การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอย่างรวดเร็วมีศักยภาพที่จะมีอิทธิพลอย่างมากต่อสรีรวิทยา พฤติกรรม และความสำเร็จในการผสมพันธุ์ของสัตว์ การวิจัยแสดงให้เห็นว่าอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น เช่น กำลังส่งผลเสียต่อสัตว์ สิ่งเหล่านี้มีตั้งแต่เหตุการณ์การตายจำนวนมากในช่วงคลื่นความร้อนไปจนถึงปัญหาที่ไม่ค่อยชัดเจน เช่นความยากลำบากในการหาอาหาร สำหรับนกในเขตแห้งแล้ง อุณหภูมิที่สูงขึ้นเป็นปัญหาสำคัญ นกในเขตแห้งแล้งเหล่านี้มักผสมพันธุ์เพื่อตอบสนองต่อปริมาณน้ำฝน
ซึ่งมักเกิดขึ้นในช่วงเวลาที่ร้อนที่สุดของปี และนกส่วนใหญ่ออกหากิน
ในเวลากลางวันเมื่อพวกมันสัมผัสกับความร้อนของดวงอาทิตย์ นี่คือช่วงเวลาที่กระบวนการสำคัญในการสืบพันธุ์ของพวกมันเกิดขึ้น เช่น การป้องกันดินแดน การเกี้ยวพาราสี การหาอาหารสำหรับลูกอ่อน และการเข้าร่วมรัง
การวิจัยชี้ให้เห็นว่าอุณหภูมิสูงในช่วงสองสามวันหรือหลายสัปดาห์อาจส่งผลเสียต่อการกินอาหารและมวลกาย ในระดับหนึ่งหรือสองฤดูผสมพันธุ์ผลกระทบ เหล่านี้ ส่งผลเสียต่อประสิทธิภาพการผสมพันธุ์ สิ่งนี้สามารถทำได้โดยการลดสภาพของลูกหลานหรือความเป็นไปได้ที่ลูกนกจะอยู่รอดจนโตเต็มวัยและผสมพันธุ์
การวิจัยล่าสุดของเรามีวัตถุประสงค์เพื่อช่วยลดช่องว่างด้านความรู้นี้ เราประเมินผลกระทบของอุณหภูมิอากาศและความแห้งแล้งต่อการแพร่พันธุ์ของนกเงือกปากเหลืองทางใต้ ( Tockus leucomelas ) ในทะเลทรายคาลาฮารีทางตอนใต้ของแอฟริกาในช่วงทศวรรษ ตั้งแต่ปี 2008 ถึง 2019
เราพบว่าผลผลิตการผสมพันธุ์ของประชากรที่ศึกษาของเราลดลงในช่วงระยะเวลาการตรวจสอบ และมีความสัมพันธ์อย่างมากกับอุณหภูมิและปริมาณน้ำฝน ใน Kalahari อุณหภูมิของอากาศได้เพิ่มขึ้นมากกว่า 2°C แล้วในช่วงสองสามทศวรรษที่ผ่านมา ด้วยอัตรานี้ภายในปี 2570 นกเหล่านี้จะไม่ผสมพันธุ์เลยที่ไซต์นี้ อันดับแรก เราตรวจสอบข้อมูลอุณหภูมิอากาศและปริมาณน้ำฝนจากSouth African Weather Serviceสำหรับภูมิภาค Kalahari ระหว่างปี 1960 ถึง 2020 ความถี่และความรุนแรงของภัยแล้งไม่เปลี่ยนแปลง แต่อุณหภูมิอากาศสูงสุดเฉลี่ยรายวันในฤดูใบไม้ผลิและฤดูร้อนเพิ่มขึ้น อุณหภูมิเพิ่มขึ้นจากประมาณ 34 ° C เป็นมากกว่า 36°C ตั้งแต่กลางทศวรรษที่ 1990 จนถึงปัจจุบัน ซึ่งเท่ากับอัตราการอุ่นขึ้นประมาณ 1°C ต่อทศวรรษ ซึ่งเร็วกว่าค่าเฉลี่ยทั่วโลกประมาณ0.2°C ต่อทศวรรษถึง ห้าเท่า
จากนั้นเราจึงประเมินผลกระทบของอุณหภูมิอากาศและความแห้งแล้ง
