Advanced

Migration strategies of raptors – spatio-temporal adaptations and constraints in travelling and foraging

Strandberg, Roine LU (2008)
Abstract (Swedish)
Popular Abstract in Swedish

Min avhandling handlar om flyttning, det vill säga hur levande organismer rör sig mellan olika områden för att utnyttja resurser, undvika födobrist och som en anpassning till klimat- och miljöfaktorer.

Vi begränsar det hela till fåglar's flyttning och bland dem ska vi koncentrera os's på rovfåglar. Rovfåglar är beroende av sina bytesdjur, som till exempel kan vara andra fåglar som flyttar, små däggdjur som under vintern är svårtillgängliga eller djur som helt försvinner periodvi's (t ex insekter och kräldjur). Därför flyttar många rovfåglar söderut på vintern då förhållandena i Sverige och på andra nordliga breddgrader är ofördelaktiga. De flyttar till områden där bytestillgången är hög... (More)
Popular Abstract in Swedish

Min avhandling handlar om flyttning, det vill säga hur levande organismer rör sig mellan olika områden för att utnyttja resurser, undvika födobrist och som en anpassning till klimat- och miljöfaktorer.

Vi begränsar det hela till fåglar's flyttning och bland dem ska vi koncentrera os's på rovfåglar. Rovfåglar är beroende av sina bytesdjur, som till exempel kan vara andra fåglar som flyttar, små däggdjur som under vintern är svårtillgängliga eller djur som helt försvinner periodvi's (t ex insekter och kräldjur). Därför flyttar många rovfåglar söderut på vintern då förhållandena i Sverige och på andra nordliga breddgrader är ofördelaktiga. De flyttar till områden där bytestillgången är hög och klimatet ger förutsättningar för att övervintra.

Jag har i min avhandlingsforskning genomfört flera olika studier om livet's vedermödor under flyttningen för rovfåglarna och hur de anpassar sin flyttning till givna förutsättningar och tillfälliga förändringar i tid och rum. Här ska jag försöka sammanfatta våra viktigaste upptäckter under resan's gång.

Studierna utförde's del's vid Hammarsjön i nordöstra Skåne, där jag tittade närmare på fiskgjusen's Pandion haliaetu's fiske under flyttningen, och del's med hjälp av satellitsändare som ger uppgifter om var fåglarna befinner sig under resan med tidsangivelse och position. Arter som studerade's med sändare var fiskgjuse, bivråk Perni's apivoru's, ormvråk Buteo buteo, brun kärrhök Circu's aeruginosu's och lärkfalk Falco subbuteo. Sändartekniken utveckla's hela tiden och från höstsäsongen 2006 hade vi även rovfåglar försedda med sändare innehållande GPS-mottagare som sänder positioner med stor noggrannhet vid regelbundna tidpunkter.

Studierna av fiskgjusar vid Hammarsjön var början på min forskning och grunden för den står att läsa i Alerstam (1990): ”Hur god är gjusarna's fiskeframgång (antal fiskefångster per tidsenhet) vid en mindre sjö eller vik när fåglarna är ensamma och hur god är den när de är flera samtidigt?”. Med lite finjusteringar av idén gick studien ut på att notera gjusarna's fisketurer med avseende på födosöket's längd, fiskeframgång och ifall de gästade Hammarsjön på flyttning eller var fåglar från trakten. De flyttande gjusarna delade's in i grupper beroende på om de stannade vid sjön under en tid, fiskade enbart kortare tid eller inte all's under passagen.

Ett av de riktigt intressanta resultaten från studien var att fiskgjusarna använde en flyttningsstrategi där de kombinerade aktiv flygning i flyttningsriktningen med fiske vid sjön. Med denna ”sträckfiskestrategi” är det möjligt för fåglarna att minska den totala flyttningstiden genom att de sparar in på den tid som går förlorad på rastplatser där de stannar för att fylla på fettreserverna för vidare sträckflygning. Jag fann även att lokala hanar hade störst fiskeframgång, medan passerande ungfåglar hade lägst. Att ha god kännedom om ett fiskevatten är med största sannolikhet av stor vikt för gjusarna. Detta förklarar även varför de väljer speciella målområden läng's flyttningsrutten, där de kan utnyttja sin lokalkännedom både vår och höst med ökad fiskeframgång. Detsamma gäller övervintringsplatser som utnyttja's år efter år, förmodligen livet ut.

Fiskgjusar med GPS-försedda sändare gav ytterligare idéer om hur detta ”sträckfiske” fungerar och hur gjusarna anpassar sin flyttningshastighet till omgivningen. Genom att minska den dagliga flygperioden i Europa och utnyttja fiskemöjligheter före, efter och under flygperioderna kan gjusarna kompensera för den förlorade dagliga flygtiden i form av ökat energiintag. I gengäld är det fördelaktigt att öka den dagliga flygningsperioden i Sahara där inga möjligheter för födosök finn's. Med andra ord har landskapet's förutsättningar en påfallande effekt på flyttningen genom att påverka dagliga rutiner i olika områden.

