Mithilfe von Satellitenregen- und Vegetationsdaten verfolgen die Forscher, wann und wo aride Länder anfangen, grün zu werden, und ahnen, ob Zebras die Wanderung schaffen werden.
Zebra in den Makgadikgadi-Wiesen. Bildnachweis: Hattie Bartlam-Brooks
Das Okavango-Delta in Botswana erstreckt sich über eine Fläche von ungefähr 22.000 Quadratkilometern und ist ein Ende der zweitlängsten Zebramigration auf der Erde. Es ist eine 580 Kilometer lange Rundreise zu den Makgadikgadi-Salzpfannen - dem größten Salz Pan-System auf dem Planeten. Zebras gehen eine nicht markierte Route, die sie zum nächstbesten Weideplatz führt, während über ihnen donnernde Wolkenbrüche von Ende Oktober das Wachstum neuer Pflanzen fördern und Pockennarben in diesem größten Inlanddelta der Welt füllen. In wenigen Wochen könnte die überflutete Landschaft Ökosysteme hervorbringen, die für die muskulösen Mover futterfrei sind.
Hoch oben nehmen erdumlaufende Satelliten Bilder der Bewegungen der Zebras auf diesem epischen Treck sowie die täglichen Veränderungen der Umgebungsbedingungen auf. Zebras brauchen keine Daten, um zu wissen, wann es an der Zeit ist, ein besseres Futter zu finden. Jetzt können Forscher diese Daten nutzen und vorhersagen, wann sich die Zebras bewegen werden.
Pieter Beck, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Woods Hole Research Center in Falmouth, Massachusetts, und drei Mitarbeiter untersuchten die Migration von Tieren auf eine neuartige Weise, die sie in einem Artikel beschrieben haben, der im Journal of Geophysical Research - Biogeoscences, einer Veröffentlichung des American Geophysical, veröffentlicht wurde Union. Obwohl die Verfolgung der Bewegung von Tieren mit Satelliten viele Male durchgeführt wurde, kombinierten Beck und sein Team diese Informationen mit der detaillierten Verwendung von Satellitendaten aus der Umwelt, wobei eine Reihe von Bildern des Vegetationswachstums und der Niederschläge verwendet wurde, die über Tage und Wochen aufgenommen wurden. Dies wirft ein beispielloses Licht darauf, was Tiere zur Migration antreibt, welche Hinweise sie verwenden und wie Tiermigrationen auf Umweltveränderungen reagieren.
Das Okavango Delta in Botswana. Bildnachweis: Teo Gomez
Zebrastreifen: Eine Gruppe von Wissenschaftlern verdient sich ihre Streifen
Das Zebra-Migrationsforschungsprojekt begann 2008, nachdem Hattie Bartlam-Brooks und ihr Team die Migration während der Feldarbeit für Okavango Herbivore Research entdeckt hatten. Anekdoten - unbestätigte Geschichten - haben vor den 1970er Jahren eine Zebramigration vom Okavango-Delta in die Makgadikgadi-Salzpfannen zu Beginn der Regenzeit im September und bis April beschrieben Migration. Die Veterinärzäune, die dafür gebaut wurden, dass Wildbüffel keine Krankheiten auf Rinder übertragen, wurden im Jahr 2004 abgebaut. Innerhalb von drei Jahren nach dem Entfernen der Veterinärzäune begannen Zebras, Bewegungen auf dem Wanderweg in Richtung der Makgadikgadi-Salzpfannen auszuführen. Diese Bewegungen wurden von GPS-Halsbändern aufgezeichnet, die an Zebrastuten angebracht waren, sodass die Forscher ihre Bewegungen genau aufzeichnen konnten.
Zebras in freier Wildbahn leben seit ungefähr 12 Jahren, so dass der Migrationspfad nicht von früheren Generationen gelernt werden konnte, sagte Bartlam-Brooks. Sie und ihr Team vor Ort beobachteten, dass die Zebras zu Beginn des Regens mit ihrer Wanderung begannen, und schlossen sich daher mit Beck zusammen, um zu sehen, wie weitreichend der Einfluss der Umwelt auf den Zeitpunkt der Reise der Zebras ist.
Beck kombinierte diese GPS-Bewegungsdaten mit Satellitenbildern, die in den Monaten der Migration aufgenommen wurden. Auf diese Weise konnten die Forscher beobachten, wie sich die Umweltbedingungen im Laufe der Zeit und in der gesamten Landschaft verändert haben. Um die Begrünung der Blätter zu verfolgen, stützten sich die Forscher auf die Daten des Normalized Difference Vegetation Index, die mit dem Imaging Spectroradiometer mit mittlerer Auflösung an Bord der NASA-Satelliten Terra und Aqua erfasst wurden. Die MODIS-Sensoren erfassen die Wachstumsbedingungen, indem sie den Reflexionsgrad von Licht im nahen Infrarot von Pflanzen messen. Das Team verwendete auch die Daten der NASA-Mission zur Messung tropischer Niederschläge, um die täglichen Niederschläge zu erfassen. Auf diese Weise erhielten die Forscher eine Vorstellung davon, wie viel Regen in Abständen von drei Stunden fiel. Die Wissenschaftler wandelten die Niederschlagsmessungen in Tagesraten und kumulierte Wochenmengen um und überprüften die Genauigkeit, indem sie sie mit bodengestützten Niederschlagsmessgeräten verglichen.
