雪だるまのコガラ：シエラネバダ山脈の気候変動に対する「炭鉱のカナリア」

カリフォルニア東部のシエラネバダ山脈の標高 8,000 フィートを超えて登るとき、湿った雪が顔に当たり、スキー板を引っ張られます。私は、シガラの研究に不可欠な電池、ボルト、ワイヤー、そして 40 ポンドのヒマワリの種を積んだそりを引きます。

遠隔地の研究現場に到着すると、私は防水シートの下に潜り込み、ラップトップを開きました。行動生態学者の仲間として識別番号の大合唱が何度も叫ばれる ウラジーミル・プラヴォスドフ そして私はプログラムします 「スマート」鳥の餌箱 今後の実験のために。

この6年間を過ごしてきました ヤマガラの個体数を監視する ここでは、システム内で働く彼らのライフサイクルと、重要なことに、彼らの記憶を追跡しています。 プラヴォスドフは2013年に設立. 。この研究現場からの長期にわたる一貫した記録により、私たちはチカデが極度の冬の降雪の中でどのように生き延びるかを観察し、生態学的パターンと変化を特定することができました。

最近の歴史を見ると、ここシエラネバダや多くの地域では、厳しい冬の後に干ばつが続くことがよくあります。 米国西. 。このよろよろ歩きのパターンは、気候変動の予期せぬ症状の 1 つとして特定されており、コガラへの影響は、これらの針葉樹林生態系内の動態に今後起こる混乱についての早期警告となっています。

私たちの研究によると、深い雪に直面しているシガラは、決まり文句を借りれば、炭鉱のカナリアのようなものであり、その生存能力は、今後の課題を物語っています。

コガラの素晴らしい記憶

プラヴォスドフが次の識別番号を呼び出すと、私の足は徐々に冷たくなり、濡れてきました。魅力的でチッパーです。」ディー・ディー・ディー近くの木から鐘が鳴り響く。紙数枚ほどの体重しかない鳥が、どうしてこの嵐の中で私よりも快適なのでしょうか？

その答えは、コガラの驚くべき空間認知能力にあります。

認知は、動物が情報を取得、処理、保存し、それに基づいて行動するプロセスです。 彼らの環境. 。これは多くの種にとって重要ですが、多くの場合微妙であり、人間以外の動物では測定することが困難です。

コガラは食物を貯蔵する専門家で、毎年秋になると、森林全体の樹皮の端や松葉の間に何万もの個別の食物を隠します。次に、彼らは特殊な空間記憶を使用して、 食料のキャッシュを取得する 今後数か月のうちに。

シエラネバダ高地の環境は厳しい場合があり、チカディーが自分の食べ物がどこにあるのか思い出せない場合、死んでしまいます。

私たちは古典的な連想学習タスクを使用してガラガラの空間記憶を測定しますが、非常に非典型的なタスクです。 位置. 。これを行うために、無線周波数識別機能を備え、種子を充填した 8 つのフィーダーの円形アレイを社内のいくつかの場所に吊り下げます。 フィールドサイト. 。鳥には「鍵」というタグが付けられています。これは、個々の識別番号を含むレッグバンドのトランスポンダータグで、鳥は割り当てられた餌箱のドアを開けて餌を得ることができます。

この設定により、個々のヒナの空間記憶能力を測定することができます。なぜなら、ヒナは自分の鍵でどの餌箱を開けることができるのかを覚えている必要があるからです。8年間にわたる私たちの調査結果は、チカディーがより優れた空間記憶能力を持っていることを示しています。 生き残る可能性が高くなります 高い山では、より悪い記憶を持っている人よりも。

しかし、コガラは高山で彼らの将来を形作るさらなる課題に直面している可能性があります。記録的な積雪があった2017年、成鳥の生存確率は最も低かった 私たちのサイトで測定されたことがある. 。この例外的に極端な冬は、寒波と強風を伴う嵐が繰り返し発生したため、記憶力に優れたコガラですら餌を探して生き残ることが困難になりました。

それにもかかわらず、勝ち誇った個体群は標高の高い山岳地帯に生息し続けていますが、その将来は不確実になりつつあります。

何が問題ですか?

「天気のむち打ち症だよ」と言う エイドリアン・ハーポルド, 、山岳生態水文学者。ハーポルドは、森林環境内の気候パターンの変化を理解することに取り組んでおり、彼のフィールドサイトの 1 つは、私たちのコガラ研究サイトの隣にあります。

シエラネバダや北アメリカ西部の他の山脈では、より多くの災害が発生しています。 極度の降雪の年と干ばつの年, 、気候変動によって増幅されます。極度の雪が地球温暖化に関係しているというのは直観に反するように思えるかもしれませんが、これは基本的な物理学です。暖かい空気はより多くの水分を保持できます – 摂氏 1 度ごとに約 7% 増加 (華氏 1.8 度ごと) 気温が上昇します。そのため、嵐が来たときにさらに大雪が降る可能性があります。

2023 年の記録的な冬、コガラが毎日利用していた風景は 5 メートルを超える雪が積もりました。実際、これらの激しい嵐と寒さは、鳥が冬を越すのを困難にしただけでなく、次の夏に繁殖することをほぼ不可能にしました。私たちの標高の高い場所にあるコガラの巣の 46% では子孫を残すことができませんでした。これはおそらく、深い雪が原因で、ヒナに餌を与える羽化昆虫を見つけることができず、7月まで営巣地にさえ到達することさえできなかった。

多すぎる雪による連鎖被害

大雪が何年も続いたとしても、チカデは研ぎ澄まされた空間記憶を利用して食物を回収することができます。ただし、激しい嵐が発生すると、生存の確率が低下する可能性があります。そして、もし冬を生き延びたとしても、春には営巣場所である木の洞が足元の雪の下に埋もれてしまう可能性があります。

巣にたどり着けなければ、どんなに賢くても意味がありません。

極端な雪の振動は、チカディーの雛に餌を与えるのに不可欠な昆虫にも影響を与えます。資源が限られているため、コガラの子孫は小さくなり、高山では生き残る可能性が低くなります。

雪は、寒い季節に昆虫が死ぬのを防ぐ断熱毛布となるため、ほとんどの場合、越冬する昆虫に適しています。しかし、夏まで雪があまりにも長く続くと、昆虫はエネルギーを使い果たして羽化する前に死んでしまったり、コガラの後に羽化してしまう可能性があります。 本当に必要です. 。干ばつの年も昆虫の個体数の減少を引き起こす可能性があります。

スペクトルの両端にある極端な現象により、コガラの繁殖が困難になっており、これらの極端な値の間で変動が見られることが増えています。

これらの複合的な影響により、年によってはコガラがまったく巣作りに成功しないこともあります。このため、むち打ち症が悪化する年（干ばつに続いて大雪が繰り返される場合）には、特に高地ではコガラの個体数が減少することにつながります。多くの人がそうであるように、これは特に懸念すべきことです。 山に生息する鳥類は標高が高くなることが予測されている 危険であることが判明する可能性のある温暖化温度から逃れるためです。

将来への教訓

コガラはホリデーカードでは静かな美しさを放つように描かれているかもしれませんが、実際には、この騒々しく丸い悪党は、北半球の厳しい冬の環境でたくましく生き残っているのです。

これらのガラを追跡する私たちの長期研究は、冬の雪、ガラの個体数、およびそれらの周囲の生物学的群集の間の関係についてのユニークな窓を提供します。 針葉樹林 そして 昆虫 人口。

これらの関係は、気候変動が単なる気温上昇よりも複雑な物語であり、そのむち打ちや連鎖的な影響が生態系を不安定にする可能性があることを示しています。