Verschiedene Arten von Zugvögeln verfügen über unterschiedliche genetisch programmierte Verfahren, die signalisieren, wann es Zeit ist, aufzubrechen und wann es Zeit ist, zurückzukehren. Möglicherweise hängt es mit Faktoren wie Tageslicht, Temperatur, Wetter und dem Erdmagnetfeld zusammen. Diese Migrationsprogramme wurden bereits zuvor untersucht, aber neue Technologien und Rechenkapazitäten ermöglichen die Verarbeitung großer Datenmengen und sogar die Simulation verschiedener Faktoren, sodass Forscher untersuchen können, wie ihre Routinen durch Veränderungen des Klimas und durch uns gestört werden.
Die Uhren, Karten und Kompasse der Vögel – Susanne Åkesson, Professorin für Tierökologie, und ihr Forschungsteam müssen verschiedene Mechanismen untersuchen. Woher wissen die Vögel, wann es Zeit ist, umzuziehen? Woher wissen sie, wohin sie wollen, und welche Auswirkungen könnte diese Informationsübermittlung haben? Was löst ihr angeborenes Wissen über Richtung, Navigation, Zeit und Ort aus?
„Wir verwenden verschiedene Techniken, um Wildvögel im Feld, aber auch in Käfigen zu untersuchen. Im Labor können wir Störungen wie magnetische Stürme oder andere Formen visueller Informationen simulieren und sehen, wie sich die Vögel auswirken.“
Sonnenkompass, Himmelskompass und Magnetkompass
Die Art und Weise, wie Vögel wandern, ist ein genetisch programmiertes Verhalten und ist spezifisch für jede Art und ihre Individuen.
„Wir wissen seit langem, dass sie auf den Erdmagnetismus reagieren, aber wie sie dies regulieren und woher sie wissen, wann sie am richtigen Ort angekommen sind, ist noch unklar“, erklärt Susanne Åkesson.
Über einige Arten ist jedoch mehr bekannt als über andere. Der Mauersegler, der sich in Schweden paart, fliegt neun bis zehn Monate hintereinander. Sie ernähren sich von Insekten, die sie in der Luft fangen, und decken so ihre Energieaufnahme beim Fliegen. Ein weiteres Beispiel sind Ziegenmelker, die das ganze Jahr über ein zyklisches Verhaltensmuster aufweisen, bei dem Paarung, Migration und Aufbau von Fettreserven vollständig von den Mondphasen bestimmt werden. Vieles davon wurde mithilfe von Mikrodatenprotokollen erfasst, die den Vögeln beigefügt sind.
Neben den Mikrodatenloggern – kleinen digitalen Geräten – werden die Daten auch in speziell dafür errichteten Laboren gesammelt, in denen verschiedene kleine Vögel für kurze Zeit in Käfigen gehalten und gefilmt werden. Mit großen Magnetspulen können Forscher Veränderungen im Erdmagnetfeld rund um die Käfige steuern und simulieren.
Verarbeitung großer Datenmengen
Ein spezielles Wiegesystem ermöglicht es, das Gewicht der Vögel jeden Tag abzuschätzen, um zu verfolgen, wie sie Fett abgeben und sich auf den Zug vorbereiten. Dank der Kameras können Forscher detailliert verfolgen, wie sich die Vögel zu welchen Zeiten und in welche Richtung bewegen. Die meisten Arten sind nachtaktiv und wandern in der Dämmerung.
„Kleine Vögel verarbeiten viele komplexe Informationen. Es ist sehr spannend, Arten anhand so vieler detaillierter Daten vergleichen zu können. Das hilft uns, genauer zu verstehen, was die Vögel tun, wie sie Informationen sammeln und wie sie darauf reagieren.“ es“, erklärt Susanne Åkesson.
Das Labor beherbergt auch einen speziell vor Ort entwickelten Zylinder, der den Vögeln die Möglichkeit gibt, zu fressen, zu schlafen und sich zu bewegen. Susanne Åkesson freut sich über das neue Projekt mit Forschern von eSSENCE, dem strategischen Forschungsbereich der Universität Lund für E-Science, das noch mehr Verständnis bringen könnte. Die Forscher wollen die Technologie weiterentwickeln, um auch andere Situationen simulieren zu können, etwa die Bedrohung durch Greifvögel und den Zug in Gruppen.