ต่อการแพร่พันธุ์ของประชากรนกเงือกปากเหลืองตอนใต้ในคาลาฮารีในช่วงทศวรรษ 2008 ถึง 2019 นกเหล่านี้ยังคงพบเห็นได้ทั่วไปในแอฟริกาตอนกลางและตะวันออกตอนใต้
ประชากรที่ศึกษาประกอบด้วยประมาณ 25 คู่ในแต่ละฤดูผสมพันธุ์ นกเงือกเหล่านี้ทำรังอยู่ในโพรงและที่แหล่งศึกษาของเรามักจะพยายามผสมพันธุ์หนึ่งครั้งต่อฤดูกาล กลยุทธ์การผสมพันธุ์ของพวกมันไม่ธรรมดา: ตัวเมียจะผนึกตัวเองไว้ในโพรงรังและลอกคราบขนที่บินได้ทั้งหมดของมัน สิ่งนี้ทำให้พ่อแม่ตัวผู้เป็นเพียงผู้จัดเตรียมรังสำหรับพ่อแม่ตัวเมียและลูกไก่ ความพยายามในการผสมพันธุ์ที่ประสบความสำเร็จมักใช้เวลาประมาณสองเดือน โดยเลี้ยงลูกไก่หนึ่งถึงสี่ตัวเป็นคู่
แม้ว่าจำนวนคู่ที่ไซต์จะคงที่ตลอดทศวรรษของการศึกษา แต่ก็มีคู่จำนวนมากขึ้นที่ข้ามการผสมพันธุ์ในแต่ละปี และผู้ที่ขยายพันธุ์ก็ประสบผลสำเร็จน้อยลงเรื่อย ๆ ออกลูกน้อยลงหรือไม่มีเลย
เมื่อเปรียบเทียบสามฤดูกาลแรก (2008-2011) ของการตรวจสอบกับสามฤดูกาลล่าสุด (2016-2019) เปอร์เซ็นต์เฉลี่ยของ Nest Box ที่ถูกครอบครองลดลงจาก 52% เป็น 12% ความสำเร็จของรัง – ความพยายามในการผสมพันธุ์ประสบความสำเร็จในการเลี้ยงลูกไก่อย่างน้อยหนึ่งตัว – ลดลงจาก 58% เป็น 17% ลูกนกที่ผลิตต่อการพยายามผสมพันธุ์ลดลงจาก 1.1 เป็น 0.4
หากไม่มีการขยายพันธุ์ได้สำเร็จ ประชากรจะไม่สามารถคงอยู่ได้ และจะสูญพันธุ์ในท้องถิ่นอย่างรวดเร็ว
เมื่อพิจารณาถึงความสัมพันธ์เชิงลบที่แข็งแกร่งระหว่างอุณหภูมิอากาศสูงและผลผลิตการผสมพันธุ์ เรายืนยันว่าภาวะโลกร้อนน่าจะเป็นตัวขับเคลื่อนหลักของการล่มสลายอย่างรวดเร็วของความสำเร็จในการเพาะพันธุ์ในประชากรศึกษาของเราเมื่อเร็วๆ นี้ ผลที่ตามมาของอุณหภูมิอากาศสูง (โดยไม่คำนึงถึงปริมาณน้ำฝนที่สูง) และความแห้งแล้งต่อพ่อแม่พันธุ์ส่งผลต่อความน่าจะเป็นที่จะออกลูกได้สำเร็จหรือแม้แต่ความพยายามที่จะผสมพันธุ์เลย
จากแนวโน้มภาวะโลกร้อนในปัจจุบัน ขีดจำกัด 35.7°C สำหรับความพยายามในการเพาะพันธุ์ที่ประสบความสำเร็จจะเกินฤดูผสมพันธุ์ของนกเงือกทั้งหมดประมาณปี 2570 ที่ไซต์การศึกษาของเรา
โดยรวมแล้ว แม้ว่าการศึกษาของเราจะเจาะจงเฉพาะนกเงือกปากเหลืองทางตอนใต้ แต่เราแนะนำว่าการค้นพบของเราน่าจะใช้ได้กับหลายสายพันธุ์ แม้กระทั่งสปีชีส์ที่ไม่น่าจะตายเป็นจำนวนมากเนื่องจากความร้อน การเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศสามารถผลักดันการลดลงอย่างรวดเร็วและอาจสูญพันธุ์ในท้องถิ่น
ในระยะยาว จำเป็นต้องรักษาแหล่งที่อยู่อาศัยซึ่งอุ่นขึ้นอย่างรวดเร็วหรือสามารถป้องกันผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศต่อความหลากหลายทางชีวภาพ