Att landskapet's förutsättningar kan påverka fåglar olika och utveckla flyttningsstrategier i olika riktningar var nästa studie ett bra exempel på. Ormvråken som till skillnad från övriga arter vi studerat är kortdistansflyttare har anpassat sig till att tillbringa vintern på nordliga breddgrader. Dera's flyttningsresa genomförde's på betydligt kortare tid än långdistansflyttarna's trot's att de färdade's betydligt långsammare. Att övervintra i det hårda klimat som råder på våra breddgrader ger naturligtvi's andra förutsättningar där konkurren's om födan är en avgörande faktor som påverkar fåglarna's överlevnad. För långdistansflyttande rovfåglar är det däremot farorna med själva flyttningen som kanske är mest avgörande för överlevnaden. Ormvråkarna har med andra ord minskat risken att förolycka's under flyttningen med en långsam och kort resa men samtidigt minskat chansen att överleva under vinterhalvåret.

Den bruna kärrhöken har valt en blandad strategi med både kort- och långdistansflyttning. Ungfåglar övervintrar i allt större utsträckning i Europa medan merparten av de gamla fåglarna flyttar till tropiska Afrika. Efter häckningsperioden, när ungfåglarna blivit flygga och innan de gamla beger sig mot Afrika förekommer så kallade premigration's-rörelser. Ho's flera arter sprider sig ungfåglar i alla möjliga riktningar när de blivit självständiga, men ho's kärrhöken verkar ungfågelspridningen vara huvudsakligen västriktad. Även en del gamla fåglar gör premigration's-rörelser med västlig kur's. I de kustnära områdena vid Nordsjön är klimatet numera oftast tillräckligt gynnsamt för att ungfåglarna ska klara att övervintra där, men vissa år inträffar köldknäppar som tvingar dem att röra sig söderut. Kanske flyttar de då vidare till tropikerna. Detta vet vi väldigt lite om, men jag hoppa's att kunna studera detta mer ingående i framtiden.

De gamla kärrhökarna flyttar i en relativt smal korridor från Sverige via Spanien och över Sahara till Västafrika's savannområden. Vi fann att de valde en västligare rutt på våren än på hösten, vilket med stor sannolikhet har med vindar att göra. Om de väljer att flyga läng's en östligare bana på hösten kan de ta vara på de företrädesvi's nordostliga vindar som råder i Sahara och med vind i ryggen öka flyghastigheten genom området. Om de väljer en västligare bana under vårsträcket kan de bitvi's undvika den värsta motvinden i Sahara och sedan uttnyttja de västvindar som företrädesvi's råder när de når Sydeuropa. Exakt hur de använder sig av vindarna och hur stora skillnader det innebär för fåglarna, gentemot att välja samma väg vår och höst, vet vi inte idag men hoppa's ta reda på med mera forskning. Vi har även börjat följa kärrhökar med GPS-försedda sändare från och med 2007.

Vissa arter företar extrema långflyttningar som lärkfalken, den minsta av rovfåglarna vi följt med sändare. Lärkfalken flyttar hela vägen till södra halvklotet och passerar naturligtvi's en massa olika miljöer och geografiska områden läng's vägen, men hur de tar sig fram visste vi inte mycket om när vi började studien. Särskilt intressant var att de strax efter passagen av Sahara, då de befann sig utspridda över tropikerna från Elfenbenskusten i väster till Kamerun i öster, ändrade kur's från huvudsakligen sydvästlig till sydostlig riktning. För den hona som befann sig längst västerut innebar det en mer än 250 mil lång extra flygtur österut innan hon nådde fram till vad som finn's kvar av de ekvatorialafrikanska regnskogarna. Här sammanföll rutterna för de fyra gamla lärkfalkarna strax efter regnskogspassagen i den höglänta kil med öppen terräng som bryter in söderifrån i det stora skogsområdet. Vad vi tror är den huvudsakliga anledningen till denna sträckledskonvergen's är att regnskogen utgör ett ekologiskt hinder för falkarna. De verkar med andra ort ta den kortaste vägen över skogen som med sitt täta krontak och dagliga regn, med ytterst riklig nederbörd, inte ger tillräckliga födosöksmöjligheter. Väl framme i de öppnare områdena söder om ekvatorn återfinn's nya jaktmarker där falkarna kan livnära sig på ett överflöd av framförallt insekter som termiter och trollsländor, men antagligen även ladusvalor som samla's här under vintern.

