Verwachte verhogingen van de frequentie, intensiteit en duur van hittegolven in de woestijn van het zuidwesten van de Verenigde Staten zorgen ervoor dat zangvogels een groter risico lopen om te overlijden door uitdroging en massale sterfte, volgens een nieuwe studie.

Onderzoekers gebruikten temperatuurkaarten per uur en andere gegevens die zijn geproduceerd door het North American Land Data Assimilation System (NLDAS) - een inspanning voor landoppervlakmodellering die wordt onderhouden door NASA en andere organisaties - om te onderzoeken hoe de snelheid van verdampend waterverlies als reactie op hoge temperaturen varieerden tussen vijf vogelsoorten met verschillende lichaamsmassa's. Met behulp van deze gegevens, ze waren in staat om de mogelijke effecten van huidige en toekomstige hittegolven op het dodelijke uitdrogingsrisico voor zangvogels in het zuidwesten in kaart te brengen en hoe snel uitdroging bij elke soort kan optreden.

Onderzoekers ontdekten vijf soorten zangvogels die veel voorkomen in het zuidwesten van de woestijn:kleine distelvink, huisvink, cactus winterkoninkje, Abert's towhee en de curve-billed thrasher.

Onder verwachte omstandigheden waarbij de temperatuur met 4 graden Celsius (7 graden Fahrenheit) stijgt, wat in overeenstemming is met sommige scenario's voor de zomeropwarming tegen het einde van de eeuw, hittegolven zullen vaker voorkomen, heter worden, en uitbreiden in geografisch bereik tot het punt waar alle vijf soorten een groter risico lopen op dodelijke uitdroging.

Vogels zijn op twee manieren gevoelig voor hittestress:zei co-auteur Blair Wolf, een professor in de biologie aan de Universiteit van New Mexico. Met financiering van de National Science Foundation, Wolf onderzocht hittetolerantie voor elk van de vijf soorten in de studie, evenals voor andere vogelsoorten in Australië en Zuid-Afrika. "Als het echt warm is, ze kunnen gewoon niet genoeg water verdampen om koel te blijven, zodat ze oververhit raken en sterven aan een zonnesteek, "zei hij. "In andere gevallen, de hoge mate van verdampingswaterverlies dat nodig is om koel te blijven, putten hun lichaamswaterplassen uit tot dodelijke niveaus en vogels sterven door uitdroging. Dit is de stressfactor waar we ons in dit onderzoek op hebben gericht."

Wat er gebeurt is bij ongeveer 40 graden Celsius [104 graden Fahrenheit], deze zangvogels beginnen te hijgen, die de snelheid van waterverlies zeer snel verhoogt, verklaarde co-auteur Alexander Gerson, een assistent-professor biologie aan de Universiteit van Massachusetts-Amherst. Op het moment van de studie, hij werkte met Wolf als postdoctoraal onderzoeker aan de Universiteit van New Mexico. Hij voegde toe, "De meeste dieren kunnen alleen waterverlies verdragen dat resulteert in 15 of 20 procent verlies van lichaamsmassa voordat ze sterven. Dus een dier dat piektemperaturen ervaart tijdens een hete zomerdag, zonder toegang tot water, zal het niet meer dan een paar uur maken."

Zoals verwacht, ze ontdekten dat de kleine soorten bijzonder vatbaar zijn voor dodelijke uitdroging omdat ze verhoudingsgewijs veel meer water verliezen. Bijvoorbeeld, bij 50 graden Celsius [122 graden Fahrenheit], de kleine distelvink en de huisvink verliezen 8 tot 9 procent van hun lichaamsmassa door verdampingswaterverlies per uur, terwijl de grotere Curve-billed thrasher slechts ongeveer 5 procent van zijn massa per uur verliest. Tegen het einde van de eeuw, het aantal dagen in de zuidwestelijke woestijn waar dodelijke uitdroging een hoog risico vormt voor de kleine distelvink neemt toe van 7 naar 25 dagen per jaar. Voor grotere soorten, die dagen zullen ook toenemen, maar zal zeldzaam blijven.

Ondanks hun fysiologische nadeel, huisvinken en kleinere distelvinken zouden het in feite relatief beter kunnen doen, merkten de onderzoekers op, omdat ze in een aantal ecosystemen kunnen overleven en ze een groter bereik hebben. Maar woestijnspecialisten zoals de thrasher met kromme snavel en Abert's towhee hebben specifiekere habitatbehoeften en hebben dus een beperkter bereik, in de Verenigde Staten meestal beperkt tot de hete woestijnen van het zuidwesten. Dat betekent dat een groter deel van hun bevolking het risico loopt op dodelijke uitdroging wanneer er voldoende hittegolven optreden.

"Als je in een situatie komt waarin het grootste deel van het bereik wordt aangetast, dat is waar we meer gealarmeerd worden door wat we zien, " zei hoofdauteur Tom Albright van de Universiteit van Nevada, Rene, opmerkend dat dit het risico op dodelijke uitdroging verhoogt, wat een groot deel van de bevolking treft.

Volgens de onderzoekers is gezien dit opwarmingsscenario, klimaatrefugia - microklimaten zoals bergtoppen, bomen en wassingen met schaduw waardoor de lichaamstemperatuur van zangvogels kan afkoelen tot veilige niveaus - kan erg belangrijk zijn in beheerplannen voor bepaalde kwetsbare soorten. "Met dit soort gegevens, managers die de beste refugia identificeren, kunnen een beter idee hebben van het temperatuurprofiel dat geschikt is voor deze vogels, ' zei Gerson.