Ciclos de vida de las aves los insectos y los árboles están cambiando en esta era actual de un clima que cambia rápidamente. Cómo los patrones de migración, en particular, están cambiando y si las aves pueden rastrear el cambio climático es una pregunta abierta.

Kyle Horton, profesor asistente en la Universidad Estatal de Colorado, dirigió un nuevo estudio que analiza la migración nocturna de aves que espera que conduzca a más respuestas sobre los cambios en los patrones de migración. Él y el equipo de investigación utilizaron 24 años de datos de radar de NOAA, la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica, para el estudio.

El equipo de investigación, incluidos científicos del Laboratorio de Ornitología de Cornell y la Universidad de Massachusetts, descubrió que es probable que los migrantes de primavera pasen ciertas paradas antes de lo que lo hubieran hecho hace 20 años. La temperatura y el tiempo de migración estaban estrechamente alineados, con los mayores cambios en el momento de la migración que ocurren en las regiones que se calientan más rápidamente. Durante el otoño, los cambios en el momento de la migración fueron menos evidentes.

El estudio, uno de los primeros en examinar los impactos del cambio climático en el momento de la migración a escala continental, se publica el 16 de diciembre en Naturaleza Cambio Climático .

El análisis utilizando la computación en la nube reveló patrones de millones de aves

Horton describió la amplitud de la investigación como "críticamente importante, "con el equipo observando los comportamientos migratorios nocturnos de cientos de especies que representan miles de millones de aves.

"Ver cambios en el tiempo a escalas continentales es realmente impresionante, especialmente considerando la diversidad de comportamientos y estrategias utilizadas por las muchas especies que capturan los radares, ", dijo. Sin embargo, aunque el equipo vio estos cambios, Horton señaló que esto no significa necesariamente que los migrantes sigan el ritmo del cambio climático.

Las aves migratorias desempeñan un papel importante en los ecosistemas. Comen y sacan insectos de la tierra, dispersar semillas y cumplir otras funciones importantes, incluida la medición de la salud en estos ecosistemas.

Andrew Farnsworth, autor principal del estudio e investigador asociado del Laboratorio de Ornitología de Cornell, dijo que la investigación del equipo respondió, por primera vez, preguntas clave sobre aves y cambio climático.

"La migración de aves evolucionó en gran parte como respuesta al cambio climático, ", dijo." Es un fenómeno global que involucra a miles de millones de aves al año. Y no es una sorpresa que los movimientos de las aves sigan los cambios climáticos. Pero cómo responden los conjuntos de poblaciones de aves en una era de cambios climáticos tan rápidos y extremos ha sido una caja negra. La captura de escalas y magnitudes de la migración en el espacio y el tiempo ha sido imposible hasta hace poco ".

Los investigadores accedieron a los conjuntos de datos de la NOAA a través de Amazon Web Services como parte del Big Data Project de la agencia. diseñado para brindar acceso a los datos de una manera más eficiente.

Horton dijo que este acceso a los datos y la computación en la nube mejoró en gran medida la capacidad del equipo para sintetizar los hallazgos.

"Para procesar todos estos datos, sin computación en la nube, habría necesitado más de un año de informática continua, ", dijo. En cambio, el equipo procesó los números en aproximadamente 48 horas.

Si bien Amazon Web Services proporcionó acceso a los datos, nuevos algoritmos diseñados por científicos de la Universidad de Massachusetts revelaron el potencial de estos datos de radar para los biólogos. Específicamente, los científicos diseñaron nuevas técnicas de visión por computadora para eliminar datos meteorológicos, un problema que había desafiado a los biólogos durante décadas.

"Históricamente, una persona tenía que mirar cada imagen de radar para determinar si contenía lluvia o pájaros, "dijo Dan Sheldon, profesor asociado de informática en la Universidad de Massachusetts Amherst. "Desarrollamos 'MistNet, "un sistema de inteligencia artificial para detectar patrones en imágenes de radar y eliminar la lluvia automáticamente".

La migración de otoño tiende a ser más 'desordenada'

Horton, que trabaja en el Departamento de Pesca, Biología de la Vida Silvestre y la Conservación en CSU, dijo que la falta de cambios en los patrones de migración otoñal era un poco sorprendente, aunque la migración también tiende a ser "un poco más complicada" durante esos meses.

"En la primavera, vemos ráfagas de migrantes, moviéndose a un ritmo bastante rápido, en última instancia para llegar a los caldos de cultivo, ", explicó." Sin embargo, durante la caida, no hay tanta presión para llegar a las zonas de invernada, y la migración tiende a moverse a un ritmo más lento, ritmo más puntuado ".

Durante la caida, los pájaros no compiten por parejas, y el camino para llegar a su destino es más relajado. También hay un rango de edad más amplio de aves que migran, a medida que los jóvenes finalmente se dan cuenta de que necesitan migrar, también. La combinación de estos factores hace que la migración otoñal sea más difícil de estudiar.

Horton dijo que los hallazgos tienen implicaciones para comprender los patrones futuros de migración de aves, ya que las aves dependen de la comida y otros recursos mientras viajan. Bajo el cambio climático, el momento de la floración de la vegetación o la aparición de insectos puede no estar sincronizado con el paso de las aves migratorias. Este cambio aparentemente sutil podría tener consecuencias negativas para la salud de las aves migratorias.

Los investigadores planean expandir su análisis de datos para incluir Alaska, donde el cambio climático está teniendo impactos más graves que en los 48 estados más bajos de EE. UU.