La cinciallegra nel cumulo di neve:Un "canarino nella miniera di carbone" per il cambiamento climatico nelle montagne della Sierra Nevada

La neve bagnata mi colpisce il viso e mi preme gli sci mentre salgo sopra gli 8.000 piedi nella Sierra Nevada, nella California orientale, trascinando una slitta carica di batterie, bulloni, cavi e 40 libbre di semi di girasole fondamentali per la nostra ricerca sulle cinciallegre di montagna.

Quando raggiungiamo il remoto sito di ricerca, mi infilo sotto un telone e apro un laptop.Un coro di numeri di identificazione viene urlato avanti e indietro come collega ecologista comportamentale Vladimir Pravosudov e io programma mangiatoie per uccelli “intelligenti”. per un esperimento imminente.

Ho trascorso gli ultimi sei anni monitoraggio di una popolazione di cince di montagna qui, monitorando i loro cicli di vita e, soprattutto, la loro memoria, lavorando in un sistema Pravosudov è stata fondata nel 2013.La lunga e coerente documentazione di questo sito di ricerca ci ha permesso di osservare come le cince sopravvivono alle nevicate invernali estreme e di identificare modelli e cambiamenti ecologici.

Nella storia recente, gli inverni intensi sono spesso seguiti da anni di siccità qui nella Sierra Nevada e in gran parte del Paese gli Stati UnitiOvest.Questo andamento vacillante è stato identificato come uno dei sintomi inaspettati del cambiamento climatico, e il suo impatto sulle cince sta fornendo un allarme tempestivo sulle perturbazioni future per le dinamiche all’interno di questi ecosistemi forestali di conifere.

La nostra ricerca mostra che una cinciallegra di montagna che affronta la neve alta è, per prendere in prestito un cliché, come un canarino in una miniera di carbone: la sua capacità di sopravvivenza ci parla delle sfide future.

Lo straordinario ricordo di una cinciallegra

Mentre Pravosudov pronuncia il successivo numero di identificazione, e mentre le mie gambe diventano lentamente più fredde e umide, un affascinante e allegro “DEE DEE” suona da un albero vicino.Com'è possibile che un uccello che pesa poco più di qualche foglio di carta si senta più a suo agio di me in questa tempesta?

La risposta si riduce alle incredibili capacità cognitive spaziali delle cince.

La cognizione è il processo attraverso il quale gli animali acquisiscono, elaborano, immagazzinano e agiscono sulle informazioni il loro ambiente.È fondamentale per molte specie, ma è spesso sottile e difficile da misurare negli animali non umani.

Le cinciallegre sono specialisti nella conservazione del cibo e ogni autunno nascondono decine di migliaia di singoli prodotti alimentari in tutta la foresta sotto i bordi della corteccia degli alberi o anche tra gli aghi di pino.Quindi, usano la loro memoria spaziale specializzata recuperare quelle scorte di cibo nei mesi a venire.

Le condizioni nelle alte Sierras possono essere dure e se le cince non riescono a ricordare dove si trova il loro cibo, muoiono.

Misuriamo la memoria spaziale delle cince utilizzando un classico compito di apprendimento associativo ma in modo molto atipico posizione.Per fare questo, appendiamo una serie circolare di otto alimentatori dotati di identificazione a radiofrequenza e pieni di semi in diversi punti del nostro sito sul campo.Gli uccelli vengono etichettati con “chiavi”: etichette transponder nelle fasce delle zampe che contengono numeri di identificazione individuali e consentono loro di aprire le porte delle mangiatoie assegnate per ottenere una ricompensa in cibo.

L'impostazione ci consente di misurare le prestazioni della memoria spaziale delle singole cince, perché devono ricordare quale mangiatoia la loro chiave consente loro di aprire.Nel corso di otto anni, i nostri risultati dimostrano che le cince hanno una migliore capacità di memoria spaziale più probabilità di sopravvivere in alta montagna rispetto a chi ha una memoria peggiore.

Tuttavia, le cince potrebbero trovarsi ad affrontare sfide crescenti che daranno forma al loro futuro in alta montagna.Nel 2017, un anno con livelli di neve da record, le cince adulte hanno mostrato la più bassa probabilità di sopravvivenza mai misurato nel nostro sito.Questo inverno eccezionalmente estremo è arrivato con tempeste ricorrenti contenenti freddo e forti venti, rendendo difficile anche per le cince esperte di memoria procurarsi il cibo e sopravvivere.

