Amerikanske ørkensangfugle i fare i et opvarmende klima

Forventede stigninger i frekvensen, intensiteten og varigheden af ​​hedebølger i ørkenen i det sydvestlige USA sætter sangfugle i større risiko for at dø af dehydrering og massedød, ifølge en ny undersøgelse.

Forskere brugte timetemperaturkort og andre data produceret af North American Land Data Assimilation System (NLDAS) - en land-overflade modelleringsindsats vedligeholdt af NASA og andre organisationer - en lang med fysiologiske data til at undersøge, hvordan hastigheder af fordampende vandtab som reaktion på høje temperaturer varierede mellem fem fuglearter med forskellige kropsmasser. Ved at bruge disse data, de var i stand til at kortlægge de potentielle virkninger af nuværende og fremtidige hedebølger på dødelig dehydreringsrisiko for sangfugle i sydvest, og hvor hurtigt dehydrering kan forekomme i hver art.

Forskere har fundet fem sangfuglearter, der almindeligvis findes i ørkenen sydvest:mindre guldfinke, husfinke, kaktus gærdesmutte, Aberts towhee og den kurvetæbte thrasher.

Under forventede forhold, hvor temperaturen stiger med 4 grader Celsius (7 grader Fahrenheit), hvilket er i overensstemmelse med nogle scenarier for sommeropvarmning i slutningen af ​​århundredet, hedebølger vil forekomme oftere, blive varmere, og udvide i geografisk rækkevidde til det punkt, hvor alle fem arter vil have større risiko for dødelig dehydrering.

Fugle er modtagelige for varmestress på to måder, sagde medforfatter Blair Wolf, professor i biologi ved University of New Mexico. Med støtte fra National Science Foundation, Wolf undersøgte varmetolerance for hver af de fem arter i undersøgelsen samt for andre fuglearter i Australien og Sydafrika. "Når det er rigtig varmt, de kan simpelthen ikke fordampe nok vand til at forblive kølige, så de overophedes og dør af hedeslag, " sagde han. "I andre tilfælde, de høje mængder af fordampende vandtab, der er nødvendige for at holde sig kølige, udtømmer deres kropsvandbassiner til dødelige niveauer, og fugle dør af dehydrering. Det er den stressfaktor, vi fokuserede på i denne undersøgelse."

Det, der sker, er ved omkring 40 grader Celsius [104 grader Fahrenheit], disse sangfugle begynder at puste, hvilket øger hastigheden af ​​vandtab meget hurtigt, forklarede medforfatter Alexander Gerson, en assisterende professor i biologi ved University of Massachusetts-Amherst. På studietidspunktet, han arbejdede sammen med Wolf som postdoc-forsker ved University of New Mexico. Han tilføjede, "De fleste dyr kan kun tolerere vandtab, der resulterer i 15 eller 20 procent tab af kropsmasse, før de dør. Så et dyr, der oplever toptemperaturer i løbet af en varm sommerdag, uden adgang til vand, kommer ikke til at klare det mere end et par timer."

Som forventet, de fandt ud af, at de små arter er særligt modtagelige for dødelig dehydrering, fordi de taber vand i en forholdsmæssigt højere hastighed. For eksempel, ved 50 grader Celsius [122 grader Fahrenheit], den lille guldfink og husfinken mister 8 til 9 procent af deres kropsmasse på grund af fordampende vandtab i timen, hvorimod den større Curve-billed thrasher kun mister omkring 5 procent af sin masse i timen. Ved slutningen af ​​århundredet, antallet af dage i den sydvestlige ørken, hvor dødelig dehydrering udgør en høj risiko for den lille guldfinke, stiger fra 7 til 25 dage om året. For større arter, de dage vil også stige, men vil forblive sjælden.

På trods af deres fysiologiske ulemper, husfinker og mindre guldfinker kan faktisk klare sig forholdsvis bedre, forskerne bemærkede, fordi de kan overleve i en række økosystemer, og de har et mere ekspansivt udbredelsesområde. Men ørkenspecialister som krumnæbbet thrasher og Aberts towhee har mere specifikke habitatbehov og har derfor en mere begrænset rækkevidde, begrænset i USA for det meste til de varme ørkener i sydvest. Det betyder, at en større del af deres befolkning er i risiko for dødelig dehydrering, når der opstår alvorlige nok hedebølger.

"Når du kommer i en situation, hvor størstedelen af ​​rækkevidden er påvirket, det er der, vi begynder at blive mere bekymrede over det, vi ser, " sagde hovedforfatter Tom Albright fra University of Nevada, Reno, bemærker, at dette øger risikoen for dødelig dehydrering, der påvirker en stor del af befolkningen.

Ifølge forskerne, givet dette opvarmningsscenarie, klimarefugia - mikroklimaer såsom bjergtoppe, træer og vaske med skygge, der tillader sangfuglens kropstemperatur at køle af til sikre niveauer - kan vise sig at være meget vigtige i forvaltningsplaner for visse sårbare arter. "Ved at bruge denne type data, ledere, der identificerer den bedste refugia, kan have en bedre idé om den temperaturprofil, der vil være egnet for disse fugle, " sagde Gerson.