Las aves y otros animales dependen del campo magnético de la Tierra para la navegación a larga distancia durante las migraciones estacionales. Ahora, los investigadores han hallado pruebas de la relación entre las perturbaciones geomagnéticas y los trastornos de la migración nocturna de las aves.

Investigadores de la Universidad de Michigan (Estados Unidos) y sus colegas utilizaron conjuntos de datos masivos y a largo plazo procedentes de redes de estaciones estadounidenses de radar meteorológico Doppler y magnetómetros terrestres -dispositivos que miden la intensidad de los campos magnéticos locales- para probar esa posible relación.

Descubrieron una reducción del 9%-17% en el número de aves migratorias, tanto en primavera como en otoño, durante los fenómenos meteorológicos espaciales graves. Además, las aves que decidían migrar durante esos fenómenos parecían tener más dificultades para navegar, sobre todo en otoño, cuando el cielo estaba nublado.

Según los investigadores, los nuevos hallazgos, publicados en línea en la revista ‘Proceedings of the National Academy of Sciences’, aportan pruebas correlacionales de relaciones hasta ahora desconocidas entre la dinámica migratoria nocturna de las aves y las perturbaciones geomagnéticas.

«Nuestros hallazgos ponen de relieve que las decisiones de los animales dependen de las condiciones ambientales –incluidas las que los humanos no podemos percibir, como las perturbaciones geomagnéticas– y que estos comportamientos influyen en los patrones de movimiento de los animales a nivel de población», afirma Eric Gulson-Castillo, autor principal del estudio y estudiante de doctorado en el Departamento de Ecología y Biología Evolutiva de la UM.

El campo magnético de la Tierra se ve afectado periódicamente por erupciones solares que pueden desencadenar auroras de colores y que a veces interrumpen las comunicaciones por satélite, los sistemas de navegación humana y las redes eléctricas.

Pero poco se sabe sobre cómo afectan esas perturbaciones a los animales que dependen del campo magnético terrestre para orientarse y navegar en sus migraciones. Estudios experimentales realizados a lo largo de varias décadas demuestran que las aves, las tortugas marinas y otros organismos tienen en cuenta pequeños cambios en la inclinación, intensidad y declinación del campo magnético a la hora de orientarse y elaborar mapas de navegación.

Un estudio reciente examinó millones de registros de anillamiento de aves y descubrió que las perturbaciones geomagnéticas estaban asociadas a una mayor incidencia de «vagabundeo» de aves migratorias, es decir, de aves que se pierden durante la migración.

Pero la mayoría de los estudios anteriores tenían un alcance geográfico, una duración y un número de especies limitados. El estudio recién publicado, en cambio, utiliza un conjunto de datos de 23 años sobre la migración de aves en las Grandes Llanuras de Estados Unidos para ofrecer nuevas perspectivas a nivel de población y paisaje.

Los investigadores utilizaron imágenes recogidas en 37 estaciones de radar NEXRAD de la ruta migratoria central de las Grandes Llanuras estadounidenses, un importante corredor migratorio. La ruta migratoria abarca más de 1.600 kilómetros en los Estados Unidos, desde Texas hasta Dakota del Norte.

El equipo de investigación eligió esta región relativamente llana para minimizar las influencias de la topografía montañosa o de las costas oceánicas y de los Grandes Lagos. Los datos finales incluyen 1,7 millones de radares de otoño y 1,4 millones de radares de primavera.

La comunidad de aves migratorias nocturnas de esta región está compuesta principalmente por un conjunto diverso de aves posadas (Passeriformes, 73% de las especies), como zorzales y currucas; aves costeras (Charadriiformes, 12%), como correlimos y chorlitejos; y aves acuáticas (Anseriformes, 9%), como patos, gansos y cisnes.

Los radares NEXRAD detectan grupos de cientos a miles de aves migratorias. La intensidad de la migración -es decir, el número de aves en cada grupo- puede estimarse y puede medirse la dirección del vuelo.

Las mediciones geomagnéticas simultáneas se obtuvieron a través de superMAG, una colección mundial de estaciones geomagnéticas terrestres. Los datos se recogieron en estaciones magnetométricas cercanas a los radares meteorológicos.

Los investigadores cotejaron los datos de cada estación de radar con un índice de perturbación geomagnética personalizado y explícito desde el punto de vista espaciotemporal que representa el cambio máximo por hora con respecto a las condiciones magnéticas de fondo.

Daniel Welling, científico espacial de la UM, y Michelle Bui, exestudiante de la Universidad de Texas en Arlington, recopilaron los datos meteorológicos espaciales y diseñaron el índice de perturbación geomagnética.

«El mayor reto fue tratar de destilar un conjunto de datos tan amplio –años y años de observaciones del campo magnético terrestre– en un índice de perturbación geomagnética para cada emplazamiento de radar — explica Welling, profesor adjunto del Departamento de Ciencias e Ingeniería del Clima y el Espacio de la Facultad de Ingeniería de la UM–. Hubo mucho trabajo de evaluación de la calidad de los datos y de validación del producto final para garantizar que fuera adecuado para este estudio».

Los datos se introdujeron en dos modelos estadísticos complementarios para medir los posibles efectos de las perturbaciones magnéticas en la migración de las aves. Los modelos controlaban los efectos conocidos de la meteorología, variables temporales como la hora de la noche y variables geográficas como la longitud y la latitud.

Según Ben Winger, autor principal del estudio, profesor adjunto del Departamento de Ecología y Biología Evolutiva de la Universidad de Michigan y conservador de aves del Museo de Zoología de la misma universidad, «estos resultados proporcionan un contexto ecológico para décadas de investigación sobre los mecanismos de magnetorrecepción animal al demostrar los impactos a escala comunitaria de la meteorología espacial en la dinámica migratoria».

Los investigadores también descubrieron que las aves migratorias parecen derivar con el viento con más frecuencia durante las perturbaciones geomagnéticas en otoño, en lugar de realizar grandes esfuerzos para luchar contra los vientos cruzados.

El «esfuerzo de vuelo» contra el viento se redujo en un 25% bajo cielos nublados durante fuertes tormentas solares en otoño, lo que sugiere que una combinación de señales celestes oscurecidas y perturbaciones magnéticas puede dificultar la navegación.

Según Gulson-Castillo, que realizó el estudio como parte de su tesis doctoral, «los resultados sugieren que migran menos aves durante las perturbaciones geomagnéticas fuertes y que las aves migratorias pueden experimentar más dificultades para navegar, especialmente en condiciones de cielo nublado en otoño».

«Como resultado, pueden dedicar menos esfuerzo a navegar activamente en vuelo y, en consecuencia, volar más alineadas con el viento», explica.