استجابة الطيور لكسوف الشمس الكلي في أمريكا الشمالية

أدى كسوف الشمس الكلي في أمريكا الشمالية في 8 أبريل 2024 إلى إعادة ضبط الساعات البيولوجية لبعض أنواع الطيور بشكل مؤقت، وفقًا لبحث جديد.

وقد خلق الكسوف مشهدًا دراماتيكيًا مثيرًا عندما تحرك القمر بين الأرض والشمس، مما أدى إلى إغراق منتصف النهار في لحظات قليلة من الظلام الدامس على طول مسار من مازاتلان في المكسيك إلى سانت جونز في نيوفاوندلاند، كندا.

وقال مؤلفو دراسة نُشرت يوم الخميس في مجلة ساينس إن 29 نوعًا من الطيور أطلقت أثناء الحدث وبعده أغاني كما لو أن يومًا جديدًا قد بدأ.

جاءت العديد من الملاحظات من المواطنين العلماء الموجودين عبر مسار الكسوف، مما ساعد على توسيع نطاق الدراسة.

بالنسبة للعلماء الذين يتتبعون سلوك الحيوانات، وفر الكسوف تجربة طبيعية مثالية لمعرفة كيفية تفاعل الطيور مع التغيرات المؤقتة في الضوء، وهو أمر يصعب تحقيقه في بيئة المختبر. يحدث الكسوف الكلي للشمس عادةً في نفس الموقع مرة كل ثلاثة إلى أربعة قرون، وفقًا للدراسة، مما يعني أن معظم الطيور البرية لم تشهد كسوفًا من قبل.

وقالت ليز أجيلار، مؤلفة الدراسة الرئيسية، وهي طالبة دكتوراه في برنامج التطور والبيئة والسلوك في جامعة إنديانا بلومنجتون إن دراسة كيفية استجابة الحيوانات البرية للأحداث الطبيعية مثل الكسوف توفر نظرة ثاقبة حول كيفية تعاملها مع التغير البيئي السريع والمساعدة في جهود الحفاظ على البيئة.

وكتبت أجيلار في رسالة بالبريد الإلكتروني: "الضوء هو أحد أقوى القوى التي تشكل سلوك الطيور، وحتى أن "الليل" الذي يستغرق أربع دقائق كان كافياً للعديد من الأنواع للتصرف كما لو كان الصباح مرة أخرى. "وهذا يخبرنا بمدى حساسية بعض الطيور للتغيرات في الضوء، مع آثار واضحة لقضايا مثل التلوث الضوئي والضوء الاصطناعي في الليل."

يمكن رؤية التغير الكبير في الضوء أثناء الكسوف الكلي للشمس من لقطات GoPro التي التقطها الفريق.

كيمبرلي روزفال، جامعة إنديانا

مراقبة الطيور أثناء الكسوف

قالت أجيلار إن الحيوانات الأخرى مثلها مثل البشر، تستمد إشارات من الضوء في روتينها اليومي.

خلال الكسوف الكلي للشمس في عام 2017، لاحظ العلماء ردود فعل حيوانات الحدائق، حيث عادت بعض الطيور إلى مجثمها المسائي بينما أصبحت الأنواع الليلية أكثر نشاطًا. لكن أجيلار وفريقها أرادوا توثيق استجابات أنواع الطيور البرية على وجه التحديد.

وأضافت أن الكسوف حدث خلال فصل الربيع في أمريكا الشمالية، وهو وقت نشط بشكل حاسم عندما تغني الطيور لجذب الرفقاء والدفاع عن أراضيها والهجرة أثناء الليل. في فصل الربيع، تميل الطيور إلى التغريد أكثر من غيرها عند الفجر والغسق.

فما الذي قد يحدث إذن لإيقاعاتها اليومية والموسمية، التي يحددها الضوء والظلام بشكل صارم بالفعل، إذا ما حدث فجأةً فترة ليلية قصيرة خلال النهار؟ على سبيل المثال، استمر الغسق الكلي لمدة أربع دقائق و15 ثانية في بلومنجتون بولاية إنديانا.

