Miliardy ptaków podróżują na północ wiosną i na południe jesienią, setki gatunków utrzymują cykl ruchu i robią to głównie w nocy.

Podczas gdy niektóre duże ptaki, takie jak jastrzębie, żurawie i ptactwo wodne, podróżują w ciągu dnia, większość migrantów w tym zdecydowana większość ptaków śpiewających przebywa na skrzydłach w ciemności.

Powody to spokojniejsza atmosfera, wskazówki od gwiazd i bezpieczeństwo przed drapieżnikami.

Tymczasem my, ludzie, w zasadzie nie mamy pojęcia o niesamowitych podróżach odbywanych podczas snu.

Nawet dla tych, którzy badają migrację, historia rozwija się w sposób, który nigdy wcześniej nie był możliwy.

„Im lepiej widzisz, co się dzieje, tym bardziej się to fascynuje” – mówi Jeffrey Buler, ekolog przyrodniczy z University of Delaware.

„I cały czas dokonujemy nowych odkryć”.

W ciągu ostatnich kilku lat naukowcy uzyskali niespotykane dotąd wgląd w zjawisko nocnej migracji.

Postępy w wykorzystaniu radarów meteorologicznych pozwalają obecnie na uzyskanie obrazów milionów przemieszczających się ptaków, a nowe technologie śledzenia pozwalają śledzić długie trasy powietrzne pokonane przez ludzi.

Nauka społeczna pomaga wypełnić ten obraz w terenie, identyfikując nieznane wcześniej niebezpieczeństwa i miejsca krytyczne dla przetrwania migrantów.

„To naprawdę nowy złoty wiek obserwacji” – mówi ornitolog z Cornell University, Andrew Farnsworth.

Ten wiek pojawił się w krytycznym momencie dla ochrony.

Około trzech miliardów ptaków zniknęło z Ameryki Północnej w ciągu ostatnich 50 lat, a szczególnie gatunki migrujące poniosły znaczne straty.

Zniszczenie siedlisk, kolizje z budynkami, spadek liczebności owadów – zagrożeń dla migrantów jest wiele i pojawia się pytanie: czy nowe technologie śledzenia mogą pomóc w rozwikłaniu tajemnic nocnej migracji, skoro wciąż mamy czas, aby zachować jedną z największych na świecie cuda?

Od chwili, gdy ludzie po raz pierwszy ustawili sztuczne światło na ciemności, wyczuliśmy, że ptaki poruszają się w nocy.

W XIX wieku obserwatorzy donosili o ptakach w latarniach i na latarniach oświetlonych olejem.

W XX wieku światła elektryczne przyniosły wyraźniejsze potwierdzenie, czasem okropne.

Śmierć około 50 000 ptaków zwabionych przez ceilometr na lotnisku w Georgii w roku 1954.

To tylko jeden z wielu przykładów.

Ale dzięki wynalezieniu radaru zaczęliśmy pojmować prawdziwą obfitość życia na naszym niebie w nocy.

Opierając się na eksperymentach niemieckiego fizyka Heinricha Hertza z promieniowaniem elektromagnetycznym, brytyjscy naukowcy z powodzeniem wdrożyli radar w latach trzydziestych XX wieku z myślą o obronie narodowej.

Radar odbijał fale radiowe od latających obiektów, których inaczej nie można było zobaczyć, takich jak niemieckie bombowce podczas II wojny światowej.

Kiedy operatorzy radarów w latach czterdziestych i pięćdziesiątych XX wieku wykryli „niewytłumaczalne echa” i „czasami gęste obrazy małych plamek”, sugestia, że ​​mogą to być ptaki latające w nocy, została początkowo odrzucona.

Pierwsi ornitolodzy radarowi, tacy jak Sidney Gauthreaux, wykorzystali tę technologię w latach 60 po części po to, aby udowodnić, że ptaki migrują nad Zatoką Meksykańską.

Do roku 1970 Gauthreaux opublikował ostateczne badania korelujące radar pogodowy z wielkością migracji ptaków; przez następne dziesięciolecia on i inni kontynuowali tworzenie podstaw wiedzy, na której opierają się dzisiejsi aeroekolodzy badający żywe organizmy w niższych warstwach atmosfery.

Wraz z ukończeniem systemu nadzoru pogodowego NEXRAD Doppler w latach 90 XX wieku nasza zdolność widzenia nocnych migracji zaczęła rozkwitać w sposób, którego poprzednie pokolenia nie mogły sobie wyobrazić.

