Cambiamento climatico: gli uccelli depongono le uova un mese prima

Grazie alle collezioni museali, dimostrato che gli uccelli nidificano precocemente in primavera

[29 Marzo 2022]

La primavera è arrivata, si sentono i richiami degli uccelli che iniziano a costruire i loro nidi. Succede ogni anno, è uno degli orologi della natura. Ma lo studio “Climate change affects bird nesting phenology: Comparing contemporary field and historical museum nesting records”, pubblicato sul Journal of Animal Ecology da un team di ricercatori statunitensi guidato da John Bates dell’Integrative Research Center del Field Museum of Natural History di Chicago, dimostra che «Molte specie di uccelli nidificano e depongono le uova quasi un mese prima rispetto a 100 anni fa».

Confrontando le recenti osservazioni sulle nidificazioni e le uova conservate da 100 anni nei musei, gli scienziati statunitensi sono stati in grado di determinare che «Circa un terzo delle specie di uccelli che nidificano a Chicago hanno spostato la deposizione delle uova di una media di 25 giorni» e, a quanto pare, «Il colpevole di questo cambiamento è il cambiamento climatico».

Bates spiega che «Le collezioni di uova sono uno strumento così affascinante per noi per conoscere l’ecologia degli uccelli nel tempo. Adoro il fatto che questo studio combini questi dataset più vecchi e moderni per esaminare queste tendenze per circa 120 anni e aiutare a rispondere a domande davvero essenziali su come il cambiamento climatico sta influenzando gli uccelli».

Bates si è interessato allo studio delle collezioni di uova museali dopo aver pubblicato un libro sulle uova e ora sottolinea: «Una volta che ho conosciuto la nostra raccolta di uova, ho pensato a quanto fossero preziosi i dati di quella raccolta e a come quei dati non venissero  replicati nelle raccolte moderne».

La collezione di uova del Field Museum occupa una piccola stanza piena zeppa di armadi che arrivano dal pavimento al soffitto, ciascuno dei quali contiene centinaia di uova, la maggior parte delle quali sono state raccolte un secolo fa. Le stesse uova (o meglio, solo i loro gusci puliti e asciutti, con il contenuto aspirato via cento anni fa) sono conservate in piccole scatole e accompagnate da etichette, spesso scritte a mano, che indicano a che tipo di uccello appartengono, da dove vengono e quando sono state raccolte precisamente, fino a quelle raccolte ai giorni nostri.

Bates è ammirato dal lavoro fatto dai suoi predecessori: «Erano storici naturali incredibili, per fare quello che facevano. Devi davvero conoscere gli uccelli per uscire e trovare i nidi e fare la raccolta. Erano molto in sintonia con quando gli uccelli stavano iniziando a deporre e questo porta, a mio parere, a date molto precise su quando sono state deposte le uova».

Come la maggior parte delle collezioni museali, anche quella di uova del The Field diminuisce dopo gli anni ’20, quando la raccolta di uova passò di moda. Ma un altro autore dello studio, Bill Strausberger, anche li dell’Integrative Research Center del Field Museumun, che per anni ha lavorato sul parassitismo dei molotro (cowbird), ha cominciato a esaminare i nidi per vedere dove il vaccaro testabruna (Molothrus ater) deponevano le loro uova per farle covare da altri uccelli.  Bates racconta: «Doveva andare là fuori ogni primavera e trovare tutti i nidi che poteva e vedere se erano stati parassitati o meno, quindi mi è venuto in mente che aveva i moderni dati sulla  nidificazione».

Anche Chris Whelan, un ecologista evoluzionista delluniversità dell’Illinois – Chicago, ha anche contribuito a realizzare il dataset moderno con i dati con i dati sulla nidificazione degli uccelli canori raccolti a Chicagoland a partire dal 1989, quando iniziò a lavorare al Morton Arboretum. «I contributi di Whelan e Strausberger allo studio sono stati fondamentali – dice Bates – perché trovare nidi è molto più difficile di quanto quasi tutti si rendano conto».

Whelan conferma: «Trovare nidi e seguire il loro destino verso il successo o il fallimento è estremamente dispendioso in termini di tempo, e impegnativo. Abbiamo imparato a riconoscere quello che ho chiamato comportamento “nido”. Questo include la raccolta di materiale per il nido, come ramoscelli, erba, radici o corteccia, a seconda delle specie di uccelli, o la cattura di cibo come i bruchi ma senza consumare il cibo – questo probabilmente indica un genitore cerca cibo che sta raccogliendo il cibo per i nidiacei». Per scrutare i nidi più in alto, Whelan e il suo team hanno utilizzato specchi montati su lunghi pali e hanno tenuto traccia delle date in cui le uova sono state deposte e si sono schiuse. Alla fine i ricercatori hanno avuto a disposizione due grandi dataset sulla nidificazione: uno che va dal 1880 al 1920 circa e un altro dal 1990 al 2015 circa.

