Was lässt Vögel wandern, wenn sie dies tun? Dies ist eine der beständigsten Fragen der Biologie, die seit dem Zeitalter von Aristoteles aufgeworfen wurden. Mittlerweile wissen Wissenschaftler, dass die Migration durch eine Vielzahl von internen und externen Faktoren beeinflusst wird, von Wetter über Tageslicht bis hin zu Körperuhren. Wie diese Faktoren zusammenwirken, um vorherzusagen, wann eine bestimmte Vogelart ihren eigenen Flug beginnen wird, ist jedoch noch weitgehend rätselhaft.
Eine neue Art von Modell könnte, wenn nicht das Rätsel gelöst wird, Wissenschaftlern zumindest ein Werkzeug bieten, um die Migration genau vorherzusagen.
"Wir haben ein Vogelzug-Prognosesystem für das gesamte US-amerikanische Festland entwickelt, das einige Tage im Voraus genau ist", sagte Benjamin Van Doren, Doktorand an der Universität Oxford, der die Forschung leitete. "Dadurch können wir die Anzahl der Vögel, die im Frühjahr nachts einwandern, ziemlich genau vorhersagen."
Van Doren und sein Team von der Oxford University und der Cornell University haben mehrere Jahrzehnte der Vogelwanderungsdaten und Doppler-Radardaten des National Weather Service in ein maschinelles Lernmodell eingespeist, um verschiedene mit der Migration verbundene atmosphärische Bedingungen zu erkennen. Der stärkste Faktor war die Temperatur - wärmeres Wetter bringt Blätter und Käfer hervor, Nahrung für viele Arten von Zugvögeln. Andere Faktoren wie Wind sind ebenfalls wichtig. Ein Vogel, der bei zu starkem Wind abfährt, könnte vom Kurs abgekommen sein und möglicherweise in gefährliche Gebiete wie das offene Meer fliegen. Während der Hauptmigration im Mai fliegen nachts etwa 420 Millionen Vögel über Kopf. Das Modell kann ihre Abreise bis zu sieben Tage im Voraus vorhersagen.
Die Forschung wurde heute in der Zeitschrift Science veröffentlicht .
Laut Van Doren könnte die Vorhersage der Vogelwanderung für Naturschutzzwecke äußerst nützlich sein. Vögel tendieren nicht dazu, in einem gleichmäßigen Rinnsal zu wandern, sondern in dramatischen Wellen oder Impulsen. Wenn diese Wellen im Voraus bekannt wären, könnten die Menschen Maßnahmen ergreifen, um Zugvögel vor Schaden zu bewahren. Dies kann das Ausschalten von Lichtern in Gebäuden, die anfällig für Vogelkollisionen sind, oder das Abschalten von Windkraftanlagen während des Vorbeifahrens von Vögeln umfassen.
"Wenn wir die geringe Anzahl von Nächten identifizieren können, in denen diese großen Impulse auftreten, können wir Menschen zum Handeln bewegen", sagt Van Doren.
Karten mit nächtlichen Migrationsvorhersagen für die USA. Warme Farben deuten darauf hin, dass das Modell eine größere Anzahl von Zugvögeln vorhersagt. (Benjamin Van Doren) Die Vorhersage könnte auch für militärische oder kommerzielle Luftfahrtinteressen nützlich sein, um Vogelschläge zu vermeiden. Es ist auch cool und Van Doren hofft, dass es dazu beiträgt, die Öffentlichkeit für die Notlage der Vögel und der Natur im Allgemeinen zu begeistern.
"Ich sehe Vögel als wirklich große Vertreter der natürlichen Welt, weil sie sichtbare und charismatische Organismen sind, insbesondere Zugvögel", sagt er.
Die nächsten Schritte für Van Doren und sein Team werden darin bestehen, Migrationsvorhersagen an verschiedene Interessengruppen anzupassen - etwa Migrationsvorhersagen für niedrig fliegende Militärflugzeuge oder für Bauherren, die Kollisionen vermeiden möchten. Dies beinhaltet das Lehren des Modells, um mehr Spezifität in Bezug auf die Höhe bereitzustellen. Das Team ist außerdem bemüht, den Daten mehr und andere potenzielle Migrationsfaktoren hinzuzufügen, um sie genauer zu machen.
In der Lage zu sein, Vögel in solchen Ausmaßen in den USA zu beobachten, ist "eine ziemlich mächtige Sache", sagt Pete Marra, Direktor des Smithsonian Migratory Bird Center.
Da das Modell den Wissenschaftlern hilft zu verstehen, wie das Wetter die Migrationsmuster beeinflusst, kann es ihnen helfen, die Auswirkungen des Klimawandels auf wild lebende Tiere vorherzusagen, sagt Marra.
„Bevor wir verstehen können, wie wir vorhersagen können, wie sich Tiere als Reaktion auf den Klimawandel verändern, müssen wir verstehen, wie Tiere im Allgemeinen auf das Wetter reagieren“, sagt er. "Das ist also ein wirklich wichtiger erster Schritt."
Wetterüberwachungsradare messen nicht nur Niederschläge (Gelb- und Rottöne), sondern auch eine enorme Anzahl von Zugvögeln, die bei Sonnenuntergang zum Flug aufbrechen (kreisförmige Signaturen von Blau- und Grüntönen). (Kyle G. Horton) Derzeit kann die Öffentlichkeit die Vogelzugkarten auf der Birdcast-Website von Cornell in Aktion sehen. Die Seite zeigt sowohl dreitägige Voraussagen als auch Echtzeit-Vogelbewegungen in den USA, die alle sechs Stunden aktualisiert werden.
Obwohl Van Doren jetzt in Großbritannien lebt, war er diese Woche in New York und half bei der Überwachung des 11. September Tribute in Light, das jährliche Denkmal, in dem zwei blendende Lichtsäulen für die zerstörten Twin Towers stehen. Die Säulen sind so mächtig, dass sie von mehreren Staaten aus gesehen werden können, und diese Helligkeit kann ein Problem für Zugvögel darstellen, die verwirrt und vom Kurs abgezogen werden können. New York City Audubon hat eine Lösung gefunden, bei der geschulte Freiwillige hinzugezogen werden, um die Dichte der Vögel zu überwachen, die durch die Lichtstrahlen fliegen. Wenn die Dichte zu hoch wird, schalten die Tributorganisatoren das Licht so lange aus, bis sich die Vögel zerstreuen können.
Glücklicherweise, so Van Doren, war der diesjährige Tribut eine Nacht der geringen Migration, so dass die Organisatoren nicht viel stören mussten. Er hofft, dass seine Arbeit anderen Menschen und Organisationen hilft, auf ähnliche Weise auf Vögel aufmerksam zu werden.
"Vögel verbinden Menschen wirklich und sie verbinden Kontinente", sagt Van Doren. „Der Erhalt von Zugvögeln ist wirklich eine Anstrengung, die die Zusammenarbeit von Menschen auf der ganzen Welt erfordert.“
