Coraz częściej fale upałów mają bardzo ujemny wpływ na wiele gatunków zwierząt. Dotychczas przeprowadzono niewiele badań na ten temat. Jednak ten problem będzie coraz bardziej się nasilał z każdym wzrostem ułamka stopnia Celsjusza powyżej okresu przedprzemysłowego.
Bardzo często długotrwałym okresom fal upałów towarzyszą równie długotrwałe okresy suszy, które oddziałują na behawioryzm zwierząt oraz na ich reprodukcyjność, a także na przeżywalność.
Eric Riddell z Muzeum Zoologii Kręgowców na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley w swojej pracy zespołowej wskazał główną przyczynę drastycznego zmniejszenia się populacji ptaków na Pustyni Mojave – stres cieplny z powodu fal upałów 1.
Zbiorowiska ptaków na pustyni Mojave w ciągu ostatniego stulecia zredukowały się o 29% pośród 135 gatunków, które występowały 100 lat temu.
Najbardziej zagrożone z powodu fal upałów okazują się większe ptaki oraz te, które mają dietę owadzią lub zwierzęcą, gdyż mają większe zapotrzebowanie na wodę, której w warunkach pustynnych, w trakcie dalszego wzrostu średniej temperatury powierzchni Ziemi, będzie tylko ubywać.
Stres cieplny w szczególności pojawia się u ptaków, gdy musiały opuścić zacienione gniazda w celu poszukania partnerów lub pożywienia dla siebie lub dla swojego potomstwa.
Główny autor pracy, Eric Riddell, będący stypendystą podoktoranckim na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley, dla serwisu Science Daily powiedział 2:
Często myślimy, że zmiana klimatu może spowodować masową śmiertelność w przyszłości, ale to badanie mówi nam, że zmiana klimatu, która już nastąpiła, jest zbyt gorąca, a na niektórych obszarach zwierzęta nie tolerują ocieplenia i wysuszenia, które już się wydarzyło.
Z kolei starszy autor badania – Steven Beissinger, profesor nauk o środowisku, polityki i zarządzania na UC Berkeley, w tym samym serwisie stwierdził:
To jedno z pierwszych badań, które bezpośrednio wiążą wzrost wymagań fizjologicznych z cieplejszego i bardziej suchego klimatu ze zmianami zachodzącymi w bioróżnorodności.
Większość poprzednich badań nie wykazała bezpośredniego związku fizjologicznego między zmianą klimatu a zmianą bioróżnorodności, której zwykle pośredniczą zmiany w sieci pokarmowej lub konkurujących gatunkach. Nasze badanie wskazuje na bezpośredni wpływ zmiany klimatu poprzez zwiększone zapotrzebowanie na wodę do chłodzenia wyparnego by utrzymać temperaturę ciała w strefie komfortu.
Według analizy naukowców z Berkeley, ptaki owadożerne i drapieżne prawie nie piją wody, tylko ją pobierają z ciał zjadanych swoich ofiar. Większy wzrost temperatury jednak powoduje większe chłodzenie wyparne, a więc utratę wody z organizmów tychże ptaków, a to z kolei prowadzi do jeszcze większego wydatku energetycznego na polowania na owady oraz drobne kręgowce.
Fot. Pustynia Mojave (Fot. Secret World)
Swoje spadki populacyjne zaznaczyły drapieżne ptaki, jak: pustułka amerykańska (Falco sparverius), sokół preriowy (Falco mexicanus) i sępnik różogłowy (Cathartes aura) oraz owadożerne, jak: aeronauta białogardły (Aeronautes saxatalis), nadobniczka białoskrzydła (Tachycineta thalassina), piwik północny (Contopus cooperi), wojak żółtogardły (Sturnella neglecta) i błękitnik meksykański (Sialia mexicana).
