på de avlägsna stepparna i centrala Kazakstan, utvecklades en verkligt extraordinär – och tragisk – händelse i maj 2015. Kvinnliga saigor samlades i stort antal för att föda på den öppna slätten under en period av bara 10 dagar – och en BBC kamerabesättning och forskargruppen de var med såg dem dö i sina hundratusentals inom loppet av bara två veckor. Djuren fångas i det senaste avsnittet av BBC nature-dokumentären Planet Earth II.

men varför hände denna massdöd? Genom att samla så här, under så kort tid som möjligt, träskar saigarna sin huvudsakliga rovdjur, vargar, med mat så att varje enskild kalv är mindre benägna att ätas. Kalvarna är födda stora och välutvecklade – i själva verket har saigor den största proportionella födelsevikten för alla vilda hovdjur – så att de kan springa ut ett rovdjur inom några dagar. De måste också föda på kort tid för att sammanfalla med toppen av frodigt gräs innan sommarvärmen på denna hårda kontinentala slätt torkar vegetationen.

ett exempel på detta otroliga skådespel filmades av ett annat BBC-kamerateam för deras banbrytande program om naturen i det tidigare Sovjetunionen, Realms of the Russian Bear, som visades 1994. Tidens enorma besättningar kan ses här.

men mycket har hänt under tiden. Saiga pocherades till nära utrotning i början av 2000-talet för sina horn och kött när Sovjetunionen kollapsade och listades som kritiskt hotad på IUCNs röda lista 2001.

men år 2015 betalade bevarandearbete av regeringar, forskare och icke-statliga organisationer utdelning; totalt hade antalet ökat från sin nadir på uppskattningsvis 50 000 i början av 2000-talet till cirka 300 000 i början av 2015. En central Kazakstans befolkning var särskilt ansvarig för den stora majoriteten av denna ökning – och det var här Planet Earth II-kamerateamet ledde sina skott av kalvningsskådespelet 2015.

massdödlighet

de följde ett forskargrupp organiserat av Föreningen för bevarande av biologisk mångfald i Kazakstan, som också innehöll forskare från Royal Veterinary College, med avsikt att övervaka kalvning för att lära sig mer om saiga ekologi. men saigas strategi för intensiv födelseansträngning, komprimerad i tid och rum, kostar. Detta är en tid med enorm fysiologisk stress för kvinnorna, vilket gör dem benägna att sjukdom och födelserelaterad dödlighet, och vädret är opålitligt och kalvar dör ofta av exponering. De flesta år går det bra, men saigas ekologiska historia är fylld med massdödligheter från sjukdom under kalv säsongen. Faktum är att anledningen till att studenten från Royal Veterinary College var ute och övervakade kalvar berodde på en stor död i kalvningsområdet för en annan befolkning bara några år tidigare.

men ingenting förberedde oss, eller kamerateamet, för vad som hände 2015. När de samlades för att föda blev ett ökande antal kvinnor svaga och okoordinerade och dog på några timmar. Snart fylldes ett stort område som sträckte sig över hundratals kilometer med lik. Kalvarna följde strax efter; inom varje given aggregering av tiotusentals djur verkade det som om varje enskilt djur dog under en period av några dagar.

denna massdöd var en fruktansvärd tragedi. Det utlöste en världsomspännande sökning efter svar, lite mer outlandish än andra – utlänningar nämndes på sociala medier några gånger.

som saiga-forskare hade vi blandade känslor; både en känsla av personlig förödelse för de arter som vi bryr oss om och nyfikenhet att lösa ett fascinerande vetenskapligt pussel. Vilken möjlig mekanism fanns det som kunde döda tydligen alla individer i en besättning så mycket snabbt? Detta är inte hur infektionssjukdom normalt fungerar; infektioner sprids genom populationer över tiden, och bortsett från allt annat är det inte i parasitens intresse att utplåna hela värdpopulationen.

detta pekade på någon icke-infektiös väg; kanske ett miljötoxin eller väderabnormalitet? Men vilken typ av konsekvent miljöfaktor kan påverka så många djur nästan samtidigt över ett stort område (168 000 km2; större än England och Wales tillsammans), i en miljö som naturligt varierar i väder och vegetation vid denna tid på året?tack vare ett bidrag från den brittiska regeringens NERC Urgenge Fund, tillsammans med generösa donationer från välgörenhetsorganisationer och från individer över hela världen, fick vi snabbt arbeta för att bilda ett internationellt tvärvetenskapligt team för att studera sjukdomen och dess orsaker.

ledd av Richard Kock vid Royal Veterinary College, med kollegor från den kazakiska regeringens Forskningsinstitut för biologiska säkerhetsproblem och Föreningen för bevarande av biologisk mångfald i Kazakstan, universiteten i Oxford och Bristol, FN: s livsmedels-och jordbruksorganisation och andra institutioner, inkluderar vi ekologer, rangelandforskare, veterinärer och rumsliga Modellerare. Vi skickade ett team in i fältet för att samla prover från miljön och döda och döende saigor inom en vecka efter att de första individerna började dö.

hitta svaret

på en nivå har vi nu hittat svaret; den närmaste dödsorsaken var toxicitet från infektion av opportunistiska bakterier som finns naturligt i djurens luftvägar – Pasteurella multocida. Men nästa fråga är-varför blev dessa vanligtvis ofarliga bakterier virulenta? Vad var den miljömässiga eller interna utlösaren, antingen att minska djurens immunitet mot dessa bakterier eller utlösa virulens i bakterierna, eller båda?

När vi utforskar dessa frågor är vår forskning en rysk docka; när vi tar bort ett lager av förklaring hittar vi fler frågor inom. Vi har gått tillbaka till gamla fältnoteringar från Institutet för zoologi i Kazakstan för 1988 när en liknande massdödlighet inträffade; granskad forskning om massdöd hos andra arter; letade efter skillnader i vegetationssammansättningen mellan 2015-döden och under andra år; och byggde statistiska modeller för att utforska förändringar i temperatur och nederbörd över en rad olika tidsmässiga och rumsliga skalor.

Vi testade också vävnads-och miljöprover för ett brett spektrum av toxiner, liksom andra sjukdomsframkallande medel, om någon underliggande infektion var inblandad. Hittills pekar bevisen mot en kombination av kortvarig men landskapsskala vädervariation och fysiologisk stress från kalvning som orsakar en kaskad effekt av virulens. Det finns inga bevis för miljögifter, andra underliggande infektioner eller (ännu!) främmande inflytande.

det har varit stort allmänt intresse för detta evenemang, både inom Kazakstan och globalt. Människor vill ha snabba svar och de vill att vi ska hitta lösningar så att detta aldrig kommer att hända igen.

det verkar dock att vi inte kommer att kunna ge den komfort som önskas; det är faktiskt troligt att med klimatförändringar kommer dessa typer av händelser att bli mer snarare än mindre vanliga. Vi har dock ett tydligt och starkt budskap: fjädrande och rikliga populationer av saigor krävs, med starkt skydd mot poaching.

detta är en art som lever livet på kanten, sårbar för massdöd men kan återhämta sig mycket snabbt. Men det betyder att det måste vara i stort antal i öppna rangelands för att överleva. Denna massiva, mycket offentliga katastrof har öppnat nya möjligheter för oss som saiga-forskare och naturvårdare för att se till att saiga får det skydd som behövs för att blomstra och fortsätta ge det fantastiska årliga skådespelet som drog BBC-besättningen till sitt avlägsna stäpphem i första hand.