Met behulp van het magnetisch veld van de Aarde navigeren trekvogels moeiteloos richting hun zomer- of winterbestemming, ook in het donker of bij slecht weer. Een knappe prestatie, maar er is één ding dat de boel in de war schopt: zonnewinden. Dan slaat de GPS in de kop van een trekvogel op hol.
Onderzoekers van de University of Michigan hebben enorme hoeveelheden data verwerkt die in de afgelopen tientallen jaren zijn verzameld door weerradarstations en magnetometers – apparatuur die vanaf de grond de intensiteit van lokale magnetische velden meet. Hiermee is het Amerikaanse team gaan zoeken naar een mogelijke link tussen geomagnetische verstoringen en veranderingen in het migratiegedrag van vogels tijdens lente- en herfstnachten.
Storende vogel-GPS
De wetenschappers kwamen erachter dat er tijdens extreme ruimteweergebeurtenissen 9 tot 17 procent minder trekvogels in de lucht waren, zowel in de lente als in de herfst. De vogels die er wél voor kozen om de afstand te overbruggen, hadden duidelijk meer moeite om te navigeren. Zeker in de herfst, als er veel wolken waren, hadden ze het moeilijk.
“Onze bevindingen laten zien hoe afhankelijk dieren zijn van de signalen uit hun omgeving, inclusief signalen die wij mensen niet kunnen oppikken, zoals verstoringen van het aardmagnetisch veld. Deze magnetische signalen hebben invloed op de bewegingspatronen van grote groepen dieren”, zegt hoofdonderzoeker Eric Gulson-Castillo.
Extreem ruimteweer
Het aardmagnetisch veld wordt regelmatig verstoord door zonne-uitbarstingen, ook wel zonnevlammen, zonnestormen of Coronal Mass Ejections (CME’s) genoemd. Het effect hiervan is soms te zien als het Noorderlicht, maar heeft ook een aantal minder fraaie gevolgen. Zonnewinden zijn namelijk in staat om satellietcommunicatie, menselijke navigatiesystemen en elektriciteitsnetten te verstoren, maar er was nog weinig bekend over de manier waarop extreem ruimteweer het richtingsgevoel verstoort van vogels, zeeschildpadden en andere dieren die navigeren op het aardmagnetisch veld.
Wel bleek uit recent onderzoek al dat er meer trekvogels de weg kwijtraakten gedurende bepaalde recente zonnestormen. Maar de nieuwe studie put uit een Amerikaanse trekvogeldataset die liefst 23 jaar bestrijkt. De centrale vliegroute over de U.S. Great Plains van Texas naar North Dakota en vice versa van meer dan 1600 kilometer lengte is nu voor al die jaren in kaart gebracht met behulp van 37 radarstations.
Enorme dataset
Het zijn met name zangvogels, zoals lijsters en grasmussen, die ‘s nachts de overtocht wagen. Daarnaast zijn er nog waadvogels, zoals strandlopers en plevieren en watervogels, zoals eenden, ganzen en zwanen die migreren. De onderzoekers combineerden alle data van de radarstations met de output van magnetometers, die de maximale verandering in het aardmagnetisch veld per uur bijhielden.
“De grootste uitdaging was om zo’n grote dataset – jaren en jaren van observaties van het aardmagnetisch veld – om te zetten naar een geomagnetische verstoringsindex voor elk radarstation”, legt ruimtewetenschapper Daniel Welling uit. “We moesten alle zeilen bijzetten om de kwaliteit van de data en de validiteit van het eindproduct te kunnen garanderen.” Alle gegevens werden verwerkt, waarbij rekening gehouden is met alle bekende weerseffecten, tijdsvariabelen, zoals het moment van de nacht en geografische variabelen, zoals de lengte- en breedtegraad waarop de vogels zich bevinden.
Brede impact op de migratiedynamiek
“We hebben sterk bewijs gevonden dat er minder trekvogels in de lucht zijn tijdens periodes van hoge geomagnetische verstoring”, vertelt onderzoeker Ben Winger. “Onze resultaten geven een ecologische context voor decennialang onderzoek naar de mechanismen achter dierlijke magnetoreceptie. We demonstreren dat extreem ruimteweer een brede impact heeft op de migratiedynamiek van hele trekvogelpopulaties.”
Zwaarbewolkte herfstnachten en extreem ruimteweer
Ook blijken de migrerende vogels die nog wél in de lucht zijn tijdens herfstige zonne-uitbarstingen zich een stuk meer met de wind mee te laten voeren dan normaal. Het zogenaamde ‘ingespannen vliegen’ tegen de wind in kwam een kwart minder voor in bewolkte herfstnachten tijdens sterke zonnewinden. Dit is volgens de wetenschappers een duidelijk teken dat de magnetische disruptie voor navigatiehinder zorgt.
“We tonen aan dat er minder vogels migreren tijdens zonnestormen en dat vogels die wél migreren meer moeite hebben om de weg te vinden, zeker tijdens herfstnachten met zware bewolking”, aldus Gulson-Castillo. “Hierdoor doen ze minder hun best om tegen de wind in te vliegen, ze laten zich meer met de wind meedrijven.”