Il gap di dati tra i due periodi è stato colmato da Mason Fidino, dell’Urban Wildlife Institute del Lincoln Park Zoo di Chicago e coautore dello studio, che ha costruito modelli che hanno permesso anche di affrontare le differenze nel campionamento tra le vecchie uova delle collezioni e le ricerche di Whelan e Strausberger.

Fidino spiega a sua volta: «A causa di questo campionamento irregolare, abbiamo dovuto condividere un po’ di informazioni tra le specie all’interno del nostro modello statistico, il che può aiutare a migliorare un po’ le stime per le specie rare. Ci siamo resi tutti conto piuttosto rapidamente che potrebbero esserci dei valori anomali presenti nei dati e che, se non presi in considerazione, potrebbero avere un’influenza piuttosto ampia sui risultati. Per questo motivo, abbiamo dovuto costruire il nostro modello per ridurre l’influenza complessiva di qualsiasi valore anomalo, se fosse stato presente nei dati».

Le analisi hanno mostrato un trend sorprendente: «Tra le 72 specie per le quali erano disponibili dati storici e moderni nella regione di Chicagoland, circa un terzo ha nidificato sempre prima. Tra gli uccelli le cui abitudini di nidificazione sono cambiate, stanno deponendo le prime uova 25,1 giorni prima rispetto a 100 anni fa».

Oltre a dimostrare che gli uccelli depongono le uova prima, i ricercatori hanno cercato di capire quale sia il motivo. Dato che la crisi climatica ha colpito drammaticamente così tanti aspetti della biologia, i ricercatori hanno preso in considerazione l’aumento delle temperature come una potenziale spiegazione per nidificazione anticipata. Ma hanno riscontrato un altro ostacolo: per l’area studiata e non ci sono dati coerenti sulla temperatura che risalgono a così tanto tempo indietro. Quindi, si sono rivolti a un proxy per la temperatura: la quantità di anidride carbonica nell’atmosfera. Bates aggiunge: «Non siamo riusciti a trovare un’unica fonte di dati sulla temperatura a lungo termine per il Midwest, il che è stato sorprendente, ma è possibile approssimare la temperatura con i livelli di anidride carbonica, che sono molto ben documentati» e che provengono da una varietà di fonti, inclusa la composizione chimica delle carote di ghiaccio dei ghiacciai. La quantità di anidride carbonica nell’atmosfera nel tempo si mappa perfettamente su trend delle temperature più ampi e i ricercatori hanno scoperto che era anche correlata ai cambiamenti nelle date di deposizione delle uova.

Fidino evidenzia che «Il cambiamento climatico globale non è stato lineare in questo periodo di quasi 150 anni, e quindi le specie potrebbero anche non aver anticipato la loro data di deposizione in modo non lineare. Pertanto, nel nostro modello abbiamo incluso i trend sia lineari che non lineari. Abbiamo scoperto che i dati simulati erano molto simili ai dati osservati, il che indicava che il nostro modello ha fatto un lavoro decente».

I cambiamenti di temperatura sono apparentemente piccoli, solo di pochi gradi, ma questi piccoli cambiamenti si traducono in diverse piante che fioriscono prima e in insetti che emergono anticipatamentei, cose che potrebbero influenzare il cibo disponibile per gli uccelli.

Bates conclude: «La maggior parte degli uccelli che abbiamo osservato mangiano insetti e anche il comportamento stagionale degli insetti è influenzato dal clima. Gli uccelli devono spostare le date di deposizione delle uova per adattarsi. E mentre gli uccelli che depongono le uova con alcune settimane di anticipo potrebbero sembrare un piccolo problema nel grande schema delle cose, questo fa parte di una storia più ampia. Gli uccelli nella nostra area di studio, oltre 150 specie, hanno tutti storie evolutive diverse e una biologia riproduttiva diversa, quindi è tutto incentrato sui dettagli. Questi cambiamenti nelle date di nidificazione potrebbero farli competere per il cibo e le risorse in un modo che non hanno mai fatto prima. In termini di come gli animali stanno rispondendo ai cambiamenti climatici, ci sono davvero tutti i tipi di sfumature importanti che dobbiamo conoscere. Oltre a fungere da avvertimento sui cambiamenti climatici, lo studio sottolinea l’importanza delle collezioni museali, in particolare le raccolte di uova, che sono spesso sottoutilizzate. In giro ci sono 5 milioni di uova nelle collezioni in tutto il mondo, eppure sono pochissime le pubblicazioni che utilizzano collezioni museali di uova. Sono un tesoro di dati sul passato e possono aiutarci a rispondere a domande importanti sul nostro mondo di oggi».