Die Meise in der Schneewehe:Ein „Kanarienvogel im Kohlebergwerk“ für den Klimawandel in den Bergen der Sierra Nevada

Nasser Schnee prasselt mir ins Gesicht und zieht an meinen Skiern, während ich in der Sierra Nevada im Osten Kaliforniens über 8.000 Fuß hochsteige und einen Schlitten ziehe, der mit Batterien, Bolzen, Drähten und 40 Pfund Sonnenblumenkernen beladen ist, die für unsere Bergmeisenforschung von entscheidender Bedeutung sind.

Als wir den abgelegenen Forschungsstandort erreichen, ducke ich mich unter eine Plane und öffne einen Laptop.Ein Chor von Identifikationsnummern wird als Verhaltensökologe hin und her gerufen Wladimir Pravosudov und ich programmiere „intelligente“ Vogelhäuschen für ein bevorstehendes Experiment.

Ich habe die letzten sechs Jahre verbracht Überwachung einer Population von Bergmeisen Hier verfolgen sie ihre Lebenszyklen und vor allem ihr Gedächtnis und arbeiten in einem System Pravosudov wurde 2013 gegründet.Die langen, konsistenten Aufzeichnungen dieser Forschungsstelle haben es uns ermöglicht, zu beobachten, wie Meisen bei extremen Schneefällen im Winter überleben, und ökologische Muster und Veränderungen zu identifizieren.

In der jüngeren Geschichte folgten hier in der Sierra Nevada und in weiten Teilen der Sierra Nevada häufig Dürrejahre die USAWesten.Dieses Schwankungsmuster wurde als eines der unerwarteten Symptome des Klimawandels identifiziert, und seine Auswirkungen auf die Meisen sind eine Frühwarnung vor den bevorstehenden Störungen der Dynamik innerhalb dieser Nadelwaldökosysteme.

Unsere Forschung zeigt, dass eine Bergmeise im Tiefschnee, um ein Klischee zu verwenden, wie ein Kanarienvogel in einer Kohlenmine ist – ihre Überlebensfähigkeit verrät uns, welche Herausforderungen vor uns liegen.

Die außergewöhnliche Erinnerung an eine Meise

Als Pravosudov die nächste Identifikationsnummer ruft und meine Beine langsam kälter und nasser werden, ertönt ein charmanter und munterer „DEE DEE DEE“ ertönt von einem nahegelegenen Baum.Wie kommt es, dass ein Vogel, der kaum mehr als ein paar Blätter Papier wiegt, sich in diesem Sturm wohler fühlt als ich?

Die Antwort liegt in den unglaublichen räumlichen kognitiven Fähigkeiten der Meisen.

Unter Kognition versteht man die Prozesse, durch die Tiere Informationen erfassen, verarbeiten, speichern und darauf reagieren ihre Umgebung.Es ist für viele Arten von entscheidender Bedeutung, ist jedoch bei nichtmenschlichen Tieren oft subtil und schwer zu messen.

Meisen sind Spezialisten für die Lagerung von Nahrungsmitteln, die jeden Herbst Zehntausende einzelner Nahrungsmittel im gesamten Wald unter den Rändern der Baumrinde oder sogar zwischen Kiefernnadeln verstecken.Dann nutzen sie ihr spezielles räumliches Gedächtnis, um Holen Sie sich diese Lebensmittelvorräte in den kommenden Monaten.

Die Bedingungen in den hohen Sierras können hart sein, und wenn Meisen sich nicht erinnern können, wo ihre Nahrung ist, sterben sie.

Wir messen das räumliche Gedächtnis von Meisen mithilfe einer klassischen assoziativen Lernaufgabe, jedoch auf eine sehr untypische Weise Standort.Zu diesem Zweck hängen wir an mehreren Stellen auf unserem Grundstück eine kreisförmige Anordnung von acht Futterspendern auf, die mit Radiofrequenz-Identifikation ausgestattet und mit Saatgut gefüllt sind Feldstandort.Vögel werden mit „Schlüsseln“ gekennzeichnet – Transpondermarken in Beinbändern, die individuelle Identifikationsnummern enthalten und es ihnen ermöglichen, die Türen der ihnen zugewiesenen Futterhäuschen zu öffnen, um eine Futterbelohnung zu erhalten.

Der Aufbau ermöglicht es uns, die räumliche Gedächtnisleistung einzelner Meisen zu messen, da sie sich merken müssen, welches Futterhäuschen sie mit ihrem Schlüssel öffnen können.Über einen Zeitraum von acht Jahren zeigen unsere Ergebnisse, dass Meisen über ein besseres räumliches Gedächtnis verfügen wahrscheinlicher zu überleben im Hochgebirge als diejenigen mit schlechteren Erinnerungen.

Allerdings stehen Meisen möglicherweise vor zunehmenden Herausforderungen, die ihre Zukunft im Hochgebirge prägen werden.Im Jahr 2017, einem Jahr mit rekordverdächtigen Schneemengen, hatten erwachsene Meisen die geringste Überlebenswahrscheinlichkeit jemals bei uns vor Ort gemessen.In diesem außergewöhnlich extremen Winter gab es wiederkehrende Stürme mit kaltem Wetter und starken Winden, die es selbst den gedächtnisbegabten Meisen schwer machten, Nahrung zu suchen und zu überleben.

