Hvordan sporer du en hemmelighedsfuld høg? Følg isotoperne

Professor ved University of Cincinnati Brooke Crowley ønskede at kende jagtområdet for Henst's goshawk, en stor skovlevende rovfugl, der ligger i baghold for små dyr.

Henst's goshawks er svære at finde på grund af de robuste, utilgængelig skov, hvor de bor. Lidt er kendt om deres befolkning. Men på grund af deres begrænsede distribution, de er opført som næsten truet med udryddelse af Den Internationale Union for Bevarelse af Natur og Naturressourcer.

At finde en eneste goshawk -rede krævede ugers udforskning af Crowleys forskningssamarbejdspartnere.

Så Crowley besluttede at foretage en elementær analyse ved hjælp af strontium, naturligt forekommende isotoper, der findes overalt på Jorden, der rejser fødekæden fra jorden til planter til planteædere og rovdyr.

Specifikt, Crowley sammenlignede forholdet mellem strontium 86 og strontium 87 isotoper i regnskovsblade, der blev indsamlet på tværs af Madagaskars Ranomafana Nationalpark, og isotoper, der findes i resterne af 19 delvist forbrugte lemurer, der er samlet i eller omkring goshawk -reder for at lære, hvor rovfuglene jagtede.

Crowley, lektor i geologi og antropologi ved UC's McMicken College of Arts and Sciences, fandt ud af, at goshawks næsten udelukkende jagtede ved lavere højder i skoven, der er mest udsat for landbrug og andre menneskelige påvirkninger.

Resultaterne kan hjælpe med at styre bevarelsesbestræbelser for goshawks og andre sårbare arter.

"Det er svært at observere goshawk -adfærd i naturen. Det er en god, indirekte måde at spore habitatbrug på, "Sagde Crowley.

Hendes fund blev offentliggjort i Wildlife Society Bulletin .

Crowley har været på Madagaskar fire gange til forskellige forskningsprojekter. Til denne undersøgelse, hun indgik et samarbejde med et eklektisk team af eksperter, herunder dyrelivsbiolog Sarah Karpanty, lektor ved Virginia Tech, der udførte feltarbejde på goshawks til sin afhandling. (Hendes bror, Jeff Karpanty, er en UC -kandidat.)

Karpanty gennemsøgte Madagaskars Ranomafana National Park, som beskytter 160 kvadratkilometer bjergrig regnskov. Parken er rig på biodiversitet med mere end et dusin slags lemur, primater findes kun på Madagaskar. Parken varierer i højde fra 1, 500 til 5, 000 fod over havets overflade, som giver en række forskellige levesteder for sine mange planter og dyr.

Men mellem det bjergrige terræn og hyppige gennemblødningsregn, at finde selv en enkelt goshawk var en udfordring.

"Det er ikke let. Du skal dække en masse jord til fods. Du er i fjerntliggende dele af Madagaskar. Så du forsøger at komme til højdepunkter, hvor du kan se, hvor fugle flyver, "Sagde Karpanty.

Brugt i falkejagt siden middelalderen, goshawks har en talende hvid stribe over deres øjne, der giver dem et særligt voldsomt ansigt. Goshawks beboer tætte skove på seks kontinenter, drage fordel af dækning til at baghold bytte fra små dyr til andre fugle. Deres korte vinger og lange, rorlignende haler gør dem yderst tilpassede til at manøvrere gennem træets baldakin.

"De stoler på overraskelse, "Sagde Karpanty." De lever tæt, ældre skov. De sidder og venter og går derefter i et hurtigt dyk efter byttet. De kan stikke vingerne for at komme igennem snævre huller i skoven. "

Goshawks er øverst i fødekæden, uanset hvor de findes. At have et godt antal apex -rovdyr er et tegn på et sundt eller intakt økosystem.

Karpanty tog rappelleringsudstyr på for at klatre 40 fod ned i forladte reder efter redetiden for at se, hvad Henst's goshawks spiste. De brugte et slynge til at affyre en fiskelinje over en robust gren til at rigge klatretovene.

"Jeg øvede mig meget på at klatre i fitnesscentre. Jeg var ung, barnløs dengang og frygtløs! "sagde Karpanty." Mine guider var virkelig gode til slyngen. "

Ikke overraskende, hun fandt skeletresterne af flere slags små lemur.

Konventionelle sporingsmetoder til sporing af dyreliv såsom brug af radio-telemetri var upraktiske i parkens barske terræn, hun sagde.

