Hva får fugler til å migrere når de gjør det? Dette er et av biologiens mest utholdende spørsmål, fundert siden Aristoteles alder. Nå vet forskere at migrasjon er påvirket av en rekke faktorer, både indre og eksterne, fra vær til dagslys til kroppsklokker. Men hvordan disse faktorene fungerer sammen for å forutsi når en gitt fugleart vil begynne sin egen flukt, er fremdeles stort sett et mysterium.
En ny type modell kan, hvis ikke løse mysteriet, i det minste gi forskere et verktøy for å forutsi migrasjon nøyaktig.
"Vi utviklet et prognosesystem for fuglevandring for hele det kontinentale USA, og det er nøyaktig flere dager i forveien, " sier Benjamin Van Doren, doktorgradskandidat ved University of Oxford, som ledet forskningen. "Dette lar oss forutsi ganske nøyaktig antall fugler som vandrer om natten om våren."
Van Doren og teamet hans ved både Oxford og Cornell University matet flere tiår med fjærfuglevandringsdata og Doppler radardata fra National Weather Service til en maskinlæringsmodell, og lærte den å gjenkjenne forskjellige atmosfæriske forhold knyttet til migrasjon. Den sterkeste faktoren var temperaturen - varmere vær får frem blader og insekter, mat til mange trekkfugler. Andre faktorer, for eksempel vind, er også viktige. En fugl som forlater under altfor vindfulle forhold, kan bli sprengt av kurs, potensielt inn i farlig territorium som åpent hav. Under toppvandring i mai reiser rundt 420 millioner fugler over hodet om natten; modellen kan forutsi avreise inntil syv dager i forveien.
Forskningen ble publisert i dag i tidsskriftet Science .
Å spå fuglevandring kan være ekstremt nyttig for bevaringsformål, sier Van Doren. Fugler pleier ikke å vandre i en stødig sildring, forklarer han, men heller i dramatiske bølger eller pulser. Hvis disse bølgene var kjent på forhånd, kunne folk iverksette tiltak for å forhindre vandrende fugler fra skade. Dette kan omfatte å slå av lys i bygninger som er utsatt for fuglekollisjon eller å slå av vindturbiner mens fugler passerer.
"Hvis vi kan identifisere det lille antall netter når disse enorme pulsen oppstår, kan vi få folk til å ta grep, " sier Van Doren.
Kart over nattlig migrasjon for USA. Varmere farger indikerer at modellen spår et større antall trekkfugler. (Benjamin Van Doren) Prognosen kan også være nyttig for militære eller kommersielle luftfartsinteresser for å unngå fuglestreik. Det er også, vel, kult, og Van Doren håper at det vil bidra til å engasjere publikum i vanskeligheter med fugler og natur generelt.
"Jeg ser på fugler som virkelig gode representanter for den naturlige verden fordi de er synlige og karismatiske organismer, spesielt trekkfugler, " sier han.
De neste trinnene for Van Doren og teamet hans vil være å skreddersy migrasjonsprognoser til forskjellige interessenter - migrasjonsprognoser for lavtflygende militære fly, for eksempel eller for bygningseiere som ønsker å unngå kollisjoner. Dette vil innebære å lære modellen å gi mer spesifisitet når det gjelder høyden. Teamet ser også på å legge til flere og forskjellige potensielle migrasjonsfaktorer til dataene, for å gjøre det mer nøyaktig.
Å kunne se fugler som beveger seg over USA på slike skalaer er "en ganske kraftig ting, " sier Pete Marra, direktør for Smithsonian Migratory Bird Center.
Siden modellen hjelper forskere til å forstå hvordan været påvirker migrasjonsmønstre, har den potensialet til å hjelpe dem med å forutsi klimaendringers innvirkning på dyrelivet, sier Marra.
"Før vi kan forstå hvordan vi kan forutsi hvordan dyr vil endre seg som respons på klimaendringer, må vi forstå hvordan dyr reagerer på været generelt, " sier han. "Så dette er et veldig viktig første skritt."
Værovervåkningsradarer måler ikke bare nedbør (gule og røde), men også et enormt volum trekkfugler som drar på fly ved solnedgang (sirkulære signaturer av blålys og greener). (Kyle G. Horton) Akkurat nå kan publikum se fugletrekkskart i aksjon på Cornells Birdcast-nettsted. Nettstedet viser både tre-dagers forhåndsvarsel og sanntids fuglbevegelser over hele USA, oppdatert hver sjette time.
Selv om Van Doren nå har base i Storbritannia, var han i New York denne uken, og hjalp til med å overvåke 11. september Tribute in Light, det årlige minnesmerket der to blendende lyssøyler står inne for de ødelagte Twin Towers. Søylene er så kraftige at de kan sees fra flere stater rundt, og denne lysstyrken kan utgjøre et problem for trekkfugler, som kan bli desorientert og trukket av banen. New York City Audubon har kommet med en løsning som bringer inn trente frivillige for å overvåke tettheten av fugler som flyr gjennom lysstrålene. Hvis tettheten blir for høy, vil hyllestarrangørene slå av lysene lenge nok til at fuglene kan spre seg.
Heldigvis, sier Van Doren, viste årets hyllest å være en lav migrasjonskveld, så arrangørene trengte ikke gjøre mye avbrudd. Han håper arbeidet hans vil hjelpe andre mennesker og organisasjoner til å bli tilsvarende fuglevitende.
"Fugler kobler virkelig mennesker, og de forbinder kontinenter, " sier Van Doren. "Å bevare fugler som vandrer er virkelig en innsats som krever samarbeid fra mennesker over hele verden."
