Новое исследование обезвоживания певчих птиц и риска для выживания во время аномальной жары в пустыне на юго-западе США показывает, что некоторые птицы подвергаются риску смертельного обезвоживания и массовой гибели при нехватке воды, и ожидается, что этот риск возрастет. по мере изменения климата.
Используя физиологические данные, почасовые температурные карты и моделируя, первый автор Том Олбрайт из Университета Невады, Рино, вместе с Блэром Вольфом из Университета Нью-Мексико и Александром Герсоном из Массачусетского университета Амхерст исследовали, как скорость испарения потеря воды варьировала у пяти видов птиц с разной массой тела. Они нанесли на карту потенциальное влияние нынешних и будущих волн тепла на риск смертельного обезвоживания для певчих птиц на юго-западе и то, как быстро это может произойти у каждого вида. Подробности в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Герсон привносит в эти исследования свои знания в области физиологии переносимости жары птиц. Один из вопросов, который он и его коллеги задали, заключался в том, являются ли некоторые птицы более восприимчивыми и подверженными риску воздействия тепла, чем другие. Они смотрели на малого щегла, домашнего зяблика, кактусового крапивника, буксира Аберта и кривоклювого трэшера, представляющих «широкий диапазон размеров тела», отмечает Герсон. Они обнаружили, что мелкие виды теряют воду быстрее, чем крупные, что делает их особенно восприимчивыми к летальному обезвоживанию..
Исследователи заявляют: «Наши модели показывают, что повышение температуры воздуха и возникновение аномальной жары потенциально могут оказать важное влияние на водный баланс, повседневную активность и географическое распределение птиц засушливой зоны. Воздействия могут усугубляться хроническими последствиями и взаимодействием с другими изменениями окружающей среды. В этой работе подчеркивается важность острого риска высоких температур, особенно для мелких видов, и предлагается сохранение термальных убежищ и источников воды».
Вульф объясняет: «Птицы подвержены тепловому стрессу двумя способами. Когда очень жарко, они просто не могут испарить достаточно воды, чтобы оставаться в прохладе, перегреваются и умирают от теплового удара. В других случаях высокие показатели потеря воды при испарении, необходимая для сохранения прохлады, истощают запасы воды в организме до смертельного уровня, и птицы умирают от обезвоживания. Это фактор стресса, на котором мы сосредоточились в этом исследовании».
Он добавляет: «Эти оценки предполагают, что некоторые районы пустыни станут непригодными для жизни многих видов в будущем и что будущие высокие температуры могут привести к обезлюдению целых регионов».
Герсон говорит, что он и его команда измеряли скорость потери воды в зависимости от температуры, уделяя особое внимание температуре воздуха, превышающей температуру тела животного в 40 градусов по Цельсию.(104 градуса по Фаренгейту) «Примерно при 40 C они начинают задыхаться, что очень быстро увеличивает скорость потери воды», - говорит он.
«Большинство животных могут переносить только потери воды, которые приводят к потере 15 или 20 процентов массы тела перед смертью», - добавляет Герсон. «Поэтому животное, испытывающее пиковые температуры в жаркий летний день, не имея доступа к воде, не сможет продержаться дольше нескольких часов. Как только у нас будут такие типы профилей для ряда различных видов, мы сможем определить дифференциальные показатели выживаемости, которые затем приведут к различиям в общей структуре птичьего сообщества».
Герсон отмечает: «Что мы смогли здесь сделать, так это использовать данные физиологии на индивидуальном уровне для информирования биогеографических моделей, чтобы мы могли лучше понять влияние высоких температур на эти птичьи сообщества. Это большой шаг вперед к понимание местного истребления. Это вызовет много других вопросов, но наш вклад поможет другим взглянуть на то, как структура сообщества может измениться в будущем."
Новости не выглядят хорошими для некоторых видов, признает биолог, «но это исследование даст нам новый инструмент, чтобы попытаться информировать наши усилия по сохранению, чтобы попытаться спасти эти виды или, по крайней мере, лучше понять воздействие на экосистему в целом. Вы должны понимать серьезность проблемы, прежде чем что-то с ней делать».
Один сигнал для охраны окружающей среды заключается в том, что климатические убежища могут становиться все более важными. Поможет дальнейшее понимание микроклимата: горные вершины, деревья и водоемы с тенью могут иметь очень важное значение в планах управления некоторыми уязвимыми видами. Птицы с более широким ареалом, такие как домашние зяблики и щеглы меньшего размера, могут жить лучше, отмечает Герсон, потому что они могут выжить в ряде экосистем. Но у таких особей, как кривоклювый трэш и буксировщик Аберта, более специфические потребности в среде обитания, и они сталкиваются с более высоким риском.
«Используя этот тип данных, менеджеры, определяющие лучшие убежища, могут получить лучшее представление о температурном профиле, подходящем для этих птиц», - говорит он.
Олбрайт говорит, что эта работа «показывает, что в этих жарких пустынных системах для этих видов существует потенциально разрушительный механизм, который может привести к вымиранию некоторых видов».
Авторы отмечают, что эта работа является частью более масштабных усилий этой группы по изучению биологии птиц в самых жарких местах на Земле в связи с реальной, текущей угрозой массовой гибели птиц, происходящей сейчас в Например, Австралия и Южная Африка.