Der Klimawandel sei zu einer Klimakatastrophe geworden, sagen Forscher. Erde, Wasser, Feuer und Wind wehren sich und jeder und alles ist betroffen. Und dazu gehört auch die Vogelpopulation der Welt.
Neue Forschungsergebnisse der Advanced Facility for Avian Research (AFAR) der Western University zeigen erstmals, dass Vögel ihre Physiologie während der Zugsaison anpassen, um die Sauerstoffaufnahme und die Bewegung der Flugmuskulatur aufrechtzuerhalten, wobei einige Arten stärkere Anpassungen aufweisen als andere.
Die Migration, die regelmäßige saisonale Bewegung zwischen Brut- und Überwinterungsgebieten, wird stark vom Klimawandel (insbesondere der globalen Erwärmung) beeinflusst, da Vögel gezwungen sind, wechselnden Temperaturen, wechselnder Luftfeuchtigkeit, wechselnden Höhen und möglicherweise Waldbrandrauch ausgesetzt zu sein und diese zu ertragen, um während des Fluges kühl zu bleiben.
Die bemerkenswerte Veränderung des Atemmusters, der Blut-Sauerstoff-Bindung und der Flugmuskelmorphologie ermöglicht es den Singvögeln, bei Langstreckenflügen in viel größeren Höhen zu fliegen – bis zu 4.000 Meter (ungefähr die Hälfte der Reiseflughöhe eines Verkehrsflugzeugs) über dem Meeresspiegel sie, um durch den Klimawandel verursachte größere Temperatur- und Wetterveränderungen zu vermeiden.
„Der Klimawandel wird die Umwelt weiter aufheizen und Vögel müssen fliegen, damit sie wandern und brüten können“, sagte AFAR-Co-Direktor Chris Guglielmo und leitender Autor der Studie. „Diese Studie zeigt, dass sie in größere Höhen fliegen müssen – und einige von ihnen können – um in kühleren Umgebungen zu bleiben, sonst werden sie nicht überleben.“
Die neue Studie, veröffentlicht in der Zeitschrift für Experimentelle BiologieUnter der Leitung von Banting-Postdoktorandin Catherine Ivy untersuchte sie, wie einige Singvögel, wie z. B. Gelbbüschelrohrsänger, ihren Körper während der Zugsaison im Vergleich zu Nicht-Wanderbedingungen so anpassen, dass er Sauerstoff einatmet und an Blutgefäße und Flugmuskeln verteilt.
Diese Studie ermöglichte Erkenntnisse darüber, wie Singvögel ihre Langstreckenflüge während des Zuges durchführen können und ob diese Vögel in der Lage sind, in großer Höhe (wo die Sauerstoffverfügbarkeit begrenzt ist) zu wandern, um größere Veränderungen der Temperatur- und Wetterbedingungen aufgrund des Klimawandels zu vermeiden .
Diese Experimente wurden am AFAR im hypobaren Klimawindkanal für Vogelflüge durchgeführt, der aufgrund seiner Simulationshöhen weltweit einzigartig ist. Für die Studie veränderte Ivy den Luftdruck im Windkanal, um zu simulieren, dass die Vögel immer höher fliegen. Dadurch konnte sie abschätzen, wie die Veränderungen in der Sauerstoffaufnahme und dem Sauerstofftransport es diesen Vögeln ermöglichen würden, in großen Höhen zu fliegen.
„Grundsätzlich warte ich ab, ab wann das Fliegen für diese Vögel schwieriger wird“, sagte Ivy. „Die Gelbbüschelrohrsänger waren bei dieser Übung besonders gut, was überraschend war, da diese Art jeweils nur 6 bis 8 Stunden lang wandert und wir daher vorhergesagt haben, dass sie nicht sehr hoch fliegen würden.“
Drosseln, die im Südwesten Ontarios genauso häufig vorkommen wie Gelbbüschelrohrsänger, zeigten in dieser Studie keine ähnlichen saisonalen Veränderungen in der Sauerstoffaufnahme und Bewegung zu den Flugmuskeln. Ob diese Vögel so hoch wie der Gelbbüschelrohrsänger fliegen können, ist noch nicht bekannt, aber dies wird diesen Herbst im Windkanal von AFAR weiter untersucht.
„Wir haben herausgefunden, dass nicht alle Singvögel während der Zugsaison die gleiche Strategie anwenden, um die Sauerstoffaufnahme und die Bewegung zum Flugmuskel zu verbessern“, sagte Ivy. „Während des Zuges passen einige Singvögel beispielsweise ihre Atemmuster an, damit sie mit jedem Atemzug mehr Sauerstoff in ihre Muskeln bringen können. Dadurch können sie während des Zuges sechs oder mehr Stunden lang fliegen.“
Mehr Informationen:
Catherine M. Ivy et al.: Zugvögel weisen eine saisonale Modulation der Sauerstoffkaskade auf. Zeitschrift für Experimentelle Biologie (2023). DOI: 10.1242/jeb.245975