Elk jaar ondernemen miljoenen vogels ongelooflijke reizen, vaak over duizenden kilometers, om hun seizoensgebonden leefgebieden te bereiken. Deze jaarlijkse migratie wordt gedreven door veranderingen in de beschikbaarheid van voedsel, weerpatronen en de noodzaak om te broeden.
De UCLA-studie heeft het potentieel om het inzicht van wetenschappers in de gevaren waarmee vogels worden geconfronteerd en hun aanpassingsvermogen te vergroten.
Het is algemeen bekend dat ongunstige weersomstandigheden vogels kunnen desoriënteren tijdens hun herfstmigraties, waardoor ze op onbekend terrein terechtkomen. Maar waarom reizen vogels, zelfs als het weer geen belangrijke factor is, ver weg van hun gebruikelijke routes?
Volgens een recent artikel van ecologen van de Universiteit van Californië, Los Angeles (UCLA), kunnen verstoringen in het aardmagnetisch veld ervoor zorgen dat vogels van hun trekpaden afwijken, een fenomeen dat bekend staat als ‘landloperij’. Dit kan zelfs bij ideale weersomstandigheden voorkomen en komt vooral voor tijdens de herfsttrek. De bevindingen zijn onlangs gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschappelijke rapporten.
Nu de vogelpopulaties in Noord-Amerika gestaag afnemen, kan het beoordelen van de oorzaken van landloperij wetenschappers helpen de bedreigingen waarmee vogels worden geconfronteerd beter te begrijpen en de manieren waarop ze zich aan die bedreigingen aanpassen. Vogels die bijvoorbeeld op onbekend terrein terechtkomen, zullen waarschijnlijk problemen ondervinden bij het vinden van voedsel en leefgebieden die bij hen passen, en kunnen daardoor sterven. Maar het kan ook gunstig zijn voor vogels van wie de traditionele huizen door klimaatverandering onbewoonbaar worden, door de dieren « per ongeluk » te introduceren in geografische regio’s die nu beter geschikt voor hen zijn.
Het aardmagnetisch veld, dat loopt tussen de Noord- en Zuidpool, wordt gegenereerd door verschillende factoren, zowel boven als onder het aardoppervlak. Decennia aan laboratoriumonderzoek suggereert dat vogels magnetische velden kunnen waarnemen met behulp van magnetoreceptoren in hun ogen. De nieuwe UCLA studie ondersteunt deze bevindingen vanuit een ecologisch perspectief.
« Er is steeds meer bewijs dat vogels daadwerkelijk geomagnetische velden kunnen zien », zegt Morgan Tingley, de corresponderende auteur van het artikel en universitair hoofddocent ecologie en evolutionaire biologie aan de UCLA. « In bekende gebieden kunnen vogels navigeren op basis van geografie, maar in sommige situaties is het gemakkelijker om geomagnetisme te gebruiken. »
Maar het vermogen van vogels om te navigeren met behulp van geomagnetische velden kan worden aangetast wanneer die magnetische velden worden verstoord. Dergelijke verstoringen kunnen bijvoorbeeld afkomstig zijn van het magnetische veld van de zon, vooral tijdens perioden van verhoogde zonneactiviteit, zoals zonnevlekken en zonnevlammen, maar ook van andere bronnen.
« Als het geomagnetische veld wordt verstoord, is het alsof je een vervormde kaart gebruikt die de vogels uit hun koers stuurt », zei Tingley.
Hoofdonderzoeker Benjamin Tonelli, een doctoraatsstudent aan de UCLA, werkte samen met Tingley en postdoctoraal onderzoeker Casey Youngflesh om gegevens van 2,2 miljoen vogels te vergelijken, wat neerkomt op 152 soortdie was gevangen en vrijgegeven tussen 1960 en 2019 – onderdeel van een volgprogramma van de United States Geological Survey – tegen historische gegevens van geomagnetische verstoringen en zonneactiviteit.
Terwijl andere factoren, zoals het weer, waarschijnlijk een grotere rol spelen bij het veroorzaken van landloperij, vonden de onderzoekers een sterke correlatie tussen vogels die ver buiten hun verwachte bereik werden gevangen en de geomagnetische verstoringen die optraden tijdens zowel herfst- als lentemigraties. Maar de relatie was vooral uitgesproken tijdens de herfstmigratie, merkten de auteurs op.
Geomagnetische verstoringen beïnvloedden de navigatie van zowel jonge vogels als hun ouderen, wat suggereert dat vogels op dezelfde manier afhankelijk zijn van geomagnetisme, ongeacht hun niveau van migratie-ervaring.
De onderzoekers hadden verwacht dat geomagnetische verstoringen geassocieerd met verhoogde zonneactiviteit geassocieerd zouden worden met de meest landloperij. Tot hun verbazing verminderde zonneactiviteit zelfs de incidentie van landloperij. Een mogelijke reden is dat radiofrequente activiteit die wordt gegenereerd door de zonnestoringen de magnetoreceptoren van vogels onbruikbaar kan maken, waardoor vogels in plaats daarvan op andere signalen kunnen navigeren.
« We denken dat de combinatie van hoge zonneactiviteit en geomagnetische verstoring leidt tot een pauze in de migratie of een omschakeling naar andere signalen tijdens de herfstmigratie, » zei Tonelli. « Interessant genoeg waren vogels die overdag migreren over het algemeen uitzonderingen op deze regel – ze werden meer beïnvloed door zonneactiviteit. »
Hoewel de onderzoekers alleen vogels bestudeerden, konden hun methoden en bevindingen wetenschappers helpen begrijpen waarom andere trekkende soorten, waaronder walvissen, gedesoriënteerd raken of ver van hun gebruikelijke territorium stranden.
« Dit onderzoek is eigenlijk geïnspireerd door walvisstrandingen en we hopen dat ons werk andere wetenschappers zal helpen die de navigatie van dieren bestuderen, » zei Tingley.
Om het onderzoek toegankelijker te maken voor het vogelaarspubliek, heeft Tonelli ontwikkelde een webbased tool dat geomagnetische omstandigheden volgt en landloperij in realtime voorspelt. De tracker is in de winter offline, maar gaat in het voorjaar, als de migratie weer begint, weer live.
Referentie: « Geomagnetische verstoring geassocieerd met toegenomen landloperij bij migrerende landvogels » door Benjamin A. Tonelli, Casey Youngflesh en Morgan W. Tingley, 9 januari 2023, Wetenschappelijke rapporten.
DOI: 10.1038/s41598-022-26586-0
