En el árido desierto de Mojave, pequeños mamíferos excavadores como el ratón cactus, la rata canguro y la ardilla antílope de cola blanca están resistiendo las condiciones más cálidas y secas provocadas por el cambio climático mucho mejor que sus contrapartes aladas, encuentra un nuevo estudio publicado hoyen ciencia .
Durante el siglo pasado, el cambio climático ha empujado continuamente las abrasadoras temperaturas estivales de Mojave cada vez más altas, y el calor abrasador ha hecho mella en las aves del desierto. Los investigadores han documentado un colapso en las poblaciones de aves de la región, probablemente como resultado de muchas especies de aves'incapacidad para soportar estas nuevas temperaturas más calientes
Sin embargo, el mismo equipo que documentó el declive de las aves ha descubierto que las poblaciones de pequeños mamíferos en el desierto se han mantenido relativamente estables desde principios del siglo XX.
Utilizando modelos informáticos para simular cómo las aves y los mamíferos responden al calor, el equipo del estudio demostró que la resistencia de los pequeños mamíferos probablemente se deba a su capacidad para escapar del sol en madrigueras subterráneas y su tendencia a ser más activos durante la noche. Como resultado,De estos comportamientos, los pequeños mamíferos tienen "costos de enfriamiento" mucho más bajos que las aves, que tienen menos capacidad para escapar del calor del desierto y necesitan agua adicional para mantener una temperatura corporal saludable.
"Los científicos tienden a suponer que la mayoría de las especies en una región experimentan la misma exposición a los cambios de temperatura o precipitación, y que todas responden de la misma manera. Pero ahora estamos descubriendo que los animales tienen diversas estrategias para reducir su exposición al calory condiciones secas que podrían matarlos ", dijo el autor principal del estudio, Steven Beissinger, profesor de ciencias ambientales, políticas y administración de la Universidad de California, Berkeley, e investigador del Museo de Zoología de Vertebrados del campus." Deberías ver estas diferencias con más fuerzaen un entorno hostil como el desierto, donde la vida está al límite ".
Los hallazgos son parte del Proyecto Grinnell Resurvey de UC Berkeley, un esfuerzo para volver a visitar y documentar la vida silvestre en sitios en California estudiados por primera vez por el biólogo de UC Berkeley Joseph Grinnell y sus colegas en el Museo de Zoología de Vertebrados entre 1904 y 1940. Notas de campo detalladas de Grinnellde la vida animal y vegetal de principios del siglo XX han dado a los biólogos de hoy un vistazo a la ecología del pasado, permitiéndoles documentar cómo el cambio climático ha impactado la vida silvestre en todo el estado.
"Cada vez está más claro que los animales de todo el planeta están respondiendo al cambio climático cambiando el lugar donde viven y cambiando cuando se reproducen, y estamos comenzando a obtener pruebas realmente sólidas de la disminución de la población en ciertas áreas que pueden estar asociadas con el calentamiento,", dijo el autor principal Eric Riddell, profesor asistente de ecología, evolución y biología de organismos en la Universidad Estatal de Iowa." Algunas estimaciones ahora sugieren que una de cada seis especies se verá amenazada por el cambio climático durante el próximo siglo. Averiguar qué especies son,qué tipo de rasgos tienen, será fundamental ".
En los últimos años, el Proyecto de Resurvey Grinnell se ha centrado en el cambio ecológico en el desierto de Mojave, un área en el sur de California y Nevada que alberga los parques nacionales Death Valley y Joshua Tree y la reserva nacional Mojave.el desierto ha visto un aumento aproximado de 2 C 3,6 F en la temperatura media promedio y una disminución del 10 al 20% en las precipitaciones durante el último siglo.
"Se ha pensado que las especies del desierto son relativamente invulnerables al calentamiento climático, pero muchas especies del desierto ya se encuentran en o cerca de sus límites de tolerancia a la temperatura y la aridez. Cada especie también tiene diferentes grados de resiliencia", dijo la coautora del estudio Lori Hargrove.un ecologista en el Museo de Historia Natural de San Diego. "El cambio climático puede parecer menor, solo unos pocos grados, pero ya ha tenido, y está teniendo, impactos directos y significativos en muchas especies, cada una de las cuales, a su vez, afecta a otras especies, con efectos en cascada que aún no se han realizado ".