Beck und sein Team haben erfahren, dass Zebras keiner inneren Uhr folgen und auch nicht gleichmäßig migrieren. Durch die Untersuchung der täglichen Niederschlags- und wöchentlichen Vegetationsdaten von Satellitenbildern und die Eingabe der Daten in Migrationsmodelle waren die Forscher erstaunt, wie gut sie vorhersagen konnten, wann Zebras mit der Migration begannen und wie schnell sie migrierten.
"Durch den Vergleich der Ergebnisse der Modelle konnte ermittelt werden, welche Umgebungsvariablen für die Vorhersage der Zebra-Bewegung am effektivsten sind, und anhand dieses Wissens wurde versucht, abzuleiten, wie die Zebras ihre Entscheidungen treffen", sagte Gil Bohrer, Assistent Professor am Department of Civil, Environmental und Geodetic Engineering der Ohio State University, der an dem Projekt mitgearbeitet hat. "Es zeigt, dass wir sehr genau herausfinden können, was das Zebra bewegt."
Bill Fagan, Professor für Biologie an der University of Maryland, hofft auf die Entdeckungen des Teams. "Ihre Diskussion", sagte er, "war besonders interessant, um zu demonstrieren, wie wichtig die Konsistenz und Stärke der Niederschlagsindizes für den Migrationserfolg sind." Er sagte, dass es für Arten, deren Migrationsmuster gestört wurden, möglich sein könnte, neu zu lernen sie von "Erkundungsspaziergängen", die von Umweltmerkmalen getrieben werden. "Angesichts der Tatsache, dass so viele Huftiermigrationen weltweit rückläufig sind, ist es schön, zur Abwechslung ein optimistisches Ergebnis in Bezug auf Migration zu haben."
Satellitenbild der Salzpfannen Okavango Delta und Makgadikgadi in Botswana. Bildnachweis: Terra MODIS / NASA
Satellitensafari: Wegweisendes Licht zwischen den Sternen
Beck findet es von unschätzbarem Wert, Zugang zu den kostenlosen Satellitenbildern der NASA zu haben, die Aufschluss über die Umweltbedingungen geben, denen wandernde Tiere ausgesetzt sind. Die Modelle versahen das Team mit den Mitteln, wie ein Zebra zu denken, das praktische Anwendungen in Managementfragen hat, die den Menschen betreffen.
"Wir nähern uns dem Stadium, in dem wir für einige Organismen Satellitendaten im Management verwenden können", sagte er.
Er sieht die Möglichkeit, die Forschungen des Teams in Zukunft zu nutzen, um Modelle zu entwerfen, mit denen Wildmanager, Naturschutzmanager, Landwirte und Reiseveranstalter die Migration von Tieren vorhersagen können, unabhängig davon, ob es sich um Zebras oder andere wandernde Tiere handelt. Das Verständnis der Mechanismen, die das Migrationsverhalten beeinflussen, wird im Hinblick auf den Klimawandel immer wichtiger, da wandernde Tiere auf mehrere Lebensräume angewiesen sind.
Wenn wandernde Tiere einen Lebensraum verlieren, auf den sie angewiesen sind, weil der Zeitpunkt ihres Futters - zum Beispiel Insektenschlupf, Begrünung von Pflanzen - nicht mehr mit ihrer Reise übereinstimmt, kann dies schwerwiegende Folgen für ihr weiteres Überleben haben. Unter dem Klimawandel dürften sich die Dinge beschleunigen, sagte Beck. Viele der großen Wanderungen auf der Erde, insbesondere an Land, seien bereits verloren gegangen, und es gebe nur noch wenige Landschaften auf der Erde, in denen die wandernden Tiere ihre Landressourcen nicht mit der Landwirtschaft und anderen menschlichen Aktivitäten teilen müssen.
"Wir müssen wissen, was das Schicksal dieser Migrationen unter dem Klimawandel ist", sagte Beck. "Verstehen, wann Tiere durchkommen könnten, was sie antreibt, wonach sie manchmal suchen. Dies in der Zukunft vorhersagen zu können, ist eine sehr nützliche Information für die Verwaltung dieser Landschaften, damit wandernde Tiere und Menschen zusammenleben können. “Wenn Zebras dabei unterstützt werden, eine Reise fortzusetzen, die von den Tieren und ihren Beobachtern neu entdeckt wurde, können sie möglicherweise Veränderungen in ihren Lebensumständen bewältigen Umwelt, ein Ergebnis, das nicht so schwarz-weiß ist.
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