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2012年初，全長近1600英里（約合2600公里）的巴西-秘魯跨洋高速路首次投入運營。為了了解這條高速路將對當地亞馬遜流域的水質和雨林產生何種影響，科學家使用了一個富有創造性的工具——昆蟲，尤其是水生昆蟲。
葉包雖小作用大
東西走向的巴西-秘魯跨洋高速路從巴西的大西洋沿岸一直延伸到秘魯太平洋沿岸，建有兩條支路，穿過亞馬遜雨林。跨洋高速路能夠促進兩個國家的經濟發展，但也引發環境憂慮。環保人士擔心這條高速路將對亞馬遜流域的動植物的生存產生不利影響。亞馬遜的很多動植物種群在地球上“獨一無二”。
亞馬遜環境教育與研究中心（以下簡稱ACEER）主席羅杰·穆斯塔里什表示：“如果你在秘魯的農村呆過，你就會意識到這個國家的很多地區仍處于極度貧困狀態。因此，你不能不假思索地認為不應建造跨洋高速路。鑒于這條高速路穿過的地區，不久之后便會出現大規模的人口遷移現象。”
2012年初，ACEER啟動了一項計劃，研究建筑工程、森林砍伐和開采金礦（尤其是造成汞污染的非法金礦）對環境造成的影響，其中就包括新開通的跨洋高速路。ACEER的科學家利用一個獨特的工具評估和監視高速路一帶20多條溪流的健康狀況。這個工具就是所謂的“葉包”。葉包由一個網兜構成，體積很小，內裝當地的樹葉，使用時放在河床上。幾周時間里，大量水生昆蟲的幼蟲到葉包上生活并以葉子為食。通過研究昆蟲的類型和數量，科學家能夠了解河水的健康狀況以及跨洋高速路對水生昆蟲的影響。穆斯塔里什表示這種研究有助于了解未來可以監測的環境變化。他說：“我們不僅希望了解當前的環境變化，同時也希望監測一個給定地區未來的環境改變速度。”
主要關注3種昆蟲
葉包由美國賓夕法尼亞州斯特羅德水研究中心設計，易于使用。除了葉包外，ACEER的工具包里還有不同水生昆蟲的高清晰照片——幫助辨認昆蟲——放大鏡以及一幅用于記錄測量數據和編目信息的圖表。穆斯塔里什指出，借助于葉包，科學家不僅可以了解河水的健康狀況，同時也能了解河流周邊土地的健康狀況。如果溪流中的蚊蟲密度較高，說明生態遭到污染，因為蚊蟲能夠忍受河水因森林砍伐造成含氧量降低和淤泥增多。
ACEER的研究計劃主要關注3種昆蟲——蜉蝣、石蠅和石蛾。這些昆蟲幾乎遍布地球的各個角落，往往成群出現。美國伊利諾伊州大學厄本那-香檳分校水生昆蟲學家愛德華·德沃爾特表示，其他研究發現它們是了解水域健康狀況的最理想工具。他指出石蛾可能是最敏感的昆蟲，非常細微的變化都會影響它們的數量。德沃爾特并沒有參與ACEER的研究。
在實施這一研究計劃的最初階段，ACEER將目光聚焦跨洋高速路一條長266英里（約合428公里）的路段——從秘魯馬爾多納多港延伸到庫斯科高原。穆斯塔里什表示之所以選擇這段高速路是因為它穿過大量生態系統，其中包括熱帶雨林、霧林以及高山生態系統。他說：“我們將對7個密集的生物帶進行研究。在地球上的其他地區，你幾乎找不到第二個擁有如此多生物帶的地區，感覺就像從北極一路走到赤道。”
監測水質將分兩個階段進行。第一階段于3月啟動，一直持續到11月，共對20個地區進行監視。河水取樣工作大約每6周進行一次。雨季時，研究計劃將暫停，而后于2013年3月再次啟動，對更多地區進行研究。當地村落的志愿者也參與研究計劃，為科學家提供幫助。穆斯塔里什說：“了解水質情況之后，當地村民詢問我們應如何保持水質。如果得知水質較差，他們則希望了解其中的原因以及解決辦法。”
邀請當地村民參與
穆斯塔里什回憶說，ACEER的野外考察組有一次將聚集著大量昆蟲的葉包展示給當地村民。他說：“我們告訴他們水質很好，‘你們應該感到高興’。但他們看著葉包說‘慢著，我們看到的都是蟲子，我們覺得水很臟。喝了這種水會中毒，甚至送命’。這個時候，野外考察組又向村民進行解釋。”
德沃爾特稱贊ACEER邀請當地村民參與這項研究計劃的做法。他說：“這種做法有助于獲得當地村民的支持。如果能夠了解自己所處的環境，人們就會提高關注度，也愿意為保護環境做出努力。如果你不讓村民參與，便會降低所能產生的影響力，進而很容易被人忽視。”
提倡可持續林業的組織“雨林聯盟”副主席理查德·多諾萬表示，葉包也幫助監視南美的生態系統，例如衛星無法觀察到的庫斯科附近霧林。他說：“葉包是一個非常有用的工具，因為通常采用的監視森林砍伐的工具——例如遙感裝置——并不能為我們提供與葉包相同的數據，因此也就很難了解大型公路將對生態系統產生怎樣的影響。”
穆斯塔里什表示葉包的監測結果收錄在美國國家地理學會的網上全球數據庫，供世界各地的公民科學家使用。他指出亞洲和非洲也可以采取這種監測方式。“如果我們能夠創建一個全球生態系統數據網絡，便可進一步幫助我們了解氣候變化、土地開發以及人口增長造成的影響。”多諾萬指出他希望科學家能夠將監測數據遞交政府官員，讓他們在作出決定時參考這些數據，了解跨洋高速路這樣的項目可能產生的環境影響。他說：“科學家經常認為這不是他們的工作。但如果他們不去做，這種科學研究得出的發現就變得毫無意義。”
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