ในช่วงฤดูร้อนของซีกโลกเหนือปี 2565 คลื่นความร้อนสูงระลอกใหม่ได้แผ่ปกคลุมยูเรเชีย อเมริกาเหนือ และแอฟริกาเหนือ ซึ่งเป็นการย้ำเตือนว่าสภาวะเหล่านี้กำลังกลายเป็นเรื่องปกติใหม่ เหตุการณ์เหล่านี้อาจส่งผลกระทบร้ายแรงต่อสัตว์ป่า ตัวอย่างเช่น รายงานการตายของนกจำนวนมากกลายเป็นเรื่องปกติในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ดังที่เราได้เห็นในปาตาโกเนีย อาร์เจนตินาและสเปน เหตุการณ์เหล่านี้เน้นย้ำถึงความจำเป็นในการเข้าใจความสามารถของนก (และสัตว์อื่นๆ) ในการทนต่อความร้อนสูง
ข้อมูลนี้จะจำเป็นสำหรับการทำนายว่าเหตุการณ์การตายในอนาคต
อาจเกิดขึ้นที่ไหนและเมื่อใด นอกจากนี้ยังสามารถบอกเราได้ว่าสายพันธุ์ใดจะได้รับผลกระทบมากที่สุด
น่าประหลาดใจที่เมื่อเราทำการศึกษาเพื่อวัดปริมาณความร้อนของนก 53 สายพันธุ์ในแอฟริกาตอนใต้ที่สามารถทนได้ เราพบว่าสายพันธุ์ต่างๆ นั้นแตกต่างกันมากในวิธีที่พวกมันจัดการกับความร้อน
สิ่งสำคัญที่สุดคืออุณหภูมิร่างกายของนกจะร้อนขึ้นหรือที่เรียกว่า “อุณหภูมิร่างกายสูงสุดที่ทนได้” ได้อย่างไร ซึ่งแตกต่างอย่างคาดไม่ถึงในบรรดานกแต่ละสายพันธุ์จากภูมิภาคภูมิอากาศที่แตกต่างกัน สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่านกจากภูมิอากาศที่แตกต่างกันจะจัดการกับความร้อนจัดได้แตกต่างกัน
นี่คือการค้นพบที่สำคัญ. การวิจัยก่อนหน้านี้สันนิษฐานว่าการตอบสนองของอุณหภูมิร่างกายต่ออุณหภูมิอากาศที่รุนแรงสำหรับนกแต่ละชนิดมีความคล้ายคลึงกัน การคาดการณ์ว่านกที่เปราะบางต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศได้จำลองมาจากความคิดนี้
การศึกษาของเราแสดงให้เห็นว่าความเป็นจริงนั้นซับซ้อนกว่านั้น นกอาจมีวิวัฒนาการขึ้นอยู่กับถิ่นที่พวกมันอาศัยอยู่ โดยมีลักษณะนิสัยที่หลากหลาย เช่น อุณหภูมิของร่างกายและความสามารถในการจัดการกับความร้อน
การสันนิษฐานว่านกทุกตัวจัดการกับความร้อนด้วยวิธีเดียวกัน อาจส่งผลให้เกิดการคาดการณ์ที่ไม่ได้สะท้อนว่าพวกมันมีความเสี่ยงต่อภาวะโลกร้อนอย่างแท้จริงเพียงใด เพื่อปรับปรุงความแม่นยำของการทำนายดังกล่าว จำเป็นต้องรวมขีดจำกัดอุณหภูมิร่างกายของสายพันธุ์เฉพาะ การศึกษาของเราตรวจสอบนก 53 สายพันธุ์จากบริเวณชายฝั่งที่ร้อนชื้น ภูเขาที่เย็น หรืออบอุ่นชื้นทางตอนใต้ของแอฟริกา
เราตั้งสมมุติฐานว่านกจากพื้นที่ภูมิอากาศที่แตกต่างกันมีการตอบสนอง
ของอุณหภูมิร่างกายต่ออุณหภูมิอากาศที่ร้อนจัดแตกต่างกัน เราทดสอบสมมติฐานนี้โดยการวัดอุณหภูมิร่างกายของนก อัตราการเผาผลาญ และการสูญเสียน้ำระเหยที่อุณหภูมิอากาศเพิ่มขึ้น (การสูญเสียน้ำส่วนใหญ่เกิดขึ้นเมื่อนกกางเกงปล่อยให้มันเย็นลง)
เราสนใจอุณหภูมิร่างกายสูงสุดของนกเป็นพิเศษ เราวัดค่านี้ก่อนที่นกจะแสดงอาการต่างๆ เช่น สูญเสียการประสานงานและอุณหภูมิร่างกายสูงขึ้นอย่างควบคุมไม่ได้ อาการทั้งสองนี้เกี่ยวข้องกับการเริ่มมีภาวะอุณหภูมิร่างกายสูงเกินไปหรือความร้อนสูงเกินไป
เราพบว่านกทะเลทรายสามารถจัดการกับอุณหภูมิอากาศที่สูงกว่า 50°C ได้อย่างสบายๆ โดยไม่ทำให้อุณหภูมิร่างกายเพิ่มขึ้นอย่างมาก พวกเขารักษาอุณหภูมิของร่างกายให้ต่ำกว่าประมาณ 44.5°C