El pasado y el presente de Mojave
Si bien no existía el GPS cuando Grinnell y sus colegas realizaron sus estudios, dejaron notas de campo detalladas de características del paisaje como colinas, montañas y arroyos, que han permitido a los científicos actuales identificar sus ubicaciones en menos de unkilómetro, incluso en regiones desoladas como el desierto de Mojave.
"A veces eran muy agradables y dejaban mapas topográficos, pero a veces tienes que hacer un poco de trabajo de detective", dijo Beissinger, quien dirige el Proyecto de investigación de Grinnell. "Por ejemplo, dirán: 'Tomamos muestras en Horse Mountain."Bueno, hay tres Montañas de Caballo en California. Entonces, rastreamos la Montaña de Caballo en la región de estudio. Y luego descubres que acamparon en la desembocadura de un arroyo. Entonces, luego miras los mapas topográficos antiguos,y ves el arroyo. Con estos detalles, podemos recrear más o menos dónde estaban ".
Una vez que los investigadores identifican una ubicación, el siguiente paso es hacer un balance de los animales que viven allí. Para estudiar las poblaciones de aves, los investigadores elegirán un sendero o ruta específica para caminar 1,5 millas y se detendrán a intervalos definidos para registrar todas las aves.ven o, más probablemente, escuchan.
"Tienes que conocer los cantos de tus pájaros", dijo Beissinger.
Los estudios de pequeños mamíferos son un poco más complicados. Debido a que los pequeños mamíferos suelen ser más activos durante la noche y suelen pasar las horas del día escondidos en madrigueras, los investigadores se basan en trampas vivas para tener una idea de qué animales hay alrededor.
El coautor James Patton, profesor emérito de biología integrativa y curador en el Museo de Zoología de Vertebrados en UC Berkeley, dirigió los esfuerzos de captura con su esposa, Carol, en el Parque Nacional Death Valley de Mojave. Para probar una ubicación determinada, Pattondijo que colocarían una serie de aproximadamente 200 trampas cada noche durante cuatro o cinco noches y registrarían lo que atraparon.
"Para ser un trabajador de campo, debe tener suficiente experiencia con la fauna local para saber que está muestreando la diversidad de hábitats que están realmente ocupados. Eso significa variaciones en la comunidad de plantas y el sustrato, como si la superficie del suelo esarenoso, rocoso o duro ", dijo Patton, quien ha estado involucrado en el Proyecto de Resurvey Grinnell desde su inicio en 2003.
Los investigadores del equipo de Beissinger han adaptado modelos estadísticos que tienen en cuenta las diferencias en los métodos de encuesta y la detección entre la época de Grinnell y la actualidad, lo que les permite comparar directamente la diversidad y la prevalencia de especies entre principios del siglo XX y ahora. Los hallazgos del nuevo estudio se basan en varios díasestudios de 34 especies de pequeños mamíferos en 90 sitios y 135 especies de aves en 61 sitios ubicados principalmente en tierras protegidas y parques nacionales del desierto de Mojave.
En 2018, el equipo informó sus hallazgos de que las poblaciones de aves han disminuido vertiginosamente, con 61 sitios perdiendo, en promedio, el 43% de las especies que estaban allí hace un siglo. Sin embargo, según los nuevos datos de captura, las poblaciones de pequeños mamíferosno han cambiado significativamente desde entonces.
"Los mamíferos han mostrado esta notable estabilidad", dijo Beissinger. "Es realmente bastante interesante que, en la misma región, con el mismo nivel de cambio climático, estos dos taxones muy similares hayan respondido de manera muy diferente a los cambios que se están produciendo".
Construyendo un animal 'virtual'
Los animales del desierto han ideado una variedad de trucos diferentes para mantenerse frescos en el calor seco. A diferencia de los humanos, las aves y los pequeños mamíferos no sudan. Sin embargo, algunos dependen de otros métodos de enfriamiento evaporativo, como jadeo o "aleteo gular",una vibración de los músculos de la garganta de un pájaro que aumenta el flujo de aire. Otros evitarán el calor permaneciendo a la sombra, o construyendo madrigueras o madrigueras para esconderse del sol. Algunos evitan el calor del día por completo al ser nocturnos.