Wśród tych, którzy są w czołówce naszej zdolności do „zobaczenia” nocnej migracji, jest aeroekolog z Colorado State University, Kyle Horton.

Dzięki Hortonowi i jego współpracownikom możemy teraz wyobrazić sobie nocne ruchy prawie niewyobrażalnej liczby ptaków migrujących między Ameryką Północną, Środkową i Południową.

Algorytmy komputerowe tłumaczą kształty, które mogą wydawać się niewprawnemu oku pasma burz, aby pokazać fale żywych stworzeń i wiele z nich, czasem setki milionów w ciągu nocy.

Widok tych obrazów i uświadomienie sobie, że to ogromne grupy ptaków, zapiera dech w piersiach.

A czasami wątpił.

Horton spotkał się z krytykami w środowisku meteorologów, odkąd zaczął prezentować swoje zdjęcia w roku 2018.

„Wiesz, ile ptaków musiałoby migrować, aby pokazać się w ten sposób na radarze?” mówią mu.

Jest niezrażony: „Dokładnie o to staramy się”.

Oprócz pokazania wielkości migracji nocnych, użycie radaru NEXRAD w połączeniu z rewolucyjnym postępem w mocy obliczeniowej pokazuje, jak migracja zmieniała się w czasie.

Na przykład zespół Hortona zbadał wpływ zmiany klimatu na migrację ptaków.

Analizując dane radarowe z 24 lat, odkryli, że średni szczyt migracji wiosną i jesienią nastąpił wcześniej i zbiegał się z wyższymi temperaturami w kontynentalnych Stanach Zjednoczonych.

Podczas gdy naukowcy od dziesięcioleci śledzą daty przybycia i odlotu określonych gatunków w określonych miejscach, odkrycia te dają niezrównany obraz tego, w jaki sposób zerwanie starożytnych tradycji zbiegające się w czasie z kwitnieniem niektórych kwiatów lub pojawieniem się owadów może spowodować ptaki są coraz bardziej zagrożone.

Horton nie tylko spogląda wstecz: jego praca zmienia również naszą zdolność przewidywania określonych nocy, w których migranci będą przechodzić przez dane miejsce.

Biorąc dane meteorologiczne i „obracając prognozę od pogody do ptaków” za pomocą modeli komputerowych, Horton może zaoferować jedno-, dwu- lub trzydniowe prognozy dla ponad 100 miast w USA, kodowane kolorami w oparciu o niskie, średnie lub wysokie poziomy ruchu.

Modele przewidywały na przykład, że 28 września roku 2020 korytarzem rozciągającym się od Wielkich Jezior do Zatoki Meksykańskiej przeleci 594 miliony ptaków.

Dla miłośników ptaków te prognozy, dostępne na BirdCast.info, dodały do ​​naturalnego podniecenia i oczekiwania, które pojawiają się w każdym sezonie migracji.

„Wokół migracji kryje się ta tajemnica i tajemnica, w której się budzisz i pojawia się nowy zestaw ptaków” – mówi Horton.

„Siła radaru i prognoza polega na tym, że w końcu jesteśmy w stanie pokazać, co się dzieje”.

W południowej Szwecji, aeroekolog Cecilia Nilsson w podobny sposób ujawniła nocne podróże ptaków na półkuli wschodniej.

W roku 2019, korzystając z radaru pogodowego z 11 krajów, sporządziła mapę trasy przelotu niektórych z dwóch miliardów ptaków migrujących między Europą a Afryką Subsaharyjską, co ją zachwyca.

„To po prostu wspaniałość” – mówi. „Masz te ogromne fale biomasy przemieszczające się po planecie”.

Ale jej podniecenie jest łagodzone przez poczucie pilności, które podziela Horton.

„Musimy zacząć myśleć o tych wzorcach na dużą skalę, ponieważ kończy nam się czas” – mówi.

„Jak możemy się upewnić, że za 50 lat nadal będą migrować ptaki?”

Uzyskanie pełnego obrazu tego, co od dawna było dla nas niewidoczne, ma kluczowe znaczenie dla zrozumienia migracji nocnej.

Ale chociaż radar pogodowy może zapewnić głęboki wgląd w gęstość, kierunek i prędkość ruchu ptaków, świecące kształty nie mogą dostarczyć kolejnej krytycznej informacji: które gatunki faktycznie migrują.

