Professor Brooke Crowley vid University of Cincinnati ville veta jaktområdet för Henst's goshawk, en stor skogslevande rovfågel som överfaller smådjur.

Hensts hökar är svåra att hitta på grund av den robusta, otillgänglig skog där de bor. Lite är känt om deras befolkning. Men på grund av deras begränsade distribution, de är listade som nästan hotade av utrotning av Internationella unionen för bevarande av natur och naturresurser.

Att hitta till och med ett enda höksbo krävde veckors utforskning av Crowleys forskningssamarbetare.

Så Crowley bestämde sig för att göra en elementaranalys med strontium, naturligt förekommande isotoper som finns överallt på jorden som reser näringskedjan från jorden till växter till växtätare och rovdjur.

Specifikt, Crowley jämförde förhållandet mellan strontium 86 och strontium 87 isotoper i regnskogens löv samlade över Madagaskars Ranomafana National Park med isotoper som finns i resterna av 19 delvis konsumerade lemurer som samlats in i eller runt hökens bon för att lära sig var rovfåglarna jagade.

Crowley, en docent i geologi och antropologi vid UC:s McMicken College of Arts and Sciences, fann att hökar verkade jaga nästan uteslutande på lägre höjder i skogar som är mest utsatta för jordbruk och andra mänskliga effekter.

Fynden kan hjälpa till att styra bevarandeinsatser för hökar och andra sårbara arter.

"Det är svårt att observera hökens beteende i det vilda. Det här är en bra, indirekt sätt att spåra användningen av livsmiljöer, " sa Crowley.

Hennes resultat publicerades i Wildlife Society Bulletin .

Crowley har varit på Madagaskar fyra gånger för olika forskningsprojekt. För denna studie, hon samarbetade med ett eklektiskt team av experter, inklusive vildlivsbiologen Sarah Karpanty, en docent vid Virginia Tech, som genomförde fältarbete på hökar för sin avhandling. (Hennes bror, Jeff Karpanty, är en UC-examen.)

Karpanty genomsökte Madagaskars nationalpark Ranomafana, som skyddar 160 kvadratkilometer bergig regnskog. Parken är rik på biologisk mångfald med mer än ett dussin sorters lemurer, primater som bara finns på Madagaskar. Parkens höjd varierar från 1, 500 till 5, 000 fot över havet, som ger en mängd olika livsmiljöer för sina många växter och djur.

Men mellan den bergiga terrängen och frekventa dränkande regn, Det var en utmaning att hitta till och med en enda hök.

"Det är inte lätt. Du måste täcka mycket mark till fots. Du är i avlägsna delar av Madagaskar. Så du försöker ta dig till höga punkter där du kan se var fåglarna flyger, sa Karpanty.

Använts i falkenering sedan medeltiden, gåshökar har en vit rand över ögonen som ger dem ett särskilt häftigt ansikte. Goshawks bor i täta skogar på sex kontinenter, dra nytta av skydd för att lägga ett bakhåll från smådjur till andra fåglar. Deras korta vingar och långa, roderliknande svansar gör dem suveränt anpassade för att manövrera genom trädkronan.

"De litar på överraskning, " sa Karpanty. "De bor i tätt, äldre skog. De sitter och väntar och går sedan in i ett snabbt dyk efter byten. De kan stoppa in sina vingar för att ta sig igenom smala luckor i skogen."

Goshawks är överst i näringskedjan var de än finns. Att ha ett stort antal apex-rovdjur är ett tecken på ett friskt eller intakt ekosystem.

Karpanty tog på sig rappellutrustning för att klättra 40 fot in i övergivna bon efter häckningssäsongen för att se vad Hensts hökar åt. De använde en slangbella för att avfyra en fiskelina över en stadig gren för att rigga klätterrepen.

"Jag tränade mycket på att klättra på gym. Jag var ung, barnlös på den tiden och orädd!" sa Karpanty. "Mina guider var riktigt bra med slangbellan."

Inte överraskande, hon hittade skelettrester av flera sorters små lemurer.

Konventionella spårningsmetoder för att spåra vilda djur som att använda radiotelemetri var opraktiska i parkens oländiga terräng, Hon sa.

"Vi radiomärkte några fåglar men lyckades inte spåra dem, " sa Karpanty. "Du måste göra allt till fots så att vi tappar fåglarna hela tiden. Enbart från våra radiosändardata, vi kunde inte veta omfattningen av deras räckvidd."

Karpanty skickade Crowley-ben från 19 lemurer hon hittade vid fyra höksbon.

Crowley tog också hjälp av lemurexperten Andrea Baden, en biträdande professor vid Hunter College. Baden studerar antropologisk biologi och har tillbringat år efter utrotningshotade lemurer i Ranomafana och andra delar av Madagaskar.

"Det är tufft. Vi arbetar i montanisk regnskog. Många människor har en missuppfattning om att alla tropiska regnskogar är varma. Men det här är kallt och regnigt. Du kommer att ha månader av oavbrutet regn. Allt är konstant fuktigt, sa Baden.

Crowley har också utforskat denna park på Madagaskars grönskande östkust.

"Kylan och blöten kom snabbt till mig, " Crowley tillade. "Jag respekterar djupt de människor som går in i skogen och bor där bland lemurerna. Jag kunde inte göra det."

Baden studerade en mängd olika lemurer, i synnerhet den kritiskt hotade svartvita lemuren.

"Den är kattstorlek. De är komiska att titta på. De kommer ner för att kolla upp dig och lutar huvudet åt sidan som en hund, sa Baden.

Lemurer navigerar i skogen från trädtopparna. 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, " Hon sa.

"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 det här sättet, 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, för, Hon sa.

"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.

Fortfarande, 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, studien fann.

Värre, 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."