Como investigador postdoctoral en UC Berkeley, Riddell construyó modelos informáticos de 49 aves del desierto para calcular la temperatura corporal de cada especie y las necesidades de enfriamiento en diferentes condiciones del desierto. Las aves que el modelo predijo que tendrían el mayor aumento en los costos de enfriamiento también fueron lasque mostraron las mayores pérdidas en los estudios de campo, en particular las aves más grandes y las que tienen una dieta de insectos o animales.
Para el nuevo estudio, Riddell construyó modelos fisiológicos adicionales, esta vez para pequeños mamíferos del desierto.
"Las simulaciones estiman las cargas en la cabeza que experimentan los animales y luego calculan cuánto calor necesitan ganar o perder para mantener una temperatura corporal estable", dijo Riddell. "Es muy similar a cómo tu casa controla la temperatura. Probablemente quierasmantener la temperatura de su casa bastante constante a lo largo de las estaciones, y mantener su casa caliente o fresca depende de de qué está hecha: ¿Cuáles son sus propiedades? ¿Qué tan gruesas son las paredes? ¿Cuánto sol le da? Estos son los tipos de característicasque medí para aves y mamíferos ".
Por ejemplo, dijo, un cuervo negro absorberá más luz solar que un pájaro de color más claro. Sin embargo, la forma del animal, el grosor del plumaje o el pelaje y la longitud de las fibras individuales determinarán cuánta luz solar escapaz de atravesar las plumas y golpear la piel del animal.
Para los pequeños mamíferos, Riddell también estaba interesado en la rapidez con la que el calor puede transferirse a través de su pelaje. Para calcular esto, usó especímenes almacenados actualmente en el Museo de Zoología de Vertebrados. Colocando las muestras de pelaje en un dispositivo calentado y colocandotermopares en las puntas de los pelos, pudo obtener una estimación de la conductancia térmica de cada animal.
"La conductancia térmica es básicamente la rapidez con la que algo transfiere calor con su entorno", dijo Riddell. "Un mamífero grande y esponjoso puede transferir calor muy lentamente, mientras que un animal con pelaje muy escaso o corto, como una ardilla de tierra, puede transferir calorrápidamente."
Los modelos también incluyeron diferentes fuentes de calor a las que un animal podría estar expuesto, como la radiación solar directa, la radiación solar reflejada desde el suelo y la radiación infrarroja del suelo, conocida como radiación de onda larga.
Según los modelos, los costos de enfriamiento fueron, en promedio, aproximadamente 3.3 veces más altos para las aves que para los pequeños mamíferos. Las temperaturas más altas asociadas con el cambio climático aumentaron los costos de enfriamiento en un 58% para las aves, pero solo un 17% para los mamíferos.Esto se debió en gran parte al hecho de que los pequeños mamíferos pueden retirarse a madrigueras subterráneas durante las horas más calurosas del día.
"Gran parte de la diferencia en los costos de enfriamiento está relacionada con lo que llamamos diferencias de microhábitats. Los pequeños mamíferos pueden pasar bajo tierra donde hace mucho más frío y no están expuestos a la luz solar directa, que calienta los cuerposde las aves ", dijo Beissinger." Estas variaciones microgeográficas en su exposición marcan una gran diferencia, y estas variaciones deben tenerse en cuenta cuando pensamos en cómo el cambio climático afectará a las especies individuales ".
Para evitar más pérdidas, Beissinger dice que será importante identificar los refugios locales en el desierto donde las especies podrán mantenerse cuando las temperaturas se disparen. Reducir la demanda de los acuíferos en la región también puede evitar que se sequen más manantiales del desierto,devolviendo más agua al paisaje reseco.
"Este estudio me ha hecho darme cuenta de lo complicado que es predecir los efectos del cambio climático", dijo Riddell. "No se trata solo de dónde se está calentando el paisaje y dónde no. Es un proceso realmente complejoeso involucra muchos aspectos de la biología de un organismo, incluida su fisiología, su comportamiento, su evolución, todo está acoplado. Es necesario adoptar un enfoque realmente integrador para comprenderlo ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Berkeley . Original escrito por Kara Manke. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
Referencia de la revista :
cite esta página :