Near-term ecological forecasting has the potential to mitigate negative impacts of human modifications on wildlife by directing efficient action through relevant and timely predictions. We used the U.S. avian migration system to highlight ecological forecasting applications for aeroconservation. We used millions of observations from 143 weather surveillance radars to construct and evaluate a migration forecasting system for nocturnal bird migration over the contiguous United States. We identified the number of nights of mitigation required to reduce the risk of aerial hazards to 50% of avian migrants passing a given area in spring and autumn based on dynamic forecasts of migration activity. We also investigated an alternative approach, that is, employing a fixed conservation strategy based on time windows that historically capture 50% of migratory passage. In practice, during both spring and autumn, dynamic forecasts required fewer action nights compared with fixed window selection at all locations (spring: mean of 7.3 more alert days; fall: mean of 12.8 more alert days). This pattern resulted in part from the pulsed nature of bird migration captured in the radar data, where the majority (54.3%) of birds move on 10% of a migration season's nights. Our results highlight the benefits of near-term ecological forecasting and the potential advantages of dynamic mitigation strategies over static ones, especially in the face of increasing risks to migrating birds from light pollution, wind energy infrastructure, and collisions with structures.
La estimación ecológica a corto plazo tiene el potencial para mitigar los impactos negativos de las modificaciones humanas sobre la fauna al dirigir las acciones eficientes mediante predicciones relevantes y oportunas. Usamos el sistema de migración de aves de Estados Unidos para resaltar las aplicaciones de la estimación ecológica para la aeroconservación. Usamos millones de observaciones tomadas de 143 radares de vigilancia climática para construir y evaluar un sistema de estimaciones migratorias para la migración de aves nocturnas en los Estados Unidos contiguos. Identificamos el número de noches de mitigación requeridas para reducir el riesgo de peligros aéreos para el 50% de las aves migratorias que pasan por un área específica en la primavera y en el otoño con base en las estimaciones dinámicas de la actividad migratoria. También investigamos una estrategia alternativa: el uso de una estrategia fija de conservación basada en las ventanas temporales que históricamente han capturado el 50% del pasaje migratorio. En la práctica, durante la primavera y el otoño, las estimaciones dinámicas requirieron menos noches de acción en comparación con la selección de ventana fija en todas las localidades (primavera: promedio de 7.3 más días de alerta; otoño: promedio de 12.8 más días de alerta). Este patrón resultó en parte por la naturaleza pulsada de las migraciones aviarias capturadas en los datos del radar, en los cuales la mayoría de las aves (54.3%) se mueven durante el 10% de las noches durante la temporada migratoria. Nuestros resultados resaltan los beneficios que tienen las estimaciones ecológicas a corto plazo en comparación con las estáticas, especialmente de frente a los riesgos crecientes que encaran las aves migratorias por la contaminación lumínica, la infraestructura de energía eólica y las colisiones con las estructuras.
【摘要】 短期生态预测可以提供及时的相关预测来指导有效的行动, 从而减轻人类改造自然对野生动物造成的负面影响。本研究利用美国鸟类迁徙系统, 展示了生态预测在鸟类飞行保护方面的应用。我们利用 143 个气象监视雷达的数百万次观测, 构建并评估了一个针对美国境内鸟类夜间迁徙的迁徙预测系统。根据对迁徙活动的动态预测, 我们确定了鸟类迁徙所需夜晚的天数, 从而可以降低春秋季节通过特定地区 50%候鸟面临的空中危害的风险。我们还研究了另一种替代方法, 它采用基于时间窗口的固定保护策略, 可以覆盖历史上50%的迁徙通道。我们在实践中发现, 春秋两季, 基于动态预报的所有位点需要采取保护行动的夜晚数都比基于固定窗口选择所需的夜晚数要少 (春季平均相差 7.3 个警戒日, 秋季平均相差 12.8 个警戒日) 。出现这种模式的部分原因是因为雷达数据捕捉到的鸟类迁徙具有脉冲属性, 其中大多数鸟类 (53.4%) 会在一个迁徙季节 10%的夜晚中完成迁徙。我们的研究结果强调了短期生态预测的好处, 以及动态减缓策略相对于静态策略的潜在优势, 特别是在光污染、风能基础设施以及与构筑物碰撞对候鸟造成的风险日益增加的情况下。【翻译:胡怡思;审校:聂永刚】.
Keywords: aeroecology; aeroecología; bird migration; contaminación lumínica; light pollution; migración de aves; radar; remote sensing; telemetría; 光污染; 遥感; 雷达; 飞行生态学; 鸟类迁徙.
© 2021 The Authors. Conservation Biology published by Wiley Periodicals LLC on behalf of Society for Conservation Biology.