Durante o verão do hemisfério norte de 2022, mais uma rodada de ondas de calor extremas assou a Eurásia, a América do Norte e o norte da África – um forte lembrete de que essas condições estão se tornando o novo normal.

Esses eventos podem ter um impacto devastador na vida selvagem. Por exemplo, relatos de mortes de aves em grande escala tornaram-se regulares nos últimos anos, como vimos na Patagônia , Argentina e Espanha .

Esses eventos ressaltam a necessidade de entender a capacidade das aves (e outros animais) de tolerar o calor extremo. Essas informações serão essenciais para prever onde e quando eventos futuros de mortalidade podem ocorrer. Também pode nos dizer quais espécies serão mais afetadas.

Curiosamente, quando conduzimos um estudo para medir quanto calor 53 espécies de aves no sul da África poderiam suportar, descobrimos que as espécies variam muito na maneira como lidam com o calor.

Mais significativamente, o quão quente a temperatura corporal de uma ave poderia ficar - o que chamamos de "temperatura corporal máxima tolerável" - diferia de maneiras inesperadas entre as espécies de aves de diferentes regiões climáticas. Isso sugere que pássaros de climas diferentes lidarão com o calor extremo de maneira diferente.

Esta é uma descoberta importante. Pesquisas anteriores assumiram que a resposta da temperatura corporal às temperaturas extremas do ar para as aves era semelhante entre as espécies. As previsões sobre a vulnerabilidade das aves às mudanças climáticas foram modeladas com esse pensamento em mente.

Nosso estudo mostra que a realidade é mais complexa. As aves podem ter evoluído dependendo de onde viviam, para ter variações em características como temperatura corporal e sua capacidade de lidar com o calor.

Assumir que todos os pássaros lidam com o calor da mesma maneira pode resultar em previsões que não refletem o quão vulneráveis ??eles realmente são ao aquecimento global . Para melhorar a precisão de tais previsões, os limites de temperatura corporal de espécies específicas precisam ser incorporados.

Nosso estudo, publicado na revista Proceedings of the National Academy of Sciences , examinou 53 espécies de aves de regiões costeiras quentes áridas, frias montanhosas ou quentes e úmidas do sul da África.

Nós levantamos a hipótese de que aves de diferentes áreas climáticas diferiram nas respostas da temperatura corporal a temperaturas extremas do ar. Testamos essa hipótese medindo a temperatura corporal das aves, a taxa metabólica e a perda de água por evaporação com o aumento da temperatura do ar. (A perda de água ocorre principalmente quando um pássaro arfa, permitindo que ele esfrie.)

Estávamos particularmente interessados ??na temperatura corporal máxima das aves. Medimos isso pouco antes de as aves apresentarem sintomas como perda de coordenação e aumentos descontrolados da temperatura corporal. Ambos os sintomas estão associados ao aparecimento de hipertermia grave ou superaquecimento.

Descobrimos que as aves do deserto lidaram confortavelmente com temperaturas do ar superiores a 50°C, sem um aumento dramático na temperatura corporal. Eles mantiveram a temperatura corporal abaixo de aproximadamente 44,5°C.

Em contraste, as aves de regiões mais quentes e úmidas toleraram temperaturas do ar na casa dos 40 graus antes de mostrar sinais de hipertermia grave. A temperatura corporal aumentou, em média, quase seis graus acima dos níveis normais de 38 a 41°C.

Geralmente, grandes flutuações na temperatura corporal de uma ave durante a exposição ao calor extremo sugerem que a ave não é capaz de manter (ou termorregular) a temperatura corporal ideal.

No entanto, uma espécie, a quelea-de-bico-vermelho, que ocorre em grande parte da África subsaariana, poderia lidar com um aumento da temperatura corporal para surpreendentes 48°C sem nenhum efeito nocivo. Isso era anteriormente considerado fisiologicamente impossível entre as aves.

Por que as aves desenvolveram tolerância a temperaturas corporais tão altas?

A resposta, pensamos, é que as aves de áreas mais úmidas se adaptaram para depender menos do resfriamento evaporativo durante o clima quente.

O resfriamento evaporativo ocorre quando uma ave perde calor ofegando pela boca ou por outros caminhos. É a única maneira que uma ave pode descarregar calor quando a temperatura de seu entorno imediato é maior que a temperatura do corpo. Portanto, ser capaz de tolerar uma alta temperatura corporal permite que um pássaro sobreviva em uma área úmida, onde não pode perder muito calor ofegante.

Essencialmente, as aves que evoluíram em climas úmidos sobrevivem ao clima extremamente quente tolerando a hipertermia. Em contraste, as aves do deserto usam resfriamento evaporativo altamente eficiente para evitar a hipertermia.

Isso sugere que a exposição a diferentes condições climáticas impulsionou a evolução de diferenças na temperatura corporal e tolerância ao calor entre aves de diferentes climas.

As descobertas do nosso estudo são altamente relevantes para entender os riscos representados por ondas de calor extremas para pássaros e outros animais selvagens. Por exemplo, nossas descobertas confirmam suspeitas anteriores de que os pássaros canoros, que representam mais da metade de todas as espécies de aves da Terra, são particularmente vulneráveis ??às ondas de calor.

O desenvolvimento de estratégias para mitigar os efeitos desses eventos nas aves e outros animais selvagens é crucial, pois os eventos de calor extremo estão se tornando mais regulares e generalizados no sul da África. Eles representam riscos crescentes para a notável biodiversidade da região.

Esses riscos foram dramaticamente ilustrados no norte de KwaZulu-Natal, na África do Sul, em 8 de novembro de 2020, quando a temperatura do ar na área de Pongola subiu para 45°C no meio da tarde. Isso fez com que um grande número de pássaros sucumbisse . Aproximadamente 90% das carcaças de aves encontradas por guardas florestais na vizinha Reserva Natural de Phongolo após o calor eram as de pássaros canoros.

As intervenções de manejo em áreas protegidas podem reduzir a probabilidade de eventos futuros de mortalidade. A manutenção da vegetação sombreada, por exemplo, proporciona lugares frescos onde os pássaros podem escapar do pior do calor. Fontes de água independentes também aumentarão a probabilidade de que as aves sejam capazes de defender temperaturas corporais abaixo dos limites letais.

Em última análise, no entanto, a única maneira de evitar perdas em grande escala da biodiversidade aviária – devido ao rápido aquecimento global – é a rápida descarbonização das economias e uma transição global para fontes de energia renováveis.