وبعد تبادل الأفكار حول كيفية تعزيز تفاعل الجمهور مع ندرة الكسوف وتوثيق سلوك الحيوانات في الوقت نفسه، صمم الفريق تطبيقًا مجانيًا للهواتف الذكية، كما قالت أجيلار.

وقالت: "كان علماء المجتمع ضروريًا للغاية لهذا المشروع". "فقد تحرك الكسوف آلاف الأميال عبر أمريكا الشمالية في غضون ساعات قليلة فقط، ولم يتمكن فريقنا من التواجد في كل تلك الأماكن في وقت واحد."

التقط ما يقرب من 11000 ملاحظة من أكثر من 1700 مستخدم لتطبيق يسمى SolarBird، طوره باحثون في جامعة إنديانا بلومنجتون وجامعة أوهايو ويسليان، سلوك الطيور عبر 3,106 أميال (5000 كيلومتر) من مسار الكسوف قبل وأثناء وبعد الحدث.

كما قام الفريق أيضًا بتركيب مسجلات بحجم علبة المناديل الورقية في جميع أنحاء جنوب إنديانا لالتقاط حوالي 100,000 صوت من أصوات الطيور قبل وأثناء وبعد الكسوف الكلي، أو اللحظات التي يحجب فيها القمر ضوء الشمس تمامًا.

{{MEDIA}}

كان لدى مستخدمي SolarBird مهمة بسيطة: رصد طائر، ومراقبته لمدة زمنية لا تقل عن الحد الأدنى أثناء الكسوف، وتوثيق ما إذا كان يغني أو يطير أو يأكل، من بين سبعة سلوكيات أخرى.

قال الدكتور بول ماكلين، الأستاذ المشارك في هندسة النظم الذكية في كلية لودي للمعلوماتية والحوسبة والهندسة بجامعة إنديانا بلومنجتون: "عندما نظرنا إلى قاعدة البيانات في تلك الليلة، رأينا أن المجتمع قد نجح في ذلك أيضًا".

طيور مختلفة، سلوكيات مختلفة

تم تحليل التسجيلات التي تم جمعها بواسطة BirdNET، وهو نظام ذكاء اصطناعي يمكنه تحديد أنواع الطيور بناءً على نداءاتها. كما قام الخبراء في الفريق بتحليل أصوات الطيور.

وكتب المؤلفون في الدراسة أنه من بين 52 نوعًا من الطيور النشطة أثناء الكسوف، أظهر 29 نوعًا تغيرات واضحة في أصواتها.

أصوات الطيور أثناء الكسوف الكلي

يمكن سماع أصوات الطيور أثناء كسوف الشمس الكلي في 8 أبريل 2024 في ولاية إنديانا.

عندما أظلمت السماء، غنى 11 نوعًا من الطيور أكثر من المعتاد. خلال الظلام، صمتت بعض الطيور بينما أصبح البعض الآخر أكثر نشاطاً.

لكن التغيير الأكبر حدث مع عودة ضوء الشمس، حيث انفجر 19 نوعًا فيما أطلق عليه الباحثون "جوقة الفجر الكاذب".

فعلى سبيل المثال، صاحت طيور البوم الحليق أربع مرات أكثر مما تفعل عادةً. وغنّت طيور أبو الحناء، التي لها أغانٍ مميزة قبل الفجر، بمعدل ستة أضعاف متوسطها المعتاد.

بالنسبة لهذه الطيور، كانت عودة ضوء الشمس تشير إلى بداية يوم جديد، مما أدى إلى إعادة ضبط ساعاتها البيولوجية بشكل فعال، كما قالت أجيلار.

غناء الطيور بعد اكتمال الشمس

يمكن سماع أصوات العصافير بعد حوالي 4 دقائق من اكتمال الظلمة في إنديانا.

قالت أجيلار: تستقبل أنواع الطيور المختلفة الفجر بطرق مختلفة جدًا، فبعضها لديه جوقات فجر صاخبة ومتقنة، في حين أن البعض الآخر أكثر هدوءًا. "لقد وجدنا أن الأنواع التي لديها جوقات الفجر الأكثر كثافة هي أيضًا الأنواع التي من المرجح أن تتفاعل مع الكسوف."

