Sentinelle con le ali: uccelli migratori e cambiamento climatico Milano-Bicocca e i Cambiamenti Climatici: Ricerca, Formazione, Divulgazione 9 aprile 2014 Dott. Roberto Ambrosini Dipartimento di Biotecnologie e Bioscienze Università degli studi di Milano - Bicocca Impatto del cambiamento climatico Myneni et al. 2007 Nature Walther et al. 2002 Nature http://wingedsentinels.com/ Migrazione “Il movimento regolare di individui tra diverse aree geografiche che si verifica ogni anno approssimativamente negli stessi periodi e, spesso, verso precise destinazioni” Newton (2008) 0 Dati da GHCN: www.ncdc.noaa.gov -50 0 50 Anomalie di temperatura (°C) 100 150-150 -100 -50 0 50 Anomalie di temperatura (°C) 20 -100 100 150 -150 -50 0 50 Anomalie di temperatura (°C) -100 100 150 -150 60 -150 40 Anomalie di temperatura (°C) -50 0 50 Anomalie di temperatura (°C) -100 100 150 80 Aumento differenziale delle temperature 1880 1880 1880 1880 1920 Anno 1920 Anno 1920 Anno 1920 Anno Anno 1960 2000 1960 2000 1960 2000 1960 2000 Anticipo della migrazione Rondone 105 100 95 90 85 80 75 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2000 2005 2010 Anno 95 Data (1 = 1Gen) Date di arrivo dalla migrazione primaverile di Rondoni e Rondini in un’area di studio della Lombardia Data (1 = 1 Gen) 110 Rondine 90 85 80 75 70 65 60 1980 1985 1990 1995 Anno Rubolini et al. 2007 Int J Biometeorlo Declino demografico dei migratori Anticipo generalizzato dell’arrivo dalla migrazione Le specie che hanno anticipato meno stanno declinando maggiormente FAD 184 specie in 44 siti in Europa Rubolini et al 2007 Clim Res 100 specie di migratori Møller et al 2008 PNAS Sfasamento ecologico Lo sfasamento tra la richiesta di cibo e la sua disponibilità è aumentato per gli insettivori ed i predatori Both et al 2008 J Anim Ecol Tarda Ritardo Nessun cambiamento Anticipo non compensativo Anticipo compensativo Precoce Indice dell’avanzamento della primavera (Degree-days) Sfasamento ecologico Arrivo nel passato Presto Tardi Degree-Days Index (DD): somma delle temperature medie giornaliere sopra una determinate soglia (solitamente 0°C a partire dal 1 gennaio). Se, nonostante un anticipo della migrazione, gli uccelli arrivano quando l’indice della primavera è più avanzata, allora questo indica un loro sfasamento ecologico Saino etl al. 2011 Proc R Soc B Progressivo anticipo della primavera 35 Indice della primavera (DD) 117 specie in 4 siti in Nord Europa (1958-2008) Incremento del 58% nei DD nelle ultime due decadi 10°E 30°E 70°N Jurmo Helgoland Hanko Rybachy 50°N Giorni (1 Gen = 1) 83.5% negative 97.1% positivi 30 (%) Frequenza Frequency (%) (%) Frequenza Frequency (%) 30 25 20 15 10 5 0 -0.85 -0.8-0.75 -0.65-0.6 -0.55 -0.45-0.4 -0.35 -0.25-0.2 -0.15 00.05 0.150.2 0.25 Coefficient of the regression of MAD on year -0.05 Variazione nella data di arrivo (giorni / anno) 0.35 25 20 15 10 5 0 1 <-1 2 0 3 6 4 2 5 6 4 7 8 Coefficient of the regression of DD0 on year 9 10 8 Variazione nell’indice della primavera alla data di arrivo (DD / anno) Saino et al. 2011 Proc R Soc B Sfasamento e trend demografico della popolazione TrendPopulation trend 10°E 30°E 70°N 3 A 1 Jurmo Helgoland -1 Hanko Rybachy Trend demografici da BirdLife International (2004) 50°N -3 Saino et al. 2011 Proc R Soc B -5 -4 -2 0 2 4 6 8 Indice dello sfasamento ecologico I migratori hanno anticipato l’arrivo nei quartieri riproduttivi, ma non abbastanza da compensare il cambiamento climatico Le specie con un maggiore sfasamento stanno subendo i declini più marcati Spostamento degli areali di svernamento Un arrivo anticipato dalla migrazione può essere ottenuto con ◦ Partenza anticipata ◦ Migrazione più veloce ◦ Riduzione della distanza percorsa: spostamento verso nord dei quartieri di svernamento ◦ (più probabilmente) una combinazione di queste strategie Riduzione nella distanza di migrazione Distanza media (SE) Molte specie di migratori a corto raggio hanno mostrato una riduzione della distanza di migrazione durante inverni miti nei quartieri di riproduzione Temperatura (°C) Both et al- 2009 Glob Change Biol Meccanismo ipotizzato Inverni più miti e primavera anticipata pressione per un arrivo anticipato Inverni più miti possibilità di svernare più a nord MA COSA ACCADE AI MIGRATORI TANSSAHARIANI? Nell’emisfero sud i biomi si spostano verso latitudini più meridionali Espansione del Sahara Pressioni selettive contrastanti Spostamento degli areali di svernamento Latitudine Wintering latitude 10 -30 -10 (b) 10 0 -10 -20 -30 Cluster 1 1900-1930 1931-1960 1961-1990 1991-2008 Cluster 2 1900-1930 1931-1960 1961-1990 1991-2008 1920 1920 1940 1960 1960 Year Anno 1980 2000 2000 Ambrosini et al 2011 Clim. Res 350-950 km più a nord in 100 anni Il vantaggio derivante da un arrivo anticipato sembra superare il costo di svernare in condizioni non ottimali. Meccanismo forse legato a vincoli fisiologici che impediscono di anticipare la partenza Conclusioni I migratori hanno anticipato l’arrivo nei quartieri riproduttivi, ma non abbastanza da compensare il cambiamento climatico Gli uccelli subiscono pertanto uno sfasamento ecologico che può determinare il declino delle popolazioni. Uno dei meccanismi per limitare lo sfasamento è lo spostamento verso nord degli areali di svernamento Questo potrebbe portare i migratori a lungo raggio a svernare in aree dove le condizioni ecologiche divengono progressivamente meno favorevoli Grazie per l’attenzione Conseguenze del cambiamento climatico Efftti indiretti tramite cambiamenti nella fenologia di altre specie Effetti diretti sulla fisiologia degli uccelli Rubolini et al. 2007 Int J Biometeorlo Indice della fenologia della primavera Degree-Days Index (DD): somma delle temperature medie giornaliere sopra una determinate soglia (solitamente 0°C a partire dal 1 gennaio). 8 Degree-Days Temperatura media (°C) 6 140 120 4 100 2 80 0 60 -2 40 -4 20 -60 0 20 Data 40 Data 60 80 Potenziali impatti dei cambiamenti climatici sui migratori Fenologia (anticipo delle date di arrivo e riproduzione, anticipo o posticipo della partenza) Lunghezza della migrazione ◦ Spostamento verso nord degli areali di riproduzione ◦ Spostamento verso nord degli areali di svernamento (anche se sono nell’emisfero sud) Strategia migratoria
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