El carbonero en el banco de nieve:Un 'canario en la mina de carbón' para el cambio climático en las montañas de Sierra Nevada

La nieve húmeda me golpea la cara y tira de mis esquís mientras subo más de 8,000 pies en la Sierra Nevada del este de California, arrastrando un trineo cargado con baterías, pernos, alambre y 40 libras de semillas de girasol, fundamentales para nuestra investigación sobre los carboneros de montaña.

Cuando llegamos al sitio de investigación remoto, me meto debajo de una lona y abro una computadora portátil.Un coro de números de identificación se grita de un lado a otro mientras un colega ecologista del comportamiento Vladimir Pravosudov y yo programo comederos para pájaros “inteligentes” para un próximo experimento.

He pasado los últimos seis años seguimiento de una población de carboneros de montaña aquí, rastreando sus ciclos de vida y, lo más importante, su memoria, trabajando en un sistema Pravosudov fundada en 2013.El largo y consistente registro de este sitio de investigación nos ha permitido observar cómo los carboneros sobreviven en las nevadas extremas del invierno e identificar patrones y cambios ecológicos.

En la historia reciente, los inviernos intensos suelen ir seguidos de años de sequía aquí en Sierra Nevada y en gran parte de los EE.UU.Oeste.Este patrón de balanceo ha sido identificado como uno de los síntomas inesperados del cambio climático, y su impacto en los carboneros está proporcionando una alerta temprana de las perturbaciones que se avecinan en la dinámica dentro de estos ecosistemas de bosques de coníferas.

Nuestra investigación muestra que un carbonero de montaña que se enfrenta a una nieve profunda es, para usar un cliché, como un canario en una mina de carbón: su capacidad de supervivencia nos habla de los desafíos que le esperan.

El extraordinario recuerdo de un carbonero

Mientras Pravosudov grita el siguiente número de identificación y mis piernas se vuelven cada vez más frías y húmedas, aparece un personaje encantador y alegre.DEE DEE DEE”, suena desde un árbol cercano.¿Cómo es posible que un pájaro que pesa apenas unas cuantas hojas de papel esté más cómodo que yo en esta tormenta?

La respuesta se reduce a las increíbles habilidades cognitivas espaciales de los carboneros.

La cognición son los procesos mediante los cuales los animales adquieren, procesan, almacenan y actúan sobre la información de su entorno.Es fundamental para muchas especies, pero suele ser sutil y difícil de medir en animales no humanos.

Los carboneros son especialistas en almacenar alimentos y esconden decenas de miles de alimentos individuales en todo el bosque debajo de los bordes de la corteza de los árboles, o incluso entre agujas de pino, cada otoño.Luego, utilizan su memoria espacial especializada para recuperar esos escondites de comida en los próximos meses.

Las condiciones en las Sierras altas pueden ser duras y si los carboneros no recuerdan dónde está su comida, mueren.

Medimos la memoria espacial de los carboneros utilizando una tarea clásica de aprendizaje asociativo pero de una manera muy atípica. ubicación.Para hacer esto, colgamos una serie circular de ocho comederos equipados con identificación por radiofrecuencia y llenos de semillas en varios lugares de nuestro sitio de campo.Las aves son etiquetadas con “llaves”: etiquetas transpondedoras en bandas en las patas que contienen números de identificación individuales y les permiten abrir las puertas de los comederos asignados para obtener una recompensa de comida.

La configuración nos permite medir el rendimiento de la memoria espacial de los carboneros individuales, porque tienen que recordar qué comedero les permite abrir con su llave.Durante ocho años, nuestros hallazgos demuestran que los carboneros con mejor capacidad de memoria espacial son más probabilidades de sobrevivir en la alta montaña que aquellos con peores recuerdos.

Sin embargo, los carboneros pueden estar enfrentando desafíos cada vez mayores que moldearán su futuro en las altas montañas.En 2017, un año con niveles récord de nieve, los carboneros adultos mostraron la menor probabilidad de sobrevivir medido alguna vez en nuestro sitio.Este invierno excepcionalmente extremo vino con tormentas recurrentes que contenían clima frío y fuertes vientos, lo que hizo difícil incluso para los carboneros expertos en memoria buscar comida y sobrevivir.