في حين أن قياس الآثار طويلة المدى كان خارج نطاق الدراسة، يعتقد الفريق أن التأثيرات الدائمة كانت ستكون ضئيلة. ومع ذلك، فإن الوقت الذي استغرقته بعض الطيور في التفاعل مع الظلام المفاجئ كان من الممكن أن تقضيه في البحث عن الطعام أو البحث عن رفقاء أو الدفاع عن أراضيها، كما قالت أجيلار.

وأضافت أجيلار أنه لم يكن رد فعل جميع أنواع الطيور بنفس الطريقة، وكانت استجابات الطيور أقوى في مسار الظلمة حيث غطى القمر الشمس بالكامل.

وقالت أغيلار: "من المنطقي في الواقع أنه ليس من المنطقي أن تتفاعل جميع الأنواع بنفس الطريقة، فالطيور تختلف في مدى حساسيتها للتغيرات في الضوء". "فلكل نوع أنماط نشاطه واحتياجاته الطاقية وقدراته الحسية، لذا فهي تفسر التغيرات البيئية بشكل مختلف."

وأضافت أجيلار أنه بالنسبة لبعض الطيور، قد تكون مشاهدة الطيور الأخرى قد دلتهم على أن الظلام لم يكن ليلًا حقيقيًا.

قال الدكتور ستيفان كاهل، مبتكر وقائد تقنية BirdNET في مركز ك. ليزا يانغ للصوتيات الحيوية للمحافظة على البيئة في جامعة كورنيل، إنه كان من المهم أن يتحقق المؤلفون من صحة اكتشافات BirdNET. على الرغم من أن كاهل لم يشارك في هذه الدراسة، إلا أنه شارك أيضًا في الأبحاث المتعلقة بسلوك الطيور خلال كسوف عام 2024.

قال: "ترتكب شبكة BirdNET/AI أخطاء، لكن هذه الأخطاء منهجية وقابلة للتكرار، لذلك أفترض أنه يمكننا أن نرى اختلافات في النشاط الصوتي أثناء الكسوف". "نحن نعلم من دراستنا الخاصة أن الطيور لا تستجيب جميعها على حد سواء، وقد ذكر مؤلفو الدراسة نفس الشيء، لذلك يبدو هذا الأمر معقولاً."

{{MEDIA}} {{MEDIA}}

عالم مشرق

قام الدكتور أندرو فارنسورث، وهو عالم زائر في مركز الدراسات السكانية للطيور في مختبر كورنيل لعلم الطيور، بدراسة سلوك الطيور بشكل منفصل خلال كسوف 2017 وكسوف 2024. وتتماشى النتائج الجديدة بشكل وثيق مع ما لاحظه، ورحب بالإضافة الجديدة المتمثلة في التعهيد الجماعي للمعلومات في جميع أنحاء أمريكا الشمالية.

قال فارنسورث: "إنها مفيدة حقًا في المساعدة في فهم كيفية إدراك الكائنات الحية لبيئتها واستجابتها لبيئاتها، وتعطينا بعض المواد الخام لفهم كيفية تطور هذه السلوكيات والحفاظ عليها وكيف يمكن أن تتغير".

يمكن أن يكون فهم أنواع الطيور التي تتفاعل مع التغيرات في الضوء أمرًا أساسيًا مع ازدياد سطوع العالم بسبب تزايد وجود الضوء الاصطناعي.

ووجدت دراسة حديثة أن التلوث الضوئي يمكن أن يعطل إشارات التوقيت لدى الطيور، مما يجعلها تصيح لمدة ساعة أطول من المعتاد، خاصة الطيور ذات العيون الكبيرة أو الأعشاش المكشوفة. كما يمكن أن يؤدي التلوث الضوئي أيضاً إلى إرباك الطيور المهاجرة، مما يؤدي إلى اصطدامها بالمباني في المدن الكبيرة.

لحسن الحظ، هناك حركة متنامية للحد من التلوث الضوئي وتقليل آثاره على مجموعة متنوعة من أنواع الحيوانات.

وقالت أجيلار: "إن معرفة الأنواع الأكثر تضررًا يمكن أن يساعد في تركيز جهود الحفظ حيثما تكون هناك حاجة ماسة إليها".