القرقف في ضفة الثلج:"كناري في منجم الفحم" لتغير المناخ في جبال سييرا نيفادا

يندفع الثلج الرطب على وجهي ويسحب زلاجاتي بينما أتسلق فوق 8000 قدم في سييرا نيفادا بشرق كاليفورنيا، أسحب مزلجة محملة بالبطاريات والمسامير والأسلاك و40 رطلاً من بذور عباد الشمس المهمة لأبحاثنا عن طائر القرقف الجبلي.

عندما وصلنا إلى موقع البحث البعيد، انحنيت تحت القماش وفتحت جهاز الكمبيوتر المحمول.يتم الصراخ بجوقة من أرقام التعريف ذهابًا وإيابًا كزميل عالم بيئة سلوكية فلاديمير برافوسودوف وأنا البرنامج مغذيات الطيور "الذكية". للتجربة القادمة.

لقد أمضيت السنوات الست الماضية مراقبة عدد سكان القرقف الجبلي هنا، تتبع دورات حياتهم، والأهم من ذلك، ذاكرتهم، والعمل في النظام برافوسودوف تأسست في عام 2013.لقد سمح لنا السجل الطويل والمتسق من موقع البحث هذا بملاحظة كيفية بقاء طيور القرقف على قيد الحياة في ظل تساقط الثلوج الشديدة في فصل الشتاء وتحديد الأنماط والتغيرات البيئية.

في التاريخ الحديث، غالبًا ما يتبع فصول الشتاء الشديدة سنوات جفاف هنا في سييرا نيفادا وفي معظم أنحاء العالم الولايات المتحدةالغرب.وقد تم تحديد هذا النمط من التأرجح باعتباره أحد الأعراض غير المتوقعة لتغير المناخ، وتأثيره على طيور القرقف يوفر إنذارًا مبكرًا للاضطرابات المقبلة للديناميكيات داخل هذه النظم البيئية للغابات الصنوبرية.

يُظهر بحثنا أن طائر القرقف الجبلي الذي يواجه ثلوجًا عميقة، يشبه طائر الكناري في منجم للفحم - إن قدرته على البقاء تخبرنا عن التحديات المقبلة.

الذاكرة الاستثنائية لطائر القرقف

بينما ينادي برافوسودوف برقم التعريف التالي، وبينما تصبح ساقاي أكثر برودة ورطوبة ببطء، كان ساحرًا ومرحًا "دي دي دي"يتناغم من شجرة قريبة.كيف يمكن لطائر يزن بالكاد أكثر من بضع أوراق من الورق أن يشعر براحة أكبر مني في هذه العاصفة؟

تعود الإجابة إلى القدرات المعرفية المكانية المذهلة التي يتمتع بها طائر القرقف.

الإدراك هو العمليات التي من خلالها تحصل الحيوانات على المعلومات وتعالجها وتخزنها وتتصرف بناءً عليها بيئتهم.إنه أمر بالغ الأهمية للعديد من الأنواع ولكنه غالبًا ما يكون دقيقًا ويصعب قياسه في الحيوانات غير البشرية.

القرقف متخصصون في تخزين الطعام، حيث يقومون بإخفاء عشرات الآلاف من المواد الغذائية الفردية في جميع أنحاء الغابة تحت حواف لحاء الأشجار، أو حتى بين إبر الصنوبر، في كل خريف.ثم يستخدمون ذاكرتهم المكانية المتخصصة للقيام بذلك استرداد تلك مخابئ الطعام في الأشهر القادمة.

يمكن أن تكون الظروف في مرتفعات سييرا قاسية، وإذا لم تتمكن طيور القرقف من تذكر مكان طعامها، فإنها تموت.

نحن نقيس الذاكرة المكانية لطيور القرقف باستخدام مهمة تعليمية ترابطية كلاسيكية ولكن بطريقة غير نمطية للغاية موقع.وللقيام بذلك، قمنا بتعليق مجموعة دائرية مكونة من ثمانية مغذيات مجهزة بتعريف الترددات الراديوية ومملوءة بالبذور في عدة مواقع عبر موقعنا. موقع ميداني.يتم وضع علامة على الطيور بـ "مفاتيح" - علامات مرسلة مستجيبة في أربطة الأرجل التي تحتوي على أرقام تعريف فردية وتسمح لها بفتح أبواب مغذياتها المخصصة للحصول على مكافأة غذائية.

يتيح لنا الإعداد قياس أداء الذاكرة المكانية لطيور القرقف الفردية، لأنه يتعين عليها أن تتذكر وحدة التغذية التي يتيح لها مفتاحها فتحها.على مدى ثماني سنوات، أظهرت النتائج التي توصلنا إليها أن طيور القرقف تتمتع بقدرة أفضل على الذاكرة المكانية أكثر عرضة للبقاء على قيد الحياة في الجبال العالية من أولئك الذين لديهم ذكريات أسوأ.

ومع ذلك، قد تواجه طيور القرقف تحديات متزايدة ستشكل مستقبلها في الجبال العالية.في عام 2017، وهو العام الذي سجلت فيه مستويات الثلوج مستويات قياسية، أظهرت طيور القرقف البالغة أدنى احتمال للبقاء على قيد الحياة تم قياسها على موقعنا.جاء هذا الشتاء القاسي بشكل استثنائي مصحوبًا بعواصف متكررة تحتوي على طقس بارد ورياح عاتية، مما جعل من الصعب حتى على طيور القرقف التي تتمتع بذاكرة جيدة البحث عن الطعام والبقاء على قيد الحياة.