Mniejsze owadożerne ptaki czy wszystkożerne oraz roślinożerne mają mniejszy wydatek energetyczny, gdyż mniej się nagrzewają i przez to mniej wydzielają też wody ze swoich ciał. Należą do nich: siwuszka ciemnobrewa (Polioptila caerulea), ogniczek (Corthylio calendula), sikora górska (Poecile gambeli), siwuszka czarnosterna (Polioptila melanura), wąsatek czarnogardły (Amphispiza bilineata), żółtoliczek (Auriparus flaviceps), skalik ostrodzioby (Catherpes mexicanus).
Jednak ptaki na diecie wegetariańskiej są zależne od picia wody powierzchniowej ze strumieni, stawów, rzek i jezior. W obszarach gdzie tychże wód powierzchniowych jest bardzo mało albo wysychają one z powodu nasilonego nasłonecznienia podczas długotrwałych fal upałów i susz albo też z powodu pompowania wód gruntowych przez ludzi, ptaki takie jak ziarnojady mocno cierpią i mają ogromny wydatek energetyczny na znalezienie takiej wody, co odbija się ujemnie na ich kondycji zdrowotnej, w tym też na ich sukcesie reprodukcyjnym.
Riddell w serwisie Science Daily powiedział:
Dla roślinożerców jest to bardziej binarne: to, czy gatunek przetrwał w danym miejscu w ciągu ostatnich 100 lat, czy nie, miało więcej wspólnego z obecnością lub brakiem wód powierzchniowych by móc się napić.
W przypadku owadożerców jest to bardziej zależne od stopnia ochłodzenia, determinowanego przez wielkość ciała i chłonność piór. Im większe zapotrzebowanie na wodę, tym większy spadek liczby gatunków. w którym zmiany klimatu objawiają się dla różnych członków ptasiej społeczności.
Rys. Niska trwałość w gorących, suchych miejscach sugeruje, że zapotrzebowanie na wodę leży u podstaw załamania się zbiorowisk ptaków.
- A) Trwałość ptaków w ciągu ostatniego stulecia była najniższa w najgorętszych, najbardziej suchych miejscach, przy braku wód powierzchniowych. Trwałość była umiarkowana w mniej gorących i suchych miejscach i nieznacznie spadła w chłodnych i wilgotnych miejscach, prawdopodobnie z powodu czynników niezwiązanych z kosztami chłodzenia.
- B) Prognozy dotyczące trwałości w obecności wód powierzchniowych wskazują, że trwałość była znacznie wyższa na obszarach z wyjątkiem gorących i suchych miejsc.
Naukowcy zauważyli, że ptaki próbują sposobów na uniknięcie największy fal upałów, przenosząc się na północ lub w górę na zbocza górskie w celu znalezienia chłodniejszych siedlisk. A jeśli zostają w danym miejscu narażonym na ekstremalnie wysokie temperatury, to przesuwają swoje okresy lęgowe na wcześniejsze pory na początku lata.
Na podstawie dokładnych notatek na temat fauny pustynnej, sporządzonych na początku XX wieku przez Josepha Grinnella, przemierzającego samochodem dzikie tereny Kalifornii, Riddell ze swoimi współpracownikami zaobserwował 50-procentową redukcję różnorodności gatunkowej w miejscach na pustyni odwiedzonych sto lat temu przez Grinnella. Dzięki temu naukowcy też zauważyli, że ten spadek nastąpił dzięki coraz szybszemu ocieplaniu się klimatu oraz wysychaniu wielu mokradeł, zbiorników i cieków wodnych, niezbędnych do egzystencji dla zwierząt i roślin pustynnych, w tym wśród fauny dla ptaków pustynnych, które są szczególnie narażone na fale upałów.
Referencje:
- Riddell E. A. et al., 2019 ; Cooling requirements fueled the collapse of a desert bird community from climate change ; Proceedings of the National Academy of Sciences ; https://www.pnas.org/content/116/43/21609
- University of California – Berkeley, 2019 ; Collapse of desert bird populations likely due to heat stress from climate change ; Science Daily ; https://www.sciencedaily.com/releases/2019/09/190930161854.htm