Es bien sabido que las aves y otros animales dependen del campo magnético de la Tierra para sus vuelos a muy larga distancia durante las migraciones estacionales. Pero, ¿cómo afectan las interrupciones periódicas del campo magnético del planeta, causadas por erupciones solares y otros estallidos energéticos, a la fiabilidad de esos sistemas de navegación biológica?
Investigadores de la Universidad de Michigan (EEUU) utilizaron conjuntos de datos procedentes de estaciones de radar meteorológico Doppler de EE UU y magnetómetros terrestres (dispositivos que miden la intensidad de los campos magnéticos locales) para probar la relación entre las perturbaciones geomagnéticas y las alteraciones en la migración nocturna de aves.
De este modo, descubrieron una reducción del 9% al 17% en el número de aves migratorias, tanto en primavera como en otoño, durante eventos climáticos espaciales severos. Y las aves que optaron por migrar durante tales eventos parecieron experimentar más dificultades para navegar, especialmente en condiciones nubladas en otoño.
Según los investigadores, este descubrimiento, publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences, proporciona evidencias de relaciones hasta ahora desconocidas entre la dinámica de migración nocturna de aves y las perturbaciones geomagnéticas.
«Nuestros hallazgos resaltan cómo las decisiones de los animales dependen de las condiciones ambientales, incluidas aquellas que nosotros como humanos no podemos percibir, como las perturbaciones geomagnéticas, y que estos comportamientos influyen en los patrones de movimiento de los animales a nivel de población», afirmó el autor principal del estudio, Eric Gulson-Castillo, del Departamento de Ecología y Biología Evolutiva de la UM.
El campo magnético de la Tierra se ve afectado periódicamente por erupciones solares que pueden provocar vistosas auroras y que a veces interrumpen las comunicaciones por satélite, los sistemas de navegación humana y las redes eléctricas.
Las aves que optaron por migrar durante tales eventos parecieron experimentar más dificultades para navegar
Pero se sabe poco sobre cómo esas perturbaciones afectan a los animales que dependen del campo magnético de la Tierra para su orientación migratoria y navegación. Estudios experimentales publicados en las últimas décadas ofrecen pruebas sólidas de que las aves, las tortugas marinas y otros organismos se ven influidos por pequeños cambios en la inclinación, intensidad y declinación magnética a la hora de orientarse y desarrollar mapas de navegación.
Un estudio reciente examinó millones de registros de anillamiento de aves y encontró que las perturbaciones geomagnéticas estaban relacionadas con una mayor incidencia de «vagancia» de aves migratorias, es decir, aves que se pierden durante la migración.
Pero la mayoría de los estudios anteriores se habían centrado estrictamente en la extensión geográfica, la duración y el número de especies examinadas. El estudio recientemente publicado, por el contrario, utiliza un conjunto de datos de 23 años de migración de aves en las Grandes Llanuras de EE UU para proporcionar conocimientos más amplios.
Los investigadores utilizaron imágenes recopiladas en 37 estaciones de radar NEXRAD en la ruta migratoria central de las Grandes Llanuras de EE UU, un importante corredor migratorio. La ruta migratoria se extiende a lo largo de más de 1.500 kilómetros en EE UU, desde Texas hasta Dakota del Norte.
El equipo de investigación seleccionó esta región relativamente plana para minimizar las influencias de la topografía montañosa o las costas oceánicas y de los Grandes Lagos. Sus conjuntos de datos finales incluyeron 1,7 millones de escaneos de radar del otoño y 1,4 millones de la primavera.
La comunidad de aves migratorias nocturnas en esta región está compuesta principalmente por un conjunto diverso de aves (passeriformes, 73% de las especies), como zorzales y reinitas; aves playeras (charadriiformes, 12%) como playeros y chorlitos; y aves acuáticas (anseriformes, 9%) como patos, gansos y cisnes.
Los escáneres de radar NEXRAD detectan grupos de cientos a miles de aves migratorias y permiten estimar la intensidad de la migración, es decir, el número de aves en cada grupo, y medir la dirección del vuelo. También se accedió a mediciones geomagnéticas simultáneas a través de superMAG, una colección mundial de estaciones terrestres geomagnéticas. Los datos se recogieron de estaciones magnetométricas cercanas a los sitios de radar meteorológico.
Los investigadores compararon los datos de cada estación de radar con un índice personalizado sobre perturbación geomagnética que representa el cambio horario máximo con respecto a las condiciones magnéticas de fondo. Los científicos de la UM Daniel Welling y Arlington Michelle Bui compilaron los datos del clima espacial y diseñaron el índice de perturbación geomagnética.
Menos migración con más actividad magnética
Los datos obtenidos se introdujeron en dos modelos estadísticos complementarios para medir los supuestos efectos de las perturbaciones magnéticas en la migración de las aves. Los modelos controlaron los efectos conocidos del clima, variables temporales como el tiempo y también variables geográficas como longitud y latitud.
«Vimos que la intensidad de la migración disminuye bajo una alta perturbación geomagnética«, afirmó el autor principal del estudio Ben Winger, profesor asistente en el Departamento de Ecología y Biología Evolutiva de la UM.
«Nuestros resultados proporcionan un contexto ecológico sobre décadas de investigación acerca de los mecanismos de la magnetorrecepción animal al demostrar los impactos del clima espacial en la dinámica de la migración en toda la comunidad».
«Vimos que la intensidad de la migración disminuye bajo una alta perturbación geomagnética»
Los investigadores también descubrieron que las aves migratorias parecen ir a la deriva (a causa del viento) con mayor frecuencia durante las perturbaciones geomagnéticas en el otoño, en lugar de realizar grandes esfuerzos para luchar contra los vientos cruzados.
El esfuerzo de volar contra el viento se redujo en un 25% bajo cielos nublados durante fuertes tormentas solares en otoño, lo que sugiere que una combinación de cielos encapotados y perturbaciones magnéticas pueden dificultar la navegación de las aves en migración.
«Nuestros resultados sugieren que hay menos aves que migran durante fuertes perturbaciones geomagnéticas y que las aves que migran pueden experimentar más dificultades para navegar, especialmente en condiciones nubladas en otoño», dijo Gulson-Castillo, quien realizó el estudio como parte de su tesis doctoral.
Estudio de referencia: https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2306317120
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