"Vi radiomærkede nogle fugle, men det lykkedes ikke at spore dem, "Sagde Karpanty." Du skal gøre alt til fods, så vi mister fuglene hele tiden. Alene fra vores radiosender data, vi kunne ikke vide omfanget af deres rækkevidde. "

Karpanty sendte Crowley -knogler fra 19 lemurer, hun fandt på fire goshawk -reder.

Crowley fik også hjælp fra lemurekspert Andrea Baden, en adjunkt ved Hunter College. Baden studerer antropologisk biologi og har brugt år på at følge truede lemurer i Ranomafana og andre dele af Madagaskar.

"Det er hårdt. Vi arbejder i montane regnskov. Mange mennesker har en misforståelse om, at alle tropiske regnskove er varme. Men det er koldt og regnfuldt. Du får måneder med non -stop regn. Alt er fugtigt konstant, "Sagde Baden.

Crowley har også udforsket denne park på Madagaskars frodige østkyst.

"Det kolde og våde kom hurtigt til mig, "Tilføjede Crowley." Jeg respekterer dybt de mennesker, der går ind i skoven og bor der blandt lemurerne. Jeg kunne ikke gøre det. "

Baden studerede en række lemurer, især den kritisk truede sort-hvide ruffede lemur.

"It's cat-sized. They're comical to watch. They'll come down to check you out and cock their heads to one side like a dog, " Baden said.

Lemurs navigate the forest from the treetops. But the terrain is harder for their two-legged relatives on the ground.

"You'll be following animals and they can keep going in the trees, but you run into a cliff edge and you're stuck, " hun sagde.

"Lemurs are the most endangered mammals in the world, " Baden said. "Unfortunately, what's left of the forest in Madagascar are these higher-elevation places because nobody can use them for agriculture."

Philip Slater of the University of Illinois and primatologist Summer Arrigo-Nelson with the California Institute of Pennsylvania also contributed to the study.

Baden and Arrigo-Nelson collected leaf and fruit samples of plants the lemurs were observed eating in different habitats and elevations in Ranomafana, recorded their location and shipped the dried specimens to Crowley for strontium analysis.

Researchers measured the ratio of strontium 86 and strontium 87 isotopes in lemur bones and the leaves collected from different forest habitats. These isotopes are released to varying degrees into streams and soil from the weathering of rocks. Plants absorb the strontium with other nutrients in the soil. Strontium then gets absorbed by animals when they eat the plants. På denne måde, the widely varying ratios of strontium isotopes creates a unique geographic signature.

By measuring strontium in lemurs and the many diverse habitats of the park, Crowley could infer where goshawks caught their prey.

Crowley used a similar analysis to track the movement of extinct mammoths and mastodons that roamed what is now Ohio.

Crowley said her findings suggest that vulnerable species could be susceptible to development pressures even in large parks such as Ranomafana, which is nearly 40 percent bigger than Ohio's biggest protected area, Shawnee State Forest.

"We make population estimates based on the area of protected land, assuming that animals are equally distributed over that space, " Crowley said. "We may be protecting land that animals may not be able to use."

The study concluded that conserving and restoring lowland forest could be critical for the survival of goshawks on the island.

The research was funded in part by grants from the Fulbright Foundation, National Science Foundation, the U.S. Environmental Protection Agency, the Leakey Foundation, Primate Conservation, Inc., and the National Geographic Society.

Lemur expert Baden said the study's findings support what she has observed firsthand about lemurs and their predators. Improving or restoring habitat for goshawks will help endangered lemurs, også, hun sagde.

"Lemurs are in trouble. They're in dire straits, " Baden said.

Habitat loss is the biggest cause of their decline. And now there is an emerging threat:the bushmeat trade.

"The Malagasy people have a taboo against hunting lemurs. It's related to ancestor worship. They long believed that lemurs resembled their ancestors, " Baden said.

Stadig, a 2016 study published in the journal PLOS One found widespread consumption of bushmeat. And for at least some of the Madagascar families surveyed, lemur was on the household menu, undersøgelsen fundet.

Worse, because of its rich deposits of precious metals such as gold and other natural resources, Madagascar has been called "the next El Dorado." Foreign workers employed by mining companies have no cultural prohibitions against eating lemurs or other forest animals they poach, Baden said.

"Those taboos just fall apart. So now we're seeing a bigger bushmeat trade that is completely unsustainable, " Baden said.

Karpanty said Madagascar can enlist the help of the goshawk for future conservation efforts. Predators such as bald eagles make good ambassadors for wildlife conservation, Karpanty said.

"It's easier to motivate people to conservation action when you're talking about interesting top predators, " Karpanty said. "In this case you have an endangered predator and endangered prey, the lemurs. It highlights the fragility of the ecosystem."