science >> Wetenschap >  >> Natuur

Kanarie in een kolenmijn:onderzoek geeft een globaal beeld van de effecten van luchtverontreiniging op vogels

Een mus zit op een tak in Curtis Prairie in het UW Arboretum. Men denkt dat de efficiëntie van de ademhalingssystemen van vogels ze kwetsbaarder maakt voor verontreinigende stoffen in de lucht. Krediet:Jeff Miller

beroemd, het gebruik van gekooide vogels om mijnwerkers te waarschuwen voor de onzichtbare gevaren van gassen zoals koolmonoxide gaf aanleiding tot de waarschuwende metafoor 'kanarie in een kolenmijn'.

Maar afgezien van het feit dat blootstelling aan giftige gassen in een besloten ruimte gekooide vogels doodt voordat ze mensen aantasten - wat een tijdige waarschuwing aan mijnwerkers geeft - wat weten we over de effecten van luchtvervuiling op vogels?

Niet zoveel als je zou denken, volgens onderzoekers van de Universiteit van Wisconsin-Madison.

"We weten veel over de effecten van luchtverontreiniging op de menselijke gezondheid, en we weten veel over de effecten van luchtvervuiling op ecosystemen, " legt Tracey Holloway uit, een professor in het Nelson Institute for Environmental Studies van UW-Madison. "We waren verrast om te ontdekken hoe weinig we weten over de gevolgen van luchtvervuiling voor vogels."

11 augustus in het tijdschrift schrijven Brieven voor milieuonderzoek , Holloway, een expert op het gebied van luchtkwaliteit, en haar voormalige afgestudeerde student Olivia Sanderfoot, doorzoek bijna 70 jaar wetenschappelijke literatuur om de stand van kennis te beoordelen over hoe luchtvervuiling rechtstreeks van invloed is op de gezondheid, welzijn, reproductief succes en diversiteit van vogels. Dit werk maakt deel uit van Sanderfoot's lopende National Science Foundation Graduate Research Fellowship.

Volgens het literatuuronderzoek van het Wisconsin-team, slechts twee veldstudies sinds 1950 hebben gekeken naar elk aspect van de gezondheid en het ecologische welzijn van wilde vogelpopulaties in de Verenigde Staten. wereldwijd, er zijn slechts een handvol studies die de impact van directe blootstelling aan luchtverontreinigende stoffen op de gezondheid van vogels beoordelen. Die omvatten studies van slechts enkele tientallen vogelsoorten van de ongeveer 10, 000 of zo soorten vogels wereldwijd bekend.

Een deel van het probleem, zegt Sandervoet, zijn de vele variabelen die in het spel zijn. Niet alleen zijn studies van wilde vogelgemeenschappen moeilijk uit te voeren, maar factoren zoals soorten en niveaus van luchtvervuiling, dynamische atmosferische omstandigheden, soortspecifieke reacties, en de moeilijkheid om directe versus indirecte effecten van luchtvervuiling te onderscheiden, kan zelfs de meest elementaire inspanningen om te beoordelen hoe vogels het doen wanneer ze worden blootgesteld aan chemicaliën in de lucht, in de war brengen.

"Er is veel werk aan de winkel op dit gebied, " zegt Sanderfoot. "Luchtkwaliteit is een steeds veranderend probleem over de hele wereld. Er moet worden gekeken naar verschillende soorten luchtvervuiling en verschillende soorten over de hele wereld. We hebben een enorm gebrek aan begrip van de niveaus van vervuiling waaraan vogels worden blootgesteld."

hiaten in ons begrip, volgens de nieuwe studie, omvatten de effecten van luchtverontreiniging op het ademhalingssysteem van vogels; toxische effecten op vogels, inclusief verhoogde stressniveaus en immunosuppressie; gedragsveranderingen; en effecten op reproductief succes en demografie, zoals veranderingen in de bevolkingsdichtheid, soortendiversiteit en gemeenschapssamenstelling.

Holloway, die het NASA Health and Air Quality Applied Sciences Team leidt (een multi-institutioneel team van onderzoekers dat dient als een nexus voor het analyseren van milieugegevens van een constellatie van aardobservatiesatellieten), merkt op dat het bestuderen van de effecten van luchtverontreiniging op mensen relatief gemakkelijker te beoordelen is, aangezien ziekenhuisgegevens en sterftegegevens gemakkelijk beschikbaar zijn voor wetenschappers. Luchtvervuiling, in feite, is een van de belangrijkste en meest directe milieubedreigingen voor de menselijke gezondheid, ze zegt.

Iets dat vogels mogelijk kwetsbaarder maakt voor atmosferische verontreinigingen, is de efficiëntie van het ademhalingssysteem van vogels.

"Vogels ademen in één richting, " merkt Sanderfoot op. "Ze ademen beslist efficiënter dan mensen, en de hypothese is dat, omdat hun ademhalingssysteem zoveel efficiënter is dan het onze, ze gaan gemakkelijker luchtverontreinigende stoffen oppikken."

Het onderzoek is een springplank voor nieuw onderzoek, Sanderfoot en Holloway argumenteren, en kan vooral belangrijk zijn gezien de rol van vogels als schildwachtsoorten in het milieu.

"Als je met vogelecologen praat, luchtverontreiniging wordt niet noodzakelijkerwijs als een probleem op hoog niveau gezien, Holloway zegt. "Dingen als klimaat- en landschapsveranderingen staan ​​bovenaan hun lijst wat betreft bevolkingsdichtheid, soortdiversiteit, ecologische spanning. Maar we weten dat luchtvervuiling een groot risico is voor de menselijke gezondheid, en uit onze studie zien we vrij duidelijk dat er een impact is op vogels, te."