Na niskim, zanikającym księżycu, Jennifer Vieth i niewielka załoga czekają, aż sowy zejdą z ciemności, zwabione nagraniem męskiego wezwania do ostrzenia piłą.

Kiedy mała sowa chwyta ich mgłę, delikatnie rozplątuje jej skrzydła i wsuwa ptaka do miękkiego bawełnianego woreczka.

W Carpenter Nature Center, 30 minut od Minneapolis, ważymy sowę („taką samą jak osiem Oreo”), dopasowujemy jej oczy do mapy malarskiej („Złote sady”) i zawiązujemy jej nogę, gdy klika swoim małym dziobem.

„To ona mówi:„ Odejdź – jestem duży i przerażający i wydaję dziwne dźwięki ”- mówi Vieth.

Noszę go na zewnątrz w pudełku, czekam 15 minut, aż oczy się dopasują i unoszę klapy.

Sowa wznosi się do pobliskiego dębu, a jej krótkie zaklęcie w niewoli dostarcza kilku wskazówek do wielkiej tajemnicy, w której odgrywa małą rola.

Takie operacje na pasmach są kluczowe dla zrozumienia migracji na bardziej szczegółowym poziomie.

Banding nabrał tempa w 1900 roku, dając poczucie zakresu migracji.

Obecnie banderzy przesyłają swoje nagrania do bazy danych Band-It USGS Bird Banding Lab.

Podobnie ornitolodzy i obserwatorzy ptaków na całym świecie przesyłają swoje obserwacje ptaków do eBirda, dodając do globalnego zbioru danych wykorzystywanych do tworzenia map rozmieszczenia pokazujących, które gatunki są na ziemi podczas migracji.

Tego typu obserwacje naziemne są niezbędne do dokumentowania ruchu ptaków na niebie.

Podczas gdy dane eBird mogą pokazać, którzy migranci zatrzymują się w ciągu dnia, dźwięk może ujawnić, które ptaki są w ruchu w nocy.

„Akustyka może zakwalifikować ruch migracyjny i powiedzieć nam, co się porusza” – mówi Farnsworth.

Od połowy stulecia ornitolodzy używali monitoringu akustycznego – rejestrowania rozmów lotniczych, a później słuchania przez ucho lub za pomocą oprogramowania spektrogramu w celu określenia, które gatunki ptaków były obecne.

Ale podobnie jak w przypadku radarów pogodowych, nowe osiągnięcia mogą zrewolucjonizować tę dziedzinę.

Współpraca pomiędzy Cornell Lab of Ornithology i NYU Music and Audio Research Laboratory wykorzystuje maszynowe słuchanie do automatycznego wykrywania i klasyfikowania ptaków w locie na podstawie ich wokalizacji, technologii, która może żywo opisywać nocne migracje.

Na poziomie naukowym społeczności aplikacje takie jak BirdNet już teraz pozwalają każdemu posiadaczowi smartfona identyfikować ptaki na podstawie ich zawołań, co Farnsworth nazywa „naprawdę inspirującym”.

Mówi, że noc nie jest tak odległa, kiedy rozległa sieć naukowców ze społeczności rozszyfruje w czasie rzeczywistym zawołania przelatujących nad głowami ptaków.

W międzyczasie nasza zdolność do śledzenia poszczególnych migrantów wzrosła dramatycznie.

Jeden przykład: jesienią ubiegłego roku rekordowy lot bez przesiadek na odległość 7500 mil z Alaski do Nowej Zelandii.

Technologia śledzenia nie jest uniwersalna, co utrudnia naukę.

Gadżety mogą stanowić nie więcej niż 5 procent masy ciała ptaka.

Z biegiem czasu zarówno geolokatory (proste urządzenia z czujnikiem światła, zegarem i chipem pamięci), jak i znaczniki satelitarne stały się lżejsze, umożliwiając ornitologom śledzenie coraz mniejszych ptaków podczas ich podróży i ujawniając naukowcom podstawowe aspekty migracji, o których nigdy nie mieli pojęcia o.

To był przełom dla Petera Marry, ornitologa i dyrektora Georgetown Environment Initiative na Uniwersytecie Georgetown.

Kiedy znaczniki geolokalizatorów spadły z dwóch gramów do jednej do trzech dziesiątych w ciągu ostatniej dekady, był w stanie włączyć tę technologię do swoich 30-letnich badań nad zimowaniem Amerykanów na Jamajce.

