Массовые вторжения северных птиц на юг связаны с климатическими сдвигами
Ученые определили климатический паттерн, который, вероятно, создает условия для массовых миграций (иррупций) птиц из бореальных лесов Канады далеко на юг от их обычного зимнего ареала. Это открытие может позволить предсказывать такие события более чем за год вперед.
Исследователи выяснили, что устойчивые сдвиги в количестве осадков и температуре приводят к циклам подъема и спада в производстве семян в лесах, что, в свою очередь, вызывает массовые миграции чечеток — наиболее распространенных и заметных мигрантов такого типа.
Роль погоды и цепная реакция
Ранее было известно, что иррупции вызываются нехваткой пищи из-за крупномасштабного спада производства семян в северных лесах сосны, ели и пихты. Однако точная роль погоды оставалась неясной. "Мы давно знали, что погода, вероятно, важна, но не могли определить, какую именно роль она играет", — говорит эколог Уолт Кениг.
"Это цепная реакция от климата к семенам и к птицам", — объясняет ведущий автор исследования, атмосферный ученый Корт Стронг.
Данные гражданской науки
Для решения вопроса ученые использовали более двух миллионов наблюдений за чечетками, собранных с 1989 года добровольцами проекта Project FeederWatch (Гражданская научная инициатива Cornell Lab of Ornithology). Эти данные позволили отслеживать перемещения популяций птиц в континентальном масштабе.
Механизм миграций
Чечетки размножаются летом в канадских бореальных лесах, где сильно зависят от семян деревьев. Когда семян много, восточные популяции в основном остаются на зиму в хвойных лесах Канады. Но при плохом урожае семян птицы перемещаются на юг в поисках пищи. В годы иррупций восточные популяции чечеток могут добираться до Аппалачских гор. Западные популяции демонстрируют меньшую изменчивость в перемещениях.
Климатическая "качель"
Статистический анализ объединил данные FeederWatch с климатическими. Помимо ожидаемого влияния экстремально холодных зим в год миграции, ученые обнаружили паттерн "качелей" между севером и югом, влияющий на миграции птиц через 2–3 года.
- Когда преобладающая погода влажная и холодная (неблагоприятная для производства семян) в одном регионе, в другом она, как правило, более теплая и сухая (благоприятная).
- Этот климатический диполь "толкает" и "тянет" миграции птиц по континенту.
- Урожай семян в данном году зависит от благоприятности климата в течение двух-трех предыдух лет, необходимых для завязывания и созревания семян.
Это означает, что в принципе иррупции можно предсказывать до двух лет вперед.
Вопрос об изменении климата
Открытие поднимает вопрос о влиянии глобального изменения климата: могут ли массивные выбросы углекислого газа нарушить связь между севером и югом так, что неблагоприятные условия будут развиваться одновременно, оставляя птиц без семян повсюду в некоторые годы? Ответ неизвестен. "Вероятно, эти иррупции, движимые климатом, являются критическим индикатором того, как изменение климата повлияет на северные леса и зависящие от них виды", — говорит соавтор Бенджамин Цукерберг.
Исследование, финансируемое National Science Foundation, опубликовано в онлайн-версии журнала Proceedings of the National Academy of Sciences.