我1989年，美国鱼类和野生动物管理局和国家动物园的科学家发表了一项关于迁徙鸣禽的研究，得出了令人担忧的结果。这项研究依赖于22年来对60多种新热带鸟类的年度调查数据，这些鸟类在北美繁殖，在中南美洲越冬。数据显示，在这些人口中，有70%以上的人，在十年前还保持稳定或增长，现在却直线下降。
泰德·西蒙斯(Ted Simons)当时是国家公园管理局的一名年轻野生生物学家。为了帮助确定明显下降的原因，他的团队在田纳西州的大烟山(Great Smoky Mountains)进行了自己的调查。他们的方法基本上是一样的:一组训练有素的计数员沿着荒野小径行走，在规定的地点停下来，数他们看到或听到的所有鸟类。然而，他们包含了一些额外的数据点，比如观察者和每只鸟之间的近似距离。这些额外的信息使他们能够更准确地计算出发现单个鸟类的概率——这是影响最终估计的一个因素。当他们分析他们的数据时，他们发现有理由质疑1989年的研究表明的下降幅度。根据后续研究，尽管一些物种实际上在减少，但其他物种可能比它们最初看起来的要大。
动物的计数可能会因天气或气候的变化、挑战性的地形、动物活动范围的变化、胆怯或群体行为而失真。
西蒙斯很困惑，做了一些测试。在2000年代中期的一系列实验中，他和他在北卡罗来纳州立大学(Simons现在是该校的教授)的同事将模拟的鸟和青蛙的叫声广播到一片橡树山核桃林中，并测量受过训练的计数器识别这些叫声的准确性。果然出现了错误。但最让西蒙斯震惊的是，计数器往往会以一种系统的方式出错，导致数据存在偏差。原因是广泛的。例如，对资深观察员的调查显示，听力下降是普遍现象。背景噪音，如交通或建筑噪音，也会使数量发生偏差——使得更安静或更安静的物种看起来比它们实际的数量更少。如果计数器预期例如，为了听到一个特定的物种——因为它在该地区很常见——他们经常报告说观察到了它，即使它的叫声从来没有传播出去。
西蒙斯说，问题在于，用来根据观察者数量推断总体人口估计数的统计模型并不总是能解释这些偏差。所以很容易得到错误的数字。“通常情况下，我们失去的动物比我们意识到的要多，”西蒙斯说。
动物的数量也会在其他方面被扭曲:由于天气或气候的变化，挑战性的地形，或动物活动范围的变化，胆怯，或群体行为。因此，即使是一些最严格的人口调查，误差幅度也在10%到20%左右。有些计算会产生大得出奇的范围。例如，野生动物专家估计，非洲有45万至70万头大象，加拿大有50万至100万头驼鹿。
这些错误的统计可能会影响政策，包括哪些动物应该被列入美国濒危物种法案的决定，应该发布多少狩猎标签，以及如何应对气候或生态系统的变化。怀俄明黄石国家公园的高级野生动物生物学家道格拉斯·史密斯说:“一切都取决于有多少，而有多少天生容易出错。”“野生动物不想被计算在内。”
不过，在许多情况下，新技术和更复杂的统计模型正开始改进人口估计。例如，众所周知，用传统的肉眼空中调查很难数出环状海豹和斑点海豹;这两个物种从空中看起来如此相似，以至于计数器经常将其中一个误认为另一个。但最近，美国国家海洋和大气管理局(NOAA)位于西雅图的国家海洋哺乳动物实验室的科学家们在小型飞机上安装了红外摄像机，以探测冰面上的“热点”。当发现一具温暖的尸体时，该系统就会拍下动物的数码照片以供识别。然后修正模型中的错误。美国国家海洋和大气管理局统计学家布雷特·麦克林托克说:“我们正在进行第一次严格的估算，这在很大程度上要归功于[这项]技术。”
即使随着动物计数的准确性改善，估计也将永远是不完美的。世界永远在变化。
他补充说，现代化的计数方法也使一些“对更难以研究的物种的第一次统计上站得住的估计”成为可能，比如鲸鱼和豹，它们非常善于避免被发现。麦克林托克说:“许多物种已经进化得难以捉摸。”他的团队还研究了佛罗里达黑豹，这些黑豹曾经分布在从路易斯安那到南卡罗莱纳的八个州。到20世纪80年代，科学家得出结论，只剩下大约20只，都在佛罗里达州南部。麦克林托克怀疑这个数字被低估了(尽管他不怀疑猫濒临灭绝)。他说，早期的测量员通过在巨大的范围内行走，寻找豹子经过的迹象来计数。“他们会试图猜测一些事情，比如，‘这是我们在那里看到的同一个爪印吗?’”
从那以后，研究人员给几十只这种大型猫科动物戴上了无线电项圈。麦克林托克的团队设计了一种巧妙的方法来计算剩下的时间。通过比较每年有领猫的总数和被汽车杀死的比例，他们可以推断出整个种群的一个相当好的估计。在一项即将发表于应用生态学杂志他们得出的结论是，2000年至2012年间，美国的黑豹数量可能不超过150只。
其他调查者正在利用基因测序技术。例如，由于预计2017年是决定是否将太平洋海象列为濒危物种的最后期限，美国鱼类和野生动物管理局的研究人员正在用十字弓发射的可伸缩活检飞镖对该种群进行取样。上一次的调查是在2006年通过空中观察完成的，调查显示总数在5.5万到50.7万之间。“最后一个数字是如此的不精确，我们真的不能用它做任何事情，”该组织的野生生物学家吉姆·麦克拉肯说。通过基因分析，他的团队可以通过比较一年和下一年重新取样的个体数量来推断种群规模，从而缩小误差幅度。
然而，即使动物数量的准确性有所提高，估计也总是不完美的。世界永远在变化。正如西蒙斯指出的那样，著名的北美繁殖鸟类调查每年六月的前几周进行，该调查为具有里程碑意义的1989年研究提供了数据。但由于气候变化，春天来得更早，这意味着鸟类繁殖得更早，它们的鸣叫行为也在改变——这一变化可能会影响检测率。
西蒙斯说:“计算动物数量是一项非常草率的工作，而且永远都是如此。”“我们正在做的工作——以及其他对这些问题进行了大量思考的人的工作——的目标是问，‘我们能不能更接近真相一点?’”
艾米莉·索恩(Emily Sohn)是明尼阿波利斯市的一名自由撰稿人。她的小说已登过杂志自然,的洛杉矶时报，哈凯，科学新闻，和发现新闻,在其他出版物中。