Tuttavia, le popolazioni trionfanti hanno continuato a sopravvivere negli ambienti montani ad alta quota, ma il loro futuro sta diventando incerto.

Qual è il problema?

“È un colpo di frusta meteorologico”, dice Adrian Harpold, un ecoidrologo di montagna.Harpold lavora per comprendere le variazioni dei modelli climatici all'interno degli ambienti forestali e uno dei suoi siti sul campo si trova accanto al nostro sito di ricerca sulle cinciallegre.

La Sierra Nevada e altre catene montuose del Nord America occidentale hanno sperimentato di più anni di neve estrema e anni di siccità, amplificato dal cambiamento climatico.La neve estrema collegata al riscaldamento globale potrebbe sembrare controintuitivo, ma è fisica di base.L’aria più calda può trattenere più umidità – circa il 7% in più per ogni grado Celsius (ogni 1,8 gradi Fahrenheit) che le temperature aumentano.Ciò può provocare nevicate più abbondanti in caso di temporali.

Nell’inverno record del 2023, oltre 5 metri di neve hanno coperto il paesaggio che le nostre cince utilizzavano ogni giorno.Infatti, queste intense tempeste e le temperature fredde non solo hanno reso difficile per gli uccelli sopravvivere all’inverno, ma hanno reso loro quasi impossibile riprodursi l’estate successiva:Il 46% dei nidi di cince nel nostro sito ad alta quota non è riuscito a produrre prole.Ciò era probabilmente dovuto alla neve alta che ha impedito loro di trovare insetti emergenti per nutrire i nidiacei o addirittura di raggiungere i siti di nidificazione fino a luglio.

La cascata fa male a causa della troppa neve

Anche in anni di tremende nevicate, le cince possono ancora usare la loro memoria spaziale finemente affinata per recuperare il cibo.Tuttavia, forti tempeste possono ridurre le loro probabilità di sopravvivenza.E se sopravvivono all’inverno, i loro siti di nidificazione – le cavità degli alberi – potrebbero essere sepolti sotto un metro di neve in primavera.

Non importa quanto sei intelligente se non riesci a raggiungere il tuo nido.

Le oscillazioni estreme della neve colpiscono anche gli insetti che sono fondamentali per nutrire i pulcini di cinciallegra.Le risorse limitate portano a prole di cinciallegre più piccole che hanno meno probabilità di sopravvivere in alta montagna.

Nella maggior parte dei casi, il manto nevoso è utile per far svernare gli insetti, poiché fornisce una coperta isolante che li salva dalla morte durante i mesi gelidi.Tuttavia, se la neve persiste troppo a lungo durante l'estate, gli insetti possono rimanere senza energia e morire prima di poter emergere, o emergere dopo le cince. ne hanno davvero bisogno.Gli anni di siccità possono anche portare al declino della popolazione di insetti.

Gli estremi ad entrambe le estremità dello spettro stanno rendendo più difficile la crescita delle cince, e sempre più spesso assistiamo a oscillazioni tra questi estremi.

Questi effetti combinati fanno sì che in alcuni anni le cince semplicemente non nidificano affatto con successo.Ciò porta a un declino delle popolazioni di cinciallegre negli anni con il colpo di frusta peggiore – siccità seguita da abbondanti nevicate a ripetizione – soprattutto ad altitudini elevate.Ciò è particolarmente preoccupante, come molti Si prevede che le specie aviarie che vivono in montagna si sposteranno in quota per sfuggire alle temperature in aumento, che potrebbero rivelarsi pericolose.

Lezioni per il futuro

Le cince possono essere raffigurate come irradianti di tranquilla bellezza sui biglietti di auguri, ma realisticamente, questi ruffiani rumorosi e rotondi sono tenaci sopravvissuti ai rigidi ambienti invernali delle latitudini settentrionali.

La nostra ricerca a lungo termine su queste cince fornisce una finestra unica sulle relazioni tra la neve invernale, le popolazioni di cince e la comunità biologica che le circonda, come foreste di conifere E insetto popolazioni.

Queste relazioni dimostrano che il cambiamento climatico è una storia più complicata del semplice aumento della temperatura – e che il suo colpo di frusta e gli effetti a cascata possono destabilizzare gli ecosistemi.