Värmeböljor kopplade till klimatförändringar har redan lett till massdöd av fåglar och andra vilda djur runt om i världen. För att hejda förlusten av biologisk mångfald när klimatet värms upp måste vi bättre förstå hur fåglar reagerar.

Vår nya studie syftade till att fylla denna kunskapslucka genom att undersöka australiska fåglar. Oroväckande nog fann vi att fåglar vid våra studieplatser dog i en hastighet tre gånger så hög under en mycket varm sommar jämfört med en mild sommar.

Och nyheterna blir värre. Under ett pessimistiskt utsläppsscenario skulle bara 11 % av fåglarna på platserna överleva.

Fynden har djupgående konsekvenser för vårt fågelliv i en värmande värld – och understryker det akuta behovet av att både minska utsläppen av växthusgaser och hjälpa djur att hitta svala platser att skydda.

Känner värmen

Studien undersökte inhemska fåglar i två delar av halvtorra New South Wales:Weddin Mountains National Park nära Grenfell och Charcoal Tank Nature Reserve nära West Wyalong. På båda platserna har medborgarforskare fångat, märkt och släppt ut fåglar regelbundet sedan 1986.

Detta har producerat data för 22 000 individuella fåglar som spänner över 37 arter. De inkluderar honungsätare, törnbillar, älvor, visslare, trädkrypare, finkar och duvor.

Data från de senaste 30 åren visade att kalla vintrar endast ledde till en relativt liten minskning av överlevnadsgraden. Men det var en mycket skarpare bild på sommaren.

Under en mild sommar utan dagar över 38℃ överlevde 86% av fåglarna. Men under en varm sommar med 30 dagar över 38℃ överlevde bara 59 %.

Vi använde sedan dessa verkliga fynd för att modellera framtida överlevnad, till slutet av århundradet, för fåglar på våra studieplatser.

Oroväckande nog visar klimatprognoser för de platser vi studerade att antalet dagar över 38 ℃ åtminstone kommer att fördubblas i slutet av århundradet (eller år 2104). Under tiden försvinner dagar under 0℃ under denna tid.

Dessa prognoser är i stort sett lika för alla torra och halvtorra regioner i Australien.

När vintrarna blir varmare förutspår vi att fåglarnas överlevnad på vintern kommer att öka något i slutet av detta århundrade. Men detta skulle inte kompensera för de många fler fåglar som dödades av extrem värme när somrarna blir varmare.

Men i vilken utsträckning kommer befolkningen att minska? För att svara på denna fråga övervägde vi ett optimistiskt scenario med snabb utsläppsminskning – vilket resulterade i en uppvärmning på cirka 1 ℃ jämfört med förindustriella nivåer. Under detta scenario förutspår vi att den årliga överlevnaden kommer att minska med en tredjedel, från 63 % till 43 %.

Under ett pessimistiskt scenario, med mycket små utsläppsminskningar och 3,7 ℃ uppvärmning detta århundrade, faller överlevnaden till chockerande 11 %.

Andra labbbaserade studier runt om i världen har gjort liknande prognoser för fågelpopulationer. Men våra prognoser är ovanliga eftersom de är baserade på faktiska överlevnadsnivåer i vilda populationer mätt under decennier.

Vad händer med fåglar i värmeböljor?

Vissa fåglar klarar av att överleva extrem värme. Vi undrade då:hur skyddar en fågel sig från skyhöga temperaturer? Och kan dess livsmiljö erbjuda livräddande skydd?

Vi tog upp dessa frågor i en kompletterande studie ledd av zoologen Lynda Sharpe. Det innebar att jämföra beteendet hos enskilda fåglar under milda och varma dagar.

Vi valde Jacky Winter som ämne, en liten rödhake som är vanlig över hela Australien. Mellan 2018 och 2021 följde vi öden för 40 häckande par som lever i halvtorra malleeskogar i södra Australien. Där har det årliga antalet dagar över 42℃ mer än fördubblats under de senaste 25 åren.

När värmen eskalerade visade Jacky Winters ett brett spektrum av beteendemässiga reaktioner. Detta inkluderade att justera sin hållning, aktivitetsnivåer och användning av livsmiljöer för att undvika att få värme och för att öka värmeavledning.

När lufttemperaturerna närmade sig 35℃, flyttade fåglarna till toppen av de högsta träden där högre vindhastigheter kylde deras kroppar. Fåglarna började också flåsa, vilket kan leda till dödlig uttorkning.

När lufttemperaturerna klättrade över 40 ℃, över fåglarnas kroppstemperatur, flyttade de till marken för att skydda sig i hålor och springor i trädbasen. De förblev i dessa "termiska tillflyktsorter" så länge som det tog för lufttemperaturerna att sjunka till cirka 38 ℃ - ibland i upp till åtta timmar. Men detta gjorde födosök omöjligt och fåglarna tappade kroppsmassa.

Vi undersökte sedan vilka delar av fåglarnas livsmiljö som erbjöd den häftigaste platsen att skydda på extremt varma dagar. Fördjupningar i trädbaser var betydligt svalare än alla andra platser vi mätte. De bästa av dessa svala hålor var sällsynta och hittades endast i de största eukalyptiska hålorna.

Även med deras flexibla beteende var Jacky Winters förmåga att överleva värmeböljor ändlig - och uppenbarligen beroende av om stora träd fanns tillgängliga. Ungefär 29 % av de vuxna vi studerade försvann (och antogs döda) inom 24 timmar efter att lufttemperaturerna nådde rekordhöga 49 ℃ 2019.

På samma sätt, under två månader av värmeböljor 2018, gick 20 % av de studerade vuxna förlorade, jämfört med endast 6 % under de två föregående månaderna.

Ägg och ungar var ännu mer mottagliga för värme. Alla 41 äggklämmor och 21 yngel som exponerats för lufttemperaturer över 42 ℃ dog.

Vi tyckte att det var jobbigt att bevittna sådana förluster bland fåglar som vi hade följt i månader och år. Och det var djupt tråkigt att se avelsmisslyckandena efter att föräldrafåglarna hade investerat så mycket ansträngning i att ta hand om ägg och sköta ungar.

Vi måste agera

Våra studier visar att extremt höga temperaturer redan dödar oroväckande antal fåglar i Australiens torra och halvtorra regioner. Dessa regioner utgör 70 % av den australiensiska kontinenten och 40 % av den globala landmassan.

Sådana förluster kommer bara att förvärras när klimatförändringarna eskalerar. Detta har djupgående konsekvenser för den biologiska mångfalden i Australien och mer allmänt.

Uppenbarligen måste mänskligheten skyndsamt minska utsläppen av växthusgaser för att begränsa den globala uppvärmningen. Men vi måste också bättre hantera vår biologiska mångfald när klimatet förändras.

Nyckeln till detta är att identifiera och skydda termiska tillflyktsorter såsom trädhålor genom att till exempel hantera brand för att minska förlusten av stora träd. + Utforska vidare

Fåglar är "kanarieöarna i kolgruvan för klimatförändringarna"

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.