Helhetsgrepp om flyttfåglarnas bästa vägar

Vi vet hur långt flyttfåglar färdas och var de rastar, tack vare ringmärkning. Men moderna metoder kan berätta mycket mer. Forskare i Lund ska använda den senaste tekniken för att kartlägga flygsätt, energiåtgång och rutt för flera arter. Till sin hjälp har de en tjugofem år gammal vindtunnel och minimala mätare som följer fåglarna på vägen

Projektanslag 2020

Multilevel efficiency of bird flight: Generating vortices to travel the world

Huvudsökande:
Professor Anders Hedenström, Lunds universitet

Medsökande:
Christoffer Johansson
Susanne Åkesson

Lärosäte:
Lunds universitet

Beviljat anslag:
22,9 miljoner kronor under fem år

När myrspoven flyger från Alaska till Nya Zeeland är som om en människa skulle springa 1 200 maratonlopp utan någon mat, dryck eller vila. Det är ett extremt exempel, men gemensamt för alla flyttfåglar är att de gör en enorm kraftansträngning på kort tid. Med stöd av Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse ska professor Anders Hedenström och hans kollegor i Lund nu detaljgranska hur det går till.

– De modeller för aerodynamiken som forskare använder i dag är grova förenklingar. En av de saker vi ska göra är att utveckla dem genom experiment i vindtunneln här i Lund, säger Anders Hedenström.

Vindtunneln är specialbyggd för experiment på flygande djur. Den är tjugofem år gammal och fungerar på samma sätt som den alltid gjort, men tekniken för mätningarna har förändrats en hel del. Förr användes bland annat rökmaskin, nu visualiseras istället luftflödet med små heliumbubblor.

Mikrologgar följer med de minsta fåglarna

Modern teknik har också gett helt nya möjligheter att studera flyttvägen. När GPS-sändare blev små nog att fästa på fåglar gav de mycket mer exakt information än den traditionella ringmärkningen, som i bästa fall gett bra ledtrådar till start- och slutpunkt för flyttningen.

Men för de minsta arterna är även den lättaste GPS-utrustningen för tung.

– De senaste tio åren har vi börjat använda mikrodataloggar som de minsta fåglarna kan bära. Det har betytt en verklig revolution på området. Nu hoppas vi kunna mäta hur mycket aktiv flykt fågeln gör under flytten och beräkna energikostnaden under flytten för små jämfört med större fåglar, säger Anders Hedenström.

Loggarna har forskarna i Lund själva utvecklat. De minsta väger bara ett gram och kan monteras på mycket små fåglar. Fågelns position registreras genom att loggarna mäter dagsljuset. Antalet timmar ljus visar hur långt norrut den är, medan tiden för solens upp- och nedgång ger öst–västlig position. Felmarginalen blir mindre än tio mil. Dessutom mäts acceleration, lufttryck och hudtemperatur, vilket visar om fågeln flyger eller pausar, hur högt upp den är och hur mycket den sover.

Men inget av det här får forskarna veta förrän fåglarna kommer hem igen nästa år. Loggen kan inte tömmas på sitt innehåll förrän den har plockats loss.

– Att återfånga fåglar är ett äventyr, ibland extremt frustrerande. De är märkta och varje individ har en unik färgkombination. Kanske siktar man dem när man är ute, men lyckas inte fånga dem. Då får man komma tillbaka en vecka senare och prova igen, berättar Anders Hedenström.

Det händer att forskarna blir tvungna att ge upp en fågel och därmed en mikrologg. Men det har också hänt att de hittat fågeln ett eller två år senare.

– Då blir man riktigt glad. ”Oj, lever den?!” Då kan loggen innehålla data för två år istället för ett.

Ny kunskap om vad som gör flytten mer trygg och effektiv

Flytten är en farlig period i fågelns liv. Målet med forskningsprojektet är att öka kunskapen om vad som styr fåglarnas flyttmönster och strategier. En del arter flyger i småhopp och vilar ofta, andra landar nästan aldrig. På marken kan de bli tagna av rovdjur, dessutom är det en ansträngning att söka mat och skydd på en okänd plats. Men att flyga utan uppehåll kostar också. Forskning har visat att fågeln inte bara minskar sin muskelmassa utan att inre organ utsätts för svår stress och kan krympa i storlek.

– Det gäller att genomföra flytten på ett så säkert och effektivt sätt som möjligt. I projektet tar vi ett helhetsgrepp genom att gå från grundläggande aerodynamik till hur effektivt fågelkroppen omvandlar metabol energi till arbete, och till sist studera hur effektivt de genomför hela flyttningen.

Energiomvandlingen testas i vindtunneln. Anders Hedenström och hans kollegor har utvecklat en ny mätteknik som bygger på injicering av bikarbonat med spårbara kolatomer. När fågeln flugit ett par minuter kan man mäta hur mycket av kolet som andats ut som koldioxid, och ställa det i relation till hur mycket fågeln har rört på vingarna.

Forskarna kommer att studera bland annat svartvita flugsnappare, näktergalar, kärrsnäppor och nattskärror. Om mikrologgarna, bikarbonatet och flödesmätningarna är projektets högteknologiska del, så består den lågteknologiska delen i infångningen – och tunnelträningen. Fåglarna ska inte bli tama, men de kan inte vara helt panikslagna om man ska kunna mäta något. Att vänja fågeln vid tunneln tar veckor, ibland månader.

– Det har hänt att fågeln blivit så försenad att den behövt övervintra hos oss. Men eftersom flyttsäsongen är flera månader lång så brukar det gå. Dessutom har de ju fri tillgång till mat här, så de är ganska uppladdade när vi släpper dem fria. Det kan hjälpa dem att komma ikapp de andra.

Antalet flyttfåglar har minskat kraftigt på senare år och klimatförändringarna är den vanligaste förklaringen. Anders Hedenström hoppas att forskningen i Lund ska ge mer kunskap på området.

– Jag gissar att det blir som med nästan alla forskningsprojekt: man svarar på tre frågor och genererar tio nya. Visst kommer vi kunna ta några rejäla kliv framåt, men forskningen tar aldrig slut.

Text Lisa Kirsebom
Bild Inger Ekström, Lars Hedenström, Anders Hedenström