ومع ذلك، استمرت التجمعات السكانية المنتصرة في البيئات الجبلية العالية الارتفاع، لكن مستقبلها أصبح غير مؤكد.

ما هي المشكلة؟

يقول: "إنها ضربة جوية". أدريان هاربولد, ، عالم البيئة البيئية الجبلية.يعمل هاربولد على فهم الاختلافات في أنماط المناخ داخل بيئات الغابات، ويقع أحد مواقعه الميدانية بجوار موقع أبحاث طائر القرقف الخاص بنا.

وقد شهدت منطقة سييرا نيفادا وسلاسل الجبال الأخرى في غرب أمريكا الشمالية المزيد من المعاناة سنوات الثلوج الشديدة وسنوات الجفاف, ، وتضخيمها تغير المناخ.قد تبدو الثلوج الغزيرة المرتبطة بالاحتباس الحراري أمرًا غير بديهي، لكنها فيزياء أساسية.يمكن للهواء الدافئ أن يحمل المزيد من الرطوبة – حوالي 7% أكثر لكل درجة مئوية (كل 1.8 درجة فهرنهايت) التي ترتفع فيها درجات الحرارة.وهذا يمكن أن يؤدي إلى تساقط ثلوج كثيفة عندما تضرب العواصف.

في فصل الشتاء القياسي لعام 2023، غطى أكثر من 17 قدمًا (5 أمتار) من الثلوج المناظر الطبيعية التي كانت تستخدمها طيور القرقف كل يوم.في الواقع، لم تجعل هذه العواصف الشديدة ودرجات الحرارة الباردة من الصعب على الطيور البقاء على قيد الحياة في فصل الشتاء فحسب، بل جعلت من المستحيل تقريبًا عليها التكاثر في الصيف التالي:46% من أعشاش طائر القرقف في موقعنا المرتفع فشلت في إنتاج أي ذرية.ومن المحتمل أن يكون ذلك بسبب الثلوج العميقة التي منعتهم من العثور على الحشرات الناشئة لإطعام صغارها أو حتى الوصول إلى مواقع التعشيش على الإطلاق حتى شهر يوليو.

الأضرار المتتالية من كثرة الثلوج

حتى في سنوات تساقط الثلوج بغزارة، لا يزال بإمكان طيور القرقف استخدام ذكرياتها المكانية المصقولة لاستعادة الطعام.ومع ذلك، فإن العواصف الشديدة يمكن أن تقلل من احتمالات بقائهم على قيد الحياة.وإذا تمكنت من البقاء على قيد الحياة في فصل الشتاء، فقد يتم دفن مواقع تعشيشها - تجاويف الأشجار - تحت أقدام الثلوج في الربيع.

لا يهم مدى ذكائك إذا لم تتمكن من الوصول إلى عشك.

تؤثر التقلبات الثلجية الشديدة أيضًا على الحشرات التي تعتبر ضرورية لتغذية فراخ القرقف.تؤدي الموارد المحدودة إلى ذرية أصغر من طائر القرقف تقل احتمالية بقائها على قيد الحياة في أعالي الجبال.

يعد الغطاء الثلجي مفيدًا للحشرات التي تقضي فصل الشتاء في معظم الحالات، حيث يوفر بطانية عازلة تحميها من الموت خلال أشهر الصقيع تلك.ومع ذلك، إذا استمر تساقط الثلوج لفترة طويلة خلال فصل الصيف، فقد تنفد طاقتها من الحشرات وتموت قبل أن تتمكن من الظهور، أو تظهر بعد طيور القرقف. حقا بحاجة لهم.يمكن أن تؤدي سنوات الجفاف أيضًا إلى انخفاض أعداد الحشرات.

إن الحدود القصوى عند طرفي الطيف تجعل من الصعب على طيور القرقف أن تزدهر، ونحن نشهد المزيد والمزيد من التذبذبات بين هذه الحدود القصوى.

تعني هذه التأثيرات المركبة أن طيور القرقف لا تنجح في بناء أعشاشها على الإطلاق في بعض السنوات.ويؤدي هذا إلى انخفاض أعداد طائر القرقف في السنوات التي تكون فيها الإصابة أسوأ - الجفاف الذي يتبعه تكرار تساقط الثلوج - وخاصة على الارتفاعات العالية.وهذا أمر مقلق بشكل خاص، مثل كثيرين ومن المتوقع أن ترتفع أنواع الطيور التي تعيش في الجبال للهروب من درجات الحرارة المرتفعة التي قد تكون خطرة.

دروس للمستقبل

قد يتم تصوير طيور القرقف على أنها تشع بجمال هادئ في بطاقات العطلات، ولكن من الناحية الواقعية، فإن هذه الطيور الجارحة الصاخبة والمستديرة هي من الناجين الأقوياء من البيئات الشتوية القاسية في خطوط العرض الشمالية.

يوفر بحثنا طويل الأمد الذي يتتبع طيور القرقف نافذة فريدة على العلاقات بين ثلوج الشتاء ومجموعات طيور القرقف والمجتمع البيولوجي المحيط بها، مثل: الغابات الصنوبرية و حشرة السكان.

توضح هذه العلاقات أن تغير المناخ قصة أكثر تعقيدا من مجرد ارتفاع درجات الحرارة - وأن تأثيراته المتتالية يمكن أن تؤدي إلى زعزعة استقرار النظم البيئية.