„Myśleliśmy, że nasze ptaki lecą do Nowej Anglii; okazuje się, że małe dranie jadą do Iowa i Wisconsin – mówi.

Tagi połączone z systemem satelitarnym Argos również ujawniają sekrety.

Na przykład nikt nie wiedział, gdzie kukułki żółtodzioby spędzają większą część roku.

Teraz Marra wie dokładnie: „Wszyscy jadą do obszaru zwanego Gran Chaco” w Ameryce Południowej. System o nazwie ICARUS – który wykorzystuje Międzynarodową Stację Kosmiczną do odbierania danych z tagów GPS – może zapoczątkować nowy rozdział w śledzeniu dzikich zwierząt.

Trwający dwie dekady ICARUS umożliwi naukowcom śledzenie większej liczby zwierząt zwłaszcza mniejszych na większych obszarach, a to będzie szybsze i tańsze niż pozwalała na to poprzednia technologia.

„Myślałam o tym jak o wyścigu na księżyc” – mówi Marra – „o wyścigu w celu stworzenia niedrogiego, niezawodnego urządzenia, które jest naprawdę małe”.

Buler porównuje nowe informacje o migracji, wynikające z postępu technologicznego, z głębszymi eksploracjami morza, które były możliwe dzięki wynalezieniu przez Jacquesa Cousteau i Émile’a Gagnana nowoczesnego regulatora popytu dziesiątki lat temu.

„Odkrywasz, że istnieje cały inny świat” – mówi o ptakach, nietoperzach i owadach zamieszkujących niższą atmosferę.

„Wszędzie w powietrzu są zwierzęta”.

A jednak dopiero niedawno zaczęliśmy myśleć o przestrzeni powietrznej jako o siedlisku aby zastanowić się, tak jak od dawna robiliśmy to w przypadku środowisk lądowych i wodnych, w jaki sposób rozwój i zanieczyszczenie mogą zagrozić wędrownym ptakom.

Co roku przez tysiąclecia przez tereny dzisiejszego Minneapolis-Saint Paul przewijały się setki tysięcy ptaków reprezentujących setki gatunków, przyciągane do bogatego siedliska nad rzeką Missisipi.

Ale chociaż region ten od dawna był głównym miejscem postoju, teraz jest to zabójczy.

Podobnie jak wiele obszarów miejskich położonych na starożytnych trasach przelotowych, miasta te są latarniami morskimi, które wabią zbyt wielu migrantów do celu.

W ubiegłym roku badanie 13 budynków w centrum Minneapolis wykazało, że kolizje między budynkami ptaków rosną wraz z większą ilością sztucznego światła.

Większość ofiar – nocnych imigrantów, w tym wróbli białogardich, soryków, piekarzy, nashville Warblers i Virginia Rails, przyciągniętych i zdezorientowanych przez światła – zmarła następnego ranka, kiedy pomylili odbicia roślinności na szklanych fasadach za prawdziwe .

„Smutno jest myśleć, że podróżowali setki lub tysiące mil, a ta niesamowita podróż została przerwana przez problem, którego można było w dużej mierze uniknąć” – mówi naczelna autorka Sirena Lao z Oklahoma State University.

Siłą napędową nawet miliarda ptaków zabijanych każdego roku na całym świecie przez konstrukcje zbudowane przez człowieka jest sztuczne oświetlenie nocne (ALAN) lub zanieczyszczenie światłem.

Nowa technologia, która tak wiele mówi nam o migracji, pomogła również wyjaśnić skalę wpływu ALAN: na wrześniową noc, kiedy BirdCast przewidział, że w powietrzu znajdzie się 594 miliony ptaków, nałożona mapa zanieczyszczenia światłem pokazała, jaką rękawicę będą musiały przejść te ptaki.

„Nagle cały system ewolucji, aby poruszać się w nocy, znajduje się pod potencjalnie ekstremalną presją” – mówi Farnsworth – „presja, której ptaki nie doświadczyłyby w inny sposób i powoduje chaos”.

Zanieczyszczenie świetlne szkodzi migrantom nocnym w inny sposób.

W przeglądzie 150 badań przeprowadzonym w roku 2020 stwierdzono, że „Sztuczne światło w nocy – w połączeniu z utratą siedlisk, zanieczyszczeniem chemicznym, gatunkami inwazyjnymi i zmianami klimatu powoduje spadek liczby owadów”.

