Прогнозируемое увеличение частоты, интенсивности и продолжительности волн тепла в пустыне на юго-западе США повышает риск гибели певчих птиц от обезвоживания и массовой гибели, согласно новому исследованию.
Исследователи использовали почасовые карты температуры и другие данные, полученные Североамериканской системой усвоения данных о наземных данных (NLDAS) - усилия по моделированию поверхности земли, поддерживаемого НАСА и другими организациями - длинными физиологическими данными для изучения того, как скорость испарения Потеря воды в ответ на высокие температуры различалась у пяти видов птиц с разной массой тела. Используя эти данные, они смогли нанести на карту потенциальное влияние нынешних и будущих тепловых волн на смертельный риск обезвоживания для певчих птиц на юго-западе и то, насколько быстро обезвоживание может произойти у каждого вида..
Исследователи сосредоточились на пяти видах певчих птиц, обычно встречающихся в пустыне на юго-западе: малый щегол, домашний зяблик, кактусовый крапивник, буксир Аберта и кривоклювый трэшер.
В прогнозируемых условиях, когда температура повысится на 4 градуса Цельсия (7 градусов по Фаренгейту), что соответствует некоторым сценариям летнего потепления к концу века, волны тепла будут возникать чаще, становиться жарче и расширяться в географического ареала до такой степени, что все пять видов будут подвергаться большему риску смертельного обезвоживания.
Птицы подвержены тепловому стрессу двумя способами, говорит соавтор Блэр Вольф, профессор биологии в Университете Нью-Мексико. При финансовой поддержке Национального научного фонда Вольф исследовал устойчивость к жаре для каждого из пяти видов, участвовавших в исследовании, а также для других видов птиц в Австралии и Южной Африке.«Когда очень жарко, они просто не могут испарить достаточно воды, чтобы оставаться прохладными, поэтому они перегреваются и умирают от теплового удара», - сказал он. «В других случаях высокие темпы потери воды при испарении, необходимые для сохранения прохлады, истощают запасы воды в их организме до смертельного уровня, и птицы умирают от обезвоживания. Это фактор стресса, на котором мы сосредоточились в этом исследовании».
Что происходит, когда около 40 градусов по Цельсию [104 градуса по Фаренгейту], эти певчие птицы начинают задыхаться, что очень быстро увеличивает скорость потери воды, объяснил соавтор Александр Герсон, доцент биологии в Университете Массачусетс-Амхерст. Во время исследования он работал с Вольфом в качестве постдокторанта в Университете Нью-Мексико. Он добавил: «Большинство животных могут переносить только потери воды, которые приводят к потере массы тела на 15 или 20 процентов, прежде чем они умрут. это больше, чем несколько часов."
Как и ожидалось, они обнаружили, что мелкие виды особенно восприимчивы к летальному обезвоживанию, потому что они теряют воду с пропорционально большей скоростью. Например, при 50 градусах Цельсия [122 градуса по Фаренгейту] малый щегол и домашний зяблик теряют от 8 до 9 процентов своей массы тела из-за испарения воды в час, в то время как более крупный кривоклюв теряет лишь около 5 процентов своего веса. масса в час. К концу века количество дней в юго-западной пустыне, где смертельное обезвоживание представляет высокий риск для малого щегла, увеличивается с 7 до 25 дней в году. Для более крупных видов эти дни также увеличатся, но останутся редкими.
Несмотря на свой физиологический недостаток, домашние зяблики и мелкие щеглы на самом деле могут жить сравнительно лучше, отметили исследователи, потому что они могут выжить в ряде экосистем и имеют более широкий ареал. Но специалисты по пустыням, такие как кривоклювый трэшер и буксировщик Аберта, имеют более специфические потребности в среде обитания и поэтому имеют более ограниченный ареал, ограниченный в Соединенных Штатах в основном жаркими пустынями юго-запада. Это означает, что большая часть их населения подвергается риску смертельного обезвоживания при достаточно сильной жаре.
«Когда вы попадаете в ситуацию, когда затронута большая часть диапазона, мы начинаем больше тревожиться по поводу того, что видим», - сказал ведущий автор Том Олбрайт из Университета Невады, Рино, отметив что это увеличивает риск смертельного обезвоживания, затрагивающего большую часть населения.
По мнению исследователей, учитывая этот сценарий потепления, климатические убежища - микроклиматы, такие как вершины гор, деревья и заливы с тенью, которые позволяют температуре тела певчих птиц снижаться до безопасного уровня - могут оказаться очень важными в планах управления некоторыми уязвимыми видами.. «Используя этот тип данных, менеджеры, определяющие лучшие убежища, могут получить лучшее представление о температурном профиле, подходящем для этих птиц», - сказал Герсон.