Gefährdung der Vögel während des Vogelzugs
Einige Arten sind anfälliger als andere. Während einige in großen Schwärmen zusammenziehen, bewegen sich andere einzeln, und es ist derzeit nicht bekannt, was ihre Entscheidungen beeinflusst. Möglicherweise sind sie auch sehr darauf angewiesen, gemeinsam mit einem Elternteil auszuwandern, und in der Regel ist es der Vater, der sein Wissen über Migrationsrouten und -vorbereitung weitergibt.
Eine Art, die Susanne und andere untersucht haben, ist die Raubseeschwalbe, die größte Seeschwalbenart der Welt. Es kommt auf der ganzen Welt vor, die europäische Population paart sich jedoch in Schweden, Finnland und in gewissem Umfang auch in Estland. Das Forschungsteam hat Familiengruppen verfolgt und konnte zeigen, wie abhängig sie davon sind, ihre Migrationsroute während ihres ersten Fluges zu lernen und diese dann ihr ganzes Leben lang zu wiederholen.
„Sie wandern über große Entfernungen – bis in die Sahelzone und überqueren die Sahara möglicherweise in Höhen von mehreren tausend Metern. Junge Vögel, die von ihren Eltern getrennt werden, werden alle von Greifvögeln gefangen“, fährt Susanne Åkesson fort. „Wir wollen mehr darüber verstehen, wo die Risiken entstehen und was sie auslöst.“
Diese Art des kulturellen Lernens ist für die Forscher interessant und auch eine wichtige Information für die Gesellschaft. Kenntnisse über verschiedene Migrationsprogramme und darüber, wie sich beispielsweise Meereswindparks auf verschiedene Arten auswirken, können Entscheidungen darüber beeinflussen, wo der Bau solcher Windparks sinnvoll ist.
Gemeinsam genutzte Daten führen zu mehrfachem Wissensgewinn
Susanne Åkesson ist auch an einem Projekt in Tavvavuoma in Schwedens nördlichster Lapplandregion beteiligt, bei dem Arten bedroht sind und die Situation möglicherweise akut ist. Forscher untersuchen vor allem, wo die Watvögel brüten, die in diesem einzigartigen Gebiet im hohen Norden brüten. Es ist wichtig, ihre Migrationsprogramme und die Orte, an denen sie Zwischenstopps einlegen, zu studieren, um sensible Gebiete verteidigen zu können, damit sich ihr Verhalten nicht ändert oder ihre Lebensräume beeinträchtigt werden.
Im Laufe der Jahre wurden zahlreiche Datenpunkte gesammelt und die gemeinsam genutzten Daten bilden die Grundlage für neue Arbeiten von Nachwuchsforschern und vertiefen ihr Wissen weiter. Es gibt große internationale Datenbanken, in denen viele Forschungsteams Trackingdaten sowohl von Vögeln als auch von Landtieren speichern. Ein solches Beispiel ist die Zusammenarbeit mit dem World Wide Fund for Nature und BirdLife Sverige im Rahmen des Projekts Arctic Flyways.
„Wir müssen dazu beitragen, Konflikte zwischen Menschen, Vögeln und anderen Tieren auf dem Planeten zu reduzieren. Wir teilen Lebensräume und Ökosysteme mit anderen Arten und es gibt so viel unbekanntes, wertvolles Wissen, das wir verlieren, wenn wir es nicht schaffen, sie zu schützen.“
Deshalb ist es eine so gute Nachricht, dass neue Mittel es Susanne Åkesson ermöglichen werden, ihre Forschung zu erweitern und technisches Know-how von LTH zu rekrutieren, um die Gruppe in den kommenden Jahren zu ergänzen. Mit neuen Algorithmen und maschinellem Lernen wollen sie der Antwort auf die Frage näher kommen, wie Vögel Prozesse in ihrem Körper mit dem Erdmagnetfeld und der Tageslänge synchronisieren, wie sie ihre unterschiedlichen Kompasse während der Migration kalibrieren und wie sich das Migrationsprogramm zwischen den Arten unterscheidet .