Badanie przeprowadzone w roku 2021 wykazało, że ekspozycja na ALAN na ich zimowiskach może spowodować wczesną migrację purpurowych Martins, zbyt szybkie dotarcie do miejsc lęgowych i śmierć z głodu, zanim pojawią się owady, na których polegają.

Te niepokojące odkrycia są następstwem wiadomości, że spośród prawie trzech miliardów ptaków północnoamerykańskich utraconych w ciągu ostatniego półwiecza, szczególnie rodzimi migranci odnotowali gwałtowny spadek, a liczba owadożernych, takich jak jaskółki, spadła o 32 procent.

Na szczęście ALAN jest problemem, nad którym łatwo mamy kontrolę, mówią naukowcy.

Osłanianie świateł w dół i zmniejszenie zużycia może mieć znaczący wpływ.

Radar meteorologiczny również może pomóc. Programy Lights Out od dawna zachęcają miasta do włączania budynków miejskich podczas sezonów migracyjnych. Horton ma nadzieję, że BirdCast zachęci menedżerów do podejmowania środków ostrożności w określone noce, kiedy przelatuje przez nie najwięcej ptaków.

Postępy w śledzeniu nocnych migrantów również pomagają skoncentrować wysiłki na ochronie krytycznych siedlisk.

„Migracja nocna jest jak Przygody Huckleberry Finna” – mówi ekolog z University of Maryland Centre for Environmental Science Emily Cohen.

„Myślisz o nich, jak pływają na tratwie w dół rzeki, ale tak naprawdę trzy czwarte książki to ich przygody, gdy zatrzymują się po drodze”.

To samo dotyczy migracji, ponieważ ptaki spędzają do trzech czwartych czasu na ziemi.

W roku 2020 Cohen kierował grupą, która po raz pierwszy zsyntetyzowała dane z radaru pogodowego z mapowaniem miejsc postojów, aby zidentyfikować kluczowe hotspoty wzdłuż wybrzeża Zatoki Perskiej w celu ustalenia priorytetów ochrony.

Praca Cohen podkreśla, że ​​skupiska wędrowne są często mieszanką ptaków, i twierdzi, że ochrona często używanych międzylądowań przyniesie korzyści wielu gatunkom wędrownym.

W międzyczasie technologia satelitarna odegrała kluczową rolę w odkrywaniu wcześniej nieznanych miejsc, w których migranci zimują, miejsc, których ekolodzy nie potrafili chronić.

Gran Chaco, gdzie śledzenie ujawniło, że kukułki żółtodzioby spędzają większość swojego życia, jest wylesiane w celu uprawy soi i wypasu bydła, co może przyczyniać się do spadku liczebności ptaków.

„To naprawdę pomaga nam dotrzeć do miejsc, w których zajmujemy się ochroną” – mówi Marra.

Dla Jill Deppe, starszej dyrektor Audubon’s Migratory Bird Initiative, kukułka jest najlepszym przykładem powodów do optymizmu: „Oto piękno migracji, te fantastyczne historie, a dane śledzenia ożywiają te historie”. Łącząc dane, takie jak dane Marry, z szacunkami liczebności pochodzącymi z projektu Cornell Lab of Ornithology eBird; Dane pasmowe USGS; oraz śledzenie zapisów przekazanych przez ponad 100 naukowców, instytucji i organizacji, Deppe i jej zespół mają nadzieję na ujawnienie bardziej całościowego obrazu migracji.

Tworzone przez nich wizualizacje przedstawią to, co wiemy o szlakach migracyjnych – i pomogą zidentyfikować krytyczne luki w wiedzy.

Tego lata inicjatywa planuje uruchomienie ogólnodostępnej platformy internetowej, która, jak mówi, „pokaże ludziom, jak spektakularna jest migracja”.

Ostatecznie może to być to, co postęp w nauce o migracjach nocnych robi najsilniej zmieniając naszą perspektywę, dając nam większe uznanie dla tego starożytnego zjawiska.

Kiedy myślę o spotkaniu z piłą sową i o tym, jak to było, jakbyśmy zanurzyli ręce w ponadczasowym strumieniu życia przepływającym nad naszymi głowami, na myśl przychodzą mi słowa Johna Muira sprzed stu lat: „Kiedy próbujemy coś wyłowić sama w sobie jest połączona ze wszystkim innym we Wszechświecie ”.

Oto kolejny powód, aby wyjść nocą na zewnątrz, spojrzeć w niebo i poczuć się zdumiony.

Źródło: Audubon