ในทางตรงกันข้าม นกจากภูมิภาคที่อุ่นขึ้นและชื้นสามารถทนต่ออุณหภูมิของอากาศในช่วง 40 ขึ้นไปได้ก่อนที่จะแสดงอาการของภาวะตัวร้อนเกินอย่างรุนแรง อุณหภูมิร่างกายของพวกเขาเพิ่มขึ้นโดยเฉลี่ยเกือบหกองศาเหนือระดับปกติที่ 38-41°C
โดยทั่วไป ความผันผวนอย่างมากของอุณหภูมิร่างกายของนกระหว่างการได้รับความร้อนสูงแสดงว่านกไม่สามารถรักษา (หรือควบคุมอุณหภูมิ) อุณหภูมิร่างกายที่เหมาะสมได้
อย่างไรก็ตาม สปีชีส์หนึ่งคือ quelea ที่มีปากสีแดง ซึ่งพบได้ทั่วพื้นที่ส่วนใหญ่ในอนุภูมิภาคทะเลทรายซาฮารา สามารถรับมือกับอุณหภูมิของร่างกายที่เพิ่มสูงถึง 48°C อย่างน่าตกใจได้โดยไม่มีผลร้ายใดๆ ก่อนหน้านี้คิดว่าเป็นไปไม่ได้ทางสรีรวิทยาในหมู่นก
การระบายความร้อนด้วยการระเหยคือการที่นกสูญเสียความร้อนโดยการหอบทางปากหรือทางอื่น เป็นวิธีเดียวที่นกจะคลายความร้อนได้เมื่ออุณหภูมิของสภาพแวดล้อมใกล้เคียงสูงกว่าอุณหภูมิร่างกาย ดังนั้นการที่สามารถทนต่ออุณหภูมิของร่างกายที่สูงได้ช่วยให้นกสามารถอยู่รอดได้ในบริเวณที่มีความชื้น ซึ่งนกจะไม่สูญเสียความร้อนจากการหอบมากนัก
โดยพื้นฐานแล้ว นกที่วิวัฒนาการมาในสภาพอากาศชื้นจะอยู่รอดได้ในสภาพอากาศร้อนจัดโดยทนต่อภาวะอุณหภูมิร่างกายสูงเกินไป ในทางตรงกันข้าม นกทะเลทรายใช้การทำความเย็นแบบระเหยที่มีประสิทธิภาพสูงเพื่อหลีกเลี่ยงภาวะอุณหภูมิเกิน
สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่าการสัมผัสกับสภาพอากาศที่แตกต่างกันได้ผลักดันวิวัฒนาการของความแตกต่างของอุณหภูมิของร่างกายและการทนต่อความร้อนของนกจากสภาพอากาศที่แตกต่างกัน
ปกป้องนกจากความร้อน
ผลการศึกษาของเรามีความเกี่ยวข้องอย่างมากต่อการทำความเข้าใจความเสี่ยงที่เกิดจากคลื่นความร้อนสูงต่อนกและสัตว์ป่าอื่นๆ ตัวอย่างเช่น การค้นพบของเรายืนยันข้อสงสัยก่อนหน้านี้ว่านกขับขานซึ่งมีมากกว่าครึ่งหนึ่งของนกทุกชนิดบนโลกมีความเสี่ยงเป็นพิเศษต่อคลื่นความร้อน
การพัฒนากลยุทธ์เพื่อลดผลกระทบของเหตุการณ์เหล่านี้ต่อนกและสัตว์ป่าอื่นๆ เป็นสิ่งสำคัญ เนื่องจากเหตุการณ์ความร้อนจัดกำลังเกิดขึ้นเป็นประจำและแพร่หลายไปทั่วแอฟริกาตอนใต้ พวกมันเพิ่มความเสี่ยงต่อความหลากหลายทางชีวภาพที่โดดเด่นของภูมิภาค
ความเสี่ยงเหล่านี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนในตอนเหนือของควาซูลู-นาทาล แอฟริกาใต้ เมื่อวันที่ 8 พฤศจิกายน 2020 ที่อุณหภูมิอากาศในพื้นที่ปองโกลาเพิ่มสูงขึ้นถึง 45°C ในช่วงบ่าย สิ่งนี้ทำให้ นกจำนวนมากยอมจำนน ประมาณ 90% ของซากนกที่พบโดยเจ้าหน้าที่ดูแลทุ่งในเขตอนุรักษ์ธรรมชาติฟองโกโลที่อยู่ใกล้เคียงหลังจากอากาศร้อนจัดนั้นเป็นของนกขับขาน
การแทรกแซงการจัดการในพื้นที่คุ้มครองอาจลดโอกาสของเหตุการณ์การตายในอนาคต ตัวอย่างเช่น การดูแลพืชพรรณให้ร่มเงาทำให้สถานที่เย็นซึ่งนกสามารถหนีจากความร้อนที่เลวร้ายที่สุดได้ แหล่งน้ำนิ่งจะเพิ่มโอกาสที่นกจะสามารถปกป้องอุณหภูมิของร่างกายให้ต่ำกว่าขีดจำกัดที่ทำให้ถึงตายได้
อย่างไรก็ตาม ท้ายที่สุดแล้ว วิธีเดียวที่จะป้องกันการสูญเสียความหลากหลายทางชีวภาพของนกในปริมาณมาก เนื่องจากภาวะโลกร้อนอย่างรวดเร็ว คือการลดคาร์บอนอย่างรวดเร็วของเศรษฐกิจและการเปลี่ยนผ่านไปสู่แหล่งพลังงานหมุนเวียนทั่วโลก
