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Wie wird sich der Klimawandel auf die arktischen Vögel auswirken?

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Kurzfassung

Wanderfalken sind berühmt für ihre superschnellen Sturzflüge. Aber das ist nicht das einzige, was sie gut können. Wanderfalken sind auch Weltenbummler! Wir haben Wanderfalken beobachtet, die von der Arktis in ihr Winterquartier ziehen. Einige flogen sogar von Nordrussland bis in die Tropen!

Wir wollten wissen, wie sich der Klimawandel und die Genetik auf die Wanderungen der Wanderfalken auswirken. Also haben wir mit einem Computerprogramm vorhergesagt, wie sich die Arktis in den nächsten 50 Jahren verändern wird. Wir verglichen die aktuellen Sommer- und Winterlebensräume der Wanderfalken mit den Computerprognosen. Wir stellten fest, dass die Sommerlebensräume (in denen die Vögel brüten) schrumpfen, während die Winterlebensräume wachsen. Dies ist auf den Klimawandel zurückzuführen.

Wir verfolgten die Migrationspfade von Wanderfalken aus sechs Orten in der eurasischen Arktis. Wir fanden heraus, dass einige Wanderfalken mehr als fünfmal so weit wie andere Wanderfalken wanderten! Als wir uns die DNA der Wanderfalken ansahen, stellten wir fest, dass es Unterschiede zwischen den Wanderfalken mit kurzen Wanderungen und denen mit langen Wanderungen gab.


Einleitung

Haben Sie eine Lieblingsjahreszeit? Gibt es Orte, die Ihnen zu einer bestimmten Jahreszeit besser gefallen als zu einer anderen? Viele Tiere wandern von Ort zu Ort, damit sie zu ihrer Lieblingsjahreszeit an ihrem Lieblingsort sein können. Die Sommertage in der arktischen Tundra sind lang, und es gibt eine große Anzahl kleinerer Vögel zu fressen und ihre Küken zu füttern. Das macht sie zu einem beliebten Ort für Zugvögel wie Wanderfalken, Küstenseeschwalben und Steinadler.

Der Klimawandel vollzieht sich in der Arktis schneller als im Rest der Welt. Tiere, die auf die Arktis angewiesen sind, sind daher besonders gefährdet. Der Klimawandel könnte die bevorzugten Zugrouten der Vögel unkomfortabler machen. Er könnte die Jahreszeit verändern, in der die Temperatur in ihren bevorzugten Brutgebieten am günstigsten ist. Oder er könnte ihre Lebensräume verkleinern, so dass es für sie schwieriger wird, einen Platz für ihre Nester zu finden.

Wanderfalken wandern im Frühjahr in die Arktis. Sie brüten im Sommer und fliegen im Herbst nach Süden.

Manche Falken reisen sogar bis nach Indonesien! Andere wiederum reisen nur von Nordwestrussland nach Westeuropa. Wir waren neugierig, mehr über die Flugrouten von Wanderfalken zu erfahren. Warum wandern manche Wanderfalken so viel weiter als andere? Hat sich ein genetischer Unterschied zwischen Wanderfalken entwickelt, die weite Strecken zurücklegen, und solchen, die das nicht tun? Wie wird sich der Klimawandel auf die künftigen Wanderfalkenpopulationen auswirken?


Methoden

6 Jahre lang besuchten wir jeden Sommer einen anderen Ort in der eurasischen Arktis, reisten mit dem Boot und zelteten. Wir fingen Wanderfalken in ihren Nestern und statteten sie mit Satellitensendern aus, die wir in einem Rucksack trugen (Abb. 1). Wir entnahmen Blut- und Federproben von insgesamt 50 Wanderfalken. Damit wollten wir die Unterschiede in ihren Genomen untersuchen.

Um herauszufinden, was mit ihrem arktischen Lebensraum in Zukunft geschehen könnte, verwendeten wir ein Klimamodell. Das Modell (ein Computerprogramm) ging davon aus, dass die Treibhausgasemissionen im 21. Jahrhundert weiter ansteigen werden, was zu einem Anstieg der globalen Temperatur führen wird.

Anhand von Daten aus einer früheren Studie errechneten wir, wo die Tundra während der letzten Eiszeit gelegen haben könnte. Wir gingen davon aus, dass Wanderfalken dieselben Lebensräume bevorzugen, die sie vor Tausenden von Jahren besiedelt haben. Wir nahmen außerdem an, dass sie auch in Zukunft dieselben Lebensräume bevorzugen werden.

Abbildung 1:

Ergebnisse

Von den 56 Wanderfalken, die wir gefangen haben, konnten wir 41 Vögel bei mindestens einem Zugflug verfolgen. Insgesamt verfolgten wir 151 vollständige Wanderflüge. Wanderfalken aus verschiedenen Gebieten folgten unterschiedlichen Flugrouten. Einzelne Vögel neigten dazu, sich an dieselbe Route zu halten. Unsere Ergebnisse zeigten, dass die Wanderfalken zwischen 14 und 46 Tagen brauchten, um ihre Herbstwanderung abzuschließen. Die Länge ihrer Flugrouten schwankte zwischen 2.280 km und 11.002 km. Im Durchschnitt legten sie 213 km pro Tag zurück.

Anhand der Zugwege unterteilten wir die Vögel in eine Kurzstrecken- und eine Langstreckengruppe. Es gab deutliche Unterschiede in den Genen der Wanderfalken zwischen den beiden Gruppen. Der signifikanteste Unterschied trat beim ADCY8-Gen auf. Das ADCY8-Gen hat mit dem Langzeitgedächtnis zu tun. Genetische Veränderungen können auftreten, wenn die Gruppen nicht viel miteinander zu tun haben. Oder sie können auftreten, wenn zwei Gruppen vor unterschiedlichen Herausforderungen stehen. Die Herausforderung, sich an eine längere Migrationsroute zu erinnern, könnte den Unterschied in der Genetik zwischen den beiden Wanderfalkengruppen verursacht haben.

