A medida que aumentan las temperaturas, las aves del desierto necesitan más agua para enfriarse al mismo tiempo que los desiertos se vuelven más secos, lo que provoca que algunas especies sufran un choque severo, si no se extingue, según un nuevo estudio de la Universidad de California, Berkeley.
El equipo que el año pasado documentó un colapso de las comunidades de aves en el desierto de Mojave durante el siglo pasado - 29 por ciento de las 135 especies de aves que estuvieron presentes hace 100 años son menos comunes y menos extendidas hoy - ahora ha identificado una causa probable: estrés por calor asociado con el cambio climático.
Los últimos hallazgos de los investigadores, parte del Proyecto Grinnell Resurvey de UC Berkeley, provienen de comparar los niveles de disminución de especies con simulaciones por computadora de cómo las "aves virtuales" deben lidiar con el calor en un día caluroso promedio en Death Valley, que puede estar en el30 grados centígrados - 90 grados Fahrenheit - con baja humedad. Estas temperaturas son, en promedio, 2 C 3.6 F más calientes que hace 100 años. Las aves que el modelo predijo requerirían la mayor cantidad de agua adicional hoy, en comparación con 100 añosantes, eran las especies que más habían disminuido en el desierto de Mojave durante el siglo pasado. El desierto se extiende a ambos lados de la frontera entre California y Nevada.
Los más amenazados resultan ser pájaros más grandes y aquellos que tienen una dieta de insectos o animales.
"A menudo pensamos que el cambio climático puede causar un evento de mortalidad masiva en el futuro, pero este estudio nos dice que el cambio climático que ya ha ocurrido es demasiado caluroso, y en ciertas áreas, los animales no pueden tolerar el calentamiento ysecado que ya ha ocurrido ", dijo el autor principal Eric Riddell, investigador postdoctoral de la Universidad de Berkeley.
La simulación virtual de aves fue única al permitir a los investigadores identificar el impacto de un estresante fisiológico diario en el desierto, el calor, ya que las aves dejan la sombra para buscar alimento o encontrar parejas. Otros aspectos de un entorno cambiante, comocomo cambiar las fuentes de alimentos y el fuego, solo aumentan el estrés por calor.
"Este es uno de los primeros estudios que vincula directamente el aumento de las demandas fisiológicas de un clima más cálido y seco a los cambios que se están produciendo en la biodiversidad", dijo el autor principal Steven Beissinger, profesor de ciencias ambientales y políticas de UC Berkeleyy gestión e investigador en el Museo de Zoología de Vertebrados de Berkeley. "La mayoría de los estudios anteriores no han encontrado una conexión fisiológica directa entre el cambio climático y el cambio de la biodiversidad, que generalmente está mediada por cambios en la red alimentaria o especies competidoras. Nuestro estudio apunta aun efecto directo del cambio climático a través del aumento de las demandas de agua por enfriamiento por evaporación para mantener la temperatura corporal en la zona de confort ".
Según Beissinger, las conclusiones del equipo sobre estas aves del desierto de California y Nevada pueden aplicarse a especies en otras regiones del mundo.
"Se espera que las condiciones más cálidas y secas se propaguen con el cambio climático, por lo que probablemente estamos viendo un aumento, para las aves en este tipo de demanda de agua por evaporación, en muchos lugares", dijo. "Algunos de estos efectos podríanno se limite solo al desierto. ¿Importa a un insectívoro que no bebe agua si está en el cálido desierto o en su cálida ciudad natal, por ejemplo, Atlanta? A medida que el clima se calienta, no estoy tan seguro ".
Beissinger, Riddell y sus colegas detallaron sus hallazgos en un documento que se publicará esta semana en la revista Actas de la Academia Nacional de Ciencias .
The Grinnell Resurvey Project, un esfuerzo de 15 años para volver a visitar y registrar la vida silvestre en sitios alrededor de California visitados por el biólogo de UC Berkeley Joseph Grinnell y sus colegas en el Museo de Zoología de Vertebrados entre 1904 y 1940. La comparación de los mamíferos y aves del estadoLa vida durante más de un siglo ha revelado los cambios provocados por el cambio climático hasta la fecha y ha proporcionado una idea de lo que puede suceder en las próximas décadas a medida que continúa el calentamiento global.
jadeo y aleteo gular
Al igual que los humanos, las aves regulan sus temperaturas internas para mantenerse dentro de un rango cómodo. Pero no sudan. Como los perros, jadean, pero también pueden hacer vibrar los músculos de la garganta en lo que se llama aleteo gular. El aumento resultante en el flujo de aire yla evaporación del agua los enfría.
Sin embargo, cuanto más calientan, más agua deben exhalar para bajar la temperatura de su cuerpo. El equipo calculó que las aves más grandes, como la paloma de luto, requieren entre un 10% y un 30% más de agua hoy para mantenerse frescas debido al 2 Caumento de las temperaturas del desierto de Mojave en los últimos 100 años.
Según el análisis de UC Berkeley, las aves que comen insectos u otros animales están más amenazadas por los cambios en la pérdida de agua por evaporación porque normalmente obtienen toda su agua de la humedad de sus alimentos. Raramente, si alguna vez, beben del agua superficialfuentes. Un aumento del 30% en el requerimiento de agua podría significar que las aves más grandes tienen que atrapar de 60 a 70 insectos adicionales por día para sobrevivir al aumento del calor. Si esos insectos están aún cerca, las aves aún tienen que gastar energía extra y tiempo para encontrarellos.