Sin embargo, las poblaciones triunfantes han persistido en entornos montañosos de gran altitud, pero su futuro se está volviendo incierto.

¿Cuál es el problema?

"Es un latigazo climático", dice Adrián Harpold, ecohidrólogo de montaña.Harpold trabaja para comprender las variaciones en los patrones climáticos dentro de los ambientes forestales, y uno de sus sitios de campo se encuentra junto a nuestro sitio de investigación de carboneros.

La Sierra Nevada y otras cadenas montañosas del oeste de América del Norte han estado experimentando más años de nieve extrema y años de sequía, amplificado por el cambio climático.La nieve extrema relacionada con el calentamiento global puede parecer contradictorio, pero es física básica.El aire más cálido puede contener más humedad – alrededor de un 7% más por cada grado Celsius (cada 1,8 grados Fahrenheit) que las temperaturas aumentan.Esto puede provocar nevadas más intensas cuando azotan las tormentas.

En el invierno récord de 2023, más de 5 metros (17 pies) de nieve cubrieron el paisaje que nuestros carboneros utilizaban todos los días.De hecho, estas intensas tormentas y bajas temperaturas no solo dificultaron que las aves sobrevivieran el invierno, sino que también les hicieron casi imposible reproducirse el siguiente verano:El 46% de los nidos de carboneros en nuestro sitio de mayor elevación no produjeron descendencia.Esto probablemente se debió a la nieve profunda que les impidió encontrar insectos emergentes para alimentar a los polluelos o incluso llegar a los sitios de anidación hasta julio.

La cascada daña por demasiada nieve.

Incluso en años de tremendas nevadas, los carboneros todavía pueden utilizar sus memorias espaciales finamente afinadas para recuperar alimentos.Sin embargo, las tormentas severas pueden reducir sus probabilidades de supervivencia.Y si sobreviven al invierno, sus lugares de anidación (cavidades de los árboles) pueden quedar enterrados bajo los pies de la nieve en la primavera.

No importa lo inteligente que seas si no puedes llegar a tu nido.

Las oscilaciones extremas de la nieve también afectan a los insectos que son fundamentales para alimentar a los polluelos de carbonero.Los recursos limitados dan lugar a crías de carboneros más pequeñas que tienen menos probabilidades de sobrevivir en lo alto de las montañas.

La capa de nieve es buena para los insectos que pasan el invierno en la mayoría de los casos, ya que proporciona una manta aislante que les evita morir durante esos meses helados.Sin embargo, si la nieve persiste durante demasiado tiempo hasta el verano, los insectos pueden quedarse sin energía y morir antes de poder emerger, o emerger después de los carboneros. realmente los necesito.Los años de sequía también pueden provocar una disminución de la población de insectos.

Los extremos en ambos extremos del espectro hacen que sea más difícil para los carboneros prosperar, y cada vez vemos más oscilaciones entre estos extremos.

Estos efectos compuestos significan que en algunos años los carboneros simplemente no anidan con éxito.Esto conduce a una disminución de las poblaciones de carboneros en años con peores latigazos cervicales (sequía seguida de fuertes nevadas repetidas), especialmente en altitudes elevadas.Esto es especialmente preocupante, ya que muchos Se pronostica que las especies de aves que habitan en las montañas aumentarán de altura. para escapar del aumento de las temperaturas, que pueden resultar peligrosas.

Lecciones para el futuro

Los carboneros pueden ser retratados como irradiando una belleza tranquila en las tarjetas navideñas, pero siendo realistas, estos ruidosos y redondos rufianes son duros sobrevivientes de los duros ambientes invernales en las latitudes del norte.

Nuestra investigación a largo plazo sobre estos carboneros proporciona una ventana única a las relaciones entre la nieve invernal, las poblaciones de carboneros y la comunidad biológica que los rodea, como bosques de coníferas y insecto poblaciones.

Estas relaciones ilustran que el cambio climático es una historia más complicada que el simple aumento de la temperatura, y que sus efectos latigazos y en cascada pueden desestabilizar los ecosistemas.