Dennoch haben sich in hochgelegenen Bergregionen weiterhin siegreiche Populationen etabliert, deren Zukunft jedoch immer ungewisser wird.

Was ist das Problem?

„Es ist ein Wetter-Schleudertrauma“, sagt er Adrian Harpold, ein Bergökohydrologe.Harpold arbeitet daran, Variationen in den Klimamustern in Waldumgebungen zu verstehen, und einer seiner Feldstandorte liegt neben unserem Forschungsstandort für Meisen.

Die Sierra Nevada und andere Gebirgszüge im Westen Nordamerikas haben mehr erlebt extreme Schneejahre und Dürrejahre, verstärkt durch den Klimawandel.Extremer Schneefall im Zusammenhang mit der globalen Erwärmung mag kontraintuitiv erscheinen, aber es ist eine grundlegende Physik.Wärmere Luft kann mehr Feuchtigkeit speichern – pro Grad Celsius etwa 7 % mehr (alle 1,8 Grad Fahrenheit), dass die Temperaturen steigen.Dies kann bei Stürmen zu stärkerem Schneefall führen.

Im Rekordwinter 2023 bedeckten über 17 Fuß (5 Meter) Schnee die Landschaft, die unsere Meisen täglich nutzten.Tatsächlich machten diese heftigen Stürme und kalten Temperaturen es den Vögeln nicht nur schwer, den Winter zu überleben, sondern machten es ihnen auch fast unmöglich, im nächsten Sommer zu brüten:46 % der Meisennester an unserem höher gelegenen Standort brachten keinen Nachwuchs hervor.Dies war wahrscheinlich auf den tiefen Schnee zurückzuführen, der sie bis Juli daran hinderte, auftauchende Insekten zum Füttern der Nestlinge zu finden oder überhaupt Nistplätze zu erreichen.

Die Kaskadenbildung schadet durch zu viel Schnee

Selbst in Jahren mit enormem Schneefall können Meisen ihr ausgeprägtes räumliches Gedächtnis nutzen, um Nahrung zu finden.Allerdings können schwere Stürme ihre Überlebenschancen verkürzen.Und wenn sie den Winter überleben, kann es sein, dass ihre Nistplätze – Baumhöhlen – im Frühjahr unter der Schneedecke begraben werden.

Es spielt keine Rolle, wie schlau Sie sind, wenn Sie Ihr Nest nicht erreichen können.

Extreme Schneeschwankungen beeinträchtigen auch Insekten, die für die Ernährung der Meisenküken von entscheidender Bedeutung sind.Begrenzte Ressourcen führen zu kleineren Nachkommen der Meisen, die hoch in den Bergen weniger wahrscheinlich überleben.

Die Schneedecke eignet sich in den meisten Fällen gut zum Überwintern von Insekten, da sie eine isolierende Decke bietet, die sie in den frostigen Monaten vor dem Absterben bewahrt.Wenn der Schnee jedoch zu lange im Sommer anhält, kann es passieren, dass den Insekten die Energie ausgeht und sie sterben, bevor sie schlüpfen können, oder wenn sie nach den Meisen schlüpfen Ich brauche sie wirklich.Dürrejahre können auch zu einem Rückgang der Insektenpopulation führen.

Extreme an beiden Enden des Spektrums erschweren das Gedeihen der Meisen, und immer häufiger beobachten wir Schwankungen zwischen diesen Extremen.

Diese verstärkten Auswirkungen führen dazu, dass Meisen in manchen Jahren überhaupt nicht erfolgreich nisten.Dies führt zu einem Rückgang der Meisenpopulationen in Jahren mit schlimmerem Schleudertrauma – Dürre, gefolgt von wiederholt hohem Schneefall – insbesondere in großen Höhenlagen.Dies ist für viele besonders besorgniserregend Es wird prognostiziert, dass in den Bergen lebende Vogelarten in die Höhe drängen um den wärmeren Temperaturen zu entkommen, die sich als gefährlich erweisen können.

Lehren für die Zukunft

Auf Weihnachtskarten mögen Meisen als Menschen dargestellt werden, die ruhige Schönheit ausstrahlen, aber realistisch gesehen sind diese lauten, rundlichen Rüpel harte Überlebende der rauen Winterumgebung in nördlichen Breiten.

Unsere langfristige Forschung zur Beobachtung dieser Meisen bietet einen einzigartigen Einblick in die Beziehungen zwischen Winterschnee, Meisenpopulationen und der sie umgebenden biologischen Gemeinschaft, wie z Nadelwälder Und Insekt Populationen.

Diese Beziehungen verdeutlichen, dass der Klimawandel eine kompliziertere Geschichte ist als nur der Temperaturanstieg – und dass seine Schleudertrauma- und Kaskadeneffekte Ökosysteme destabilisieren können.