La encuesta de campo del equipo, dirigida por la investigadora postdoctoral Kelly Iknayan y publicada el año pasado, confirma esta predicción: el cernícalo americano, el halcón de las praderas y el buitre de pavo, todos grandes y carnívoros, han disminuido, al igual que los grandes comedores de insectos como el blanco.golondrina rápida, golondrina verde-violeta, papamoscas de costado verde oliva, alondra occidental y pájaro azul occidental.
Según el modelo, las aves más pequeñas que comen semillas o son omnívoras están menos amenazadas. De hecho, el estudio anterior mostró que los pequeños insectívoros en el desierto de Mojave: el mosquito azul grisáceo, el rey de la corona de rubí, el carbonero de montaña, el negroel mosquito de cola blanca, el gorrión de garganta negra, el verdin y el cañonero han sufrido menos en el siglo pasado.
Las aves vegetarianas, como las sembradoras, se enfrentan a un problema diferente. Debido a que pueden beber de las fuentes de agua superficial, manantiales y piscinas en los oasis del desierto, pueden complementar el agua que obtienen de sus alimentos. Pero eso solo si hay agua alrededor.Incluso las áreas protegidas del desierto de Mojave, el Valle de la Muerte, el Parque Nacional Joshua Tree y la Reserva Nacional Mojave, donde se realizaron los estudios de aves, se están volviendo más secos debido al cambio climático y al bombeo de agua subterránea por las ciudades cercanas y las áreas agrícolas.resultado, las sembradoras también corren el riesgo de muerte relacionada con el calor.
La encuesta del equipo de aves en estos parques confirmó que la mayoría de las sembradoras en áreas con fuentes abiertas de agua se han visto menos afectadas por el cambio climático durante el siglo pasado.
"Para los comedores a base de plantas, es más binario: si una especie sobrevivió o no en un sitio durante los últimos 100 años tuvo más que ver con la presencia o ausencia de agua superficial. Si pudiera beber, estaría mejorque si no pudieras beber ", dijo Riddell." Para los comedores de insectos, depende más de la magnitud del enfriamiento, determinada por el tamaño del cuerpo y la absorción de las plumas. Cuanto mayor sea el requerimiento de agua, más disminuirá la especie. Por lo tanto, haydiferentes formas en que el cambio climático se manifiesta para diferentes miembros de la comunidad de aves "
Los investigadores notaron que algunas aves se están adaptando a las temperaturas más cálidas al moverse hacia el norte o hacia las laderas de las montañas para encontrar hábitats más frescos, mientras que otras están cambiando sus períodos de anidación activos a principios de año para evitar temperaturas más cálidas en el verano. Algunas especies incluso se están volviendo más pequeñas., reduciendo sus necesidades de agua. Pero las aves pueden reducir su tamaño solo en cierta medida.
"Exploramos esa posibilidad: qué tan pequeñas tendrían que llegar a ser las aves para mantener los mismos niveles de estrés", dijo Riddell. "Era algo ridículo, como 35 a 50 por ciento más pequeño. Eso no va a suceder, es demasiado pequeño"
pájaros virtuales
Riddell, quien tiene experiencia en física, modeló el balance térmico de 50 especies diferentes de aves del desierto en una computadora, obteniendo datos físicos de cada uno de los especímenes en el Museo de Zoología de Vertebrados. Estos datos incluyeron el tamaño, así como la reflectancia deplumas, longitud de plumas y profundidad de plumas en la espalda y el vientre. Validó el modelo comparando sus predicciones con los datos sobre el equilibrio de calor en aves cautivas y también con experimentos en modelos físicos de aves por investigadores, incluido el coautor Blair Wolf delUniversidad de Nuevo México en Albuquerque.
Luego ejecutó el modelo, variando las condiciones para cada especie de ave, desde permanecer al sol todo el día hasta permanecer a la sombra todo el día, a varias temperaturas. Death Valley mantiene la temperatura alta récord en la Tierra: 134 F en 1913.
A partir de estos experimentos virtuales, Riddell y sus colegas pudieron obtener buenas estimaciones de la cantidad de agua adicional necesaria para el enfriamiento por evaporación de cada especie de ave hoy en comparación con hace 100 años, y lo que estas aves necesitarán en el futuro, bajo diferentesescenarios de cambio climático.
No es sorprendente que las aves más grandes requirieran una mayor cantidad de agua hoy en día, y representan muchas de las especies más afectadas desde principios del siglo 20. Riddell predice que, en el peor de los casos de cambio climático, las aves más grandes como laLa paloma de luto puede requerir casi el doble de su ingesta típica de agua para fines de siglo para mantenerse lo suficientemente fría como para sobrevivir a las altas temperaturas en el desierto
"La gente se ha centrado en los umbrales letales para las aves, pero nuestra métrica fue la muerte por mil recortes: costos recurrentes de enfriamiento con los que las aves tendrán que lidiar todos los días", dijo Riddell. "Según el trabajo de Kelly, tenemosvisto una reducción del 50 por ciento en la diversidad de especies en sitios en el desierto visitados hace un siglo por Grinnell. Esto no es realmente una cuestión de cuándo sucederá en el futuro, sino entender lo que ya hemos hecho, lo que ya sucedió ".
Barry Sinervo de UC Santa Cruz también fue coautor del artículo. El trabajo fue financiado por la National Science Foundation 1457742.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Berkeley . Original escrito por Robert Sanders. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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