Das Klimamodell deutet darauf hin, dass sich die Winterlebensräume für Wanderfalken in den nächsten 50 Jahren wahrscheinlich nach Norden ausdehnen werden – vor allem für diejenigen, die in Europa überwintern. Aber der Sommerlebensraum in der arktischen Tundra wird höchstwahrscheinlich schrumpfen. Dies könnte zum Aussterben einiger Brutpopulationen führen.


Diskussion

Vor 22.000 Jahren, während der letzten Eiszeit, sah die Erde ganz anders aus. Riesige Eisschichten bedeckten Nordamerika und Teile Europas und Nordostasiens. Die Vorfahren der von uns untersuchten Wanderfalken brüteten wahrscheinlich in der Tundra in Zentral- und Westasien. Die Winter verbrachten sie in Südostasien.

Als die Eiszeit abtaute, wurde die Tundra durch eine Vegetation ersetzt, die sich besser an das warme Wetter anpasst. Die Vögel zogen zum Brüten allmählich weiter nach Norden und folgten der Tundra. Gleichzeitig dehnten sich die Winterlebensräume der Wanderfalken aus. Einige Vögel fanden einen Winterlebensraum, der viel näher an ihren Sommerbrutgebieten lag, während andere weiter weg ziehen mussten als zuvor (Abb. 2). Die allmähliche Veränderung der Lage ihrer Winter- und Sommerlebensräume könnte die Anzahl der möglichen Flugrouten verändert haben.

In der Vergangenheit, als die Welt wärmer wurde, wanderte die Tundra nach Norden. Heute befindet sich die Tundra jedoch an der Nordküste Russlands, und weiter nördlich gibt es kein Land mehr, das zur Tundra werden könnte. Einige Wanderfalken finden vielleicht Wege, sich anzupassen, indem sie zum Beispiel das ganze Jahr über in ihrem Winterquartier bleiben. Wanderfalken sind nicht die einzigen Zugvögel, die auf die Arktis angewiesen sind. Der Verlust von Lebensraum aufgrund des Klimawandels stellt eine Bedrohung für die Arten dar, die auf die arktische Tundra angewiesen sind.

Abbildung 2: Veränderungen in den Brut- und Überwinterungsgebieten der Falken Überwinterungsgebieten seit der letzten Eiszeit.

Schlussfolgerung

Da der Klimawandel die Arktis mehr und mehr betrifft, gibt es immer weniger Orte, an denen Wanderfalken den den Sommer verbringen können. Wanderfalken und andere Zugvögel sind sind daher durch den Klimawandel bedroht. Es ist wichtig, dass Länder zusammenarbeiten, um die Flugrouten der Zugvögel zu schützen. Es gibt viele kleine Dinge, die auch Sie tun können!

Du kannst:

  • Spreche mit deinen Freunden und deiner Familie über den Klimawandel.
  • Versuche, deinen Verbrauch an Energie aus fossilen Brennstoffen zu reduzieren.
  • Recycel und verwende so viel wie möglich wieder. Musst du wirklich etwas Neues kaufen?

Glossar der wichtigsten Begriffe

Klimamodell – ein Computerprogramm, das mathematische Gleichungen verwendet, um die Erde zu simulieren.

Daten – Fakten, Zahlen und andere Informationen.

Flugroute – die Route, die Vögel auf ihrem Zug nehmen.

Genom – der vollständige Satz von Genen eines Organismus. Die Gene enthalten die Anweisungen für die Entwicklung eines Organismus.

Treibhausgasemissionen – Gase, die durch menschliches Verhalten in die Atmosphäre abgegeben werden. Diese Emissionen tragen zum Treibhauseffekt bei.

Habitat – der Ort, an dem ein Tier lebt.

Tundra – Landschaften mit kalten Temperaturen, sehr wenigen Bäumen und einer Schicht aus gefrorenem Boden, dem so genannten Permafrost, im Untergrund.

Tundra – Landschaften mit kalten Temperaturen, sehr wenigen Bäumen und einer Schicht aus gefrorenem Boden, dem so genannten Permafrost, im Untergrund.

Verletzlich – verletzt werden können; besonders offen für negative Auswirkungen.



Referenzen

Zhongru Gu, Shengkai Pan, Zhenzhen Lin, Li Hu, Xiaoyang Dai, Jiang Chang, Yuanchao Xue, Han Su, Juan Long, Mengru Sun, Sergey Ganusevich, Vasiliy Sokolov, Aleksandr Sokolov, Ivan Pokrovsky, Fen Ji, Michael W. Bruford, Andrew Dixon & Xiangjiang Zhan (2021) Klimabedingte Veränderungen der Flugrouten und gedächtnisbasierte Langstreckenmigration. Nature. https://www.nature.com/articles/s41586-021-03265-0

U.S. Fish and Wildlife Service: Schlechte Wanderrouten https://fws.gov/refuge/arctic/birdmig.html

Seattle Times: Lokale Wissenschaftler verfolgen die epische Wanderung der Wanderfalken https://www.seattletimes.com/seattle-news/local-scientists-track-peregrine-falcons-epic-migration/

Quellen/Original/Links:
https://sciencejournalforkids.org/wp-content/uploads/2021/08/falcon_article.pdf

Übersetzung:
https://www.deepl.com/de/translator

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