Vi fann även att falkarna's flyghastighet och dygnsrytm varierade mellan olika områden läng's flyttrutten. De flög under kortare perioder och med lägre hastighet i Europa, vilket troligen innebär att de använder en strategi där de blandar sträckflykt jakt med födosök likt fiskgjusarna vi studerat. Denna födosöksflyttning återtog's i tropikerna där hastigheten åter var lägre än i Sahara. Här utnyttjade de även tidiga morgontimmar, till och med innan solen gick upp, för att tillryggalägga sträcka innan de återtog en långsammare, troligen jaktbaserad flyttningsstrategi, under eftermiddagarna.

Den enorma barriär som Sahara utgör passera's, vilket redan beskrivit's ovan, med ökade dagsetapper och högre flyttningshastighet. Men hur påverkar denna sterila och utmanande miljö, med regelbundna sandstormar som under senare år ökat i intensitet, fåglarna's överlevnad för stunden och för framtiden? Vi granskade alla våra satellitföljningar av rovfåglar från hösten 1995 fram till våren 2008. Vi fann att i 37 % av alla passager av öknen stötte fåglarna på svårigheter i form av kursändringar iväg från huvudrutten eller långsammare hastighet än normalt. I 6 % av fallen vände fåglarna om och återvände till angränsande områden för att göra nya försök att korsa Sahara-öknen vid senare tillfällen. Det fann's till och med passager som misslyckade's helt och där fåglarna avled antingen direkt i öknen eller efter att ha återvänt till utgångsläget. Ho's ungfåglarna var dödligheten 31 % och för gamla 4 % per påbörjad flyttning genom öknen. I det stora hela stod öknen för hälften av den årliga mortaliteten (dödligheten) ho's rovfåglarna. Detta tolkar vi som att Sahara utgör ett högst allvarligt hinder läng's långdistansflyttarna's resa som har en avgörande påverkan på fåglar's överlevnad och framtida fortplantning.

Vi jämförde även våra höstföljningar med svenska ringmärkningsresultat för att ta reda på hur bra de två metoderna speglar flyttningen i tid och rum. Vi fann en god rumslig överensstämmelse, men en tidsmässig skillnad för de tre jämförda höstmånaderna september, oktober och november. Sändarfåglarna's medelpositioner var längre söderut för långdistansflyttarna och längre norrut för vår enda följda kortdistansflyttare ormvråken. I det senare fallet kan skillnaden ha påverkat's av att ett mildare klimat gjort att ormvråkarna under de senaste decennierna har funnit lämpliga övervintringsområden vid något nordligare breddgrader än tidigare. Då ringmärkningsmaterialet sträcker sig betydligt längre tillbaka i tiden än våra sändarföljningar gör blir det genast en skillnad med gamla ringfynd som i relativt stor omfattning kommer ända nedifrån Frankrike. För långdistansflyttarna däremot kan skillnaderna bero på att ringdata inte ger samma exakta tidsangivelser för positionerna som sändarna gör och en avsaknad av återfynd i vissa områden. En upphittad död fågel med ring kan vara svår att datera och uteblivna återfynd i t ex tropiska Afrika ger en tidsmässig övervikt för de flertaligare fynden i Europa. Svårigheter med rapportering av återfynd och framförallt att hitta ringmärkta fåglar gör att mycket kunskap om fåglarna's flyttvägar fortfarande sakna's; här har satellitföljningar en viktig funktion och med allt mindre sändare kommer vi med största sannolikhet att få fler bitar lagda i det gigantiska flyttfågelpusslet inom snar framtid.

Som ni nog redan förstått från denna sammanfattning är ett fyraårigt doktorerande inte tillräckligt för att kasta lju's över alla de komplicerade strategier och beteendemässiga aspekter som rör flyttningen. Jag hoppa's att jag ska få möjligheten att lösa en del av gåtorna genom fortsatta studier av fåglarna's fantastiska flyttningsresor även i framtiden. (Less)
Abstract
My dissertation is about bird migration and addresses questions about how raptors adapt to the fluctuating environments during the transition seasons between breeding and wintering. The migration is highly affected by local prey abundance, foraging strategies, weather conditions and landscape patterns along the migration routes as well as navigation and orientation mechanisms and cues. Interesting findings in my studies were how raptors can mix foraging and active migration during their travels. A strategy of fly-and-forage migration is favourable for birds that hunt on their wings, able to combine foraging with covering travel distance. Fly-and-forage migration is favourable for Ospreys in Europe because benefits (energy intake) more than... (More)
My dissertation is about bird migration and addresses questions about how raptors adapt to the fluctuating environments during the transition seasons between breeding and wintering. The migration is highly affected by local prey abundance, foraging strategies, weather conditions and landscape patterns along the migration routes as well as navigation and orientation mechanisms and cues. Interesting findings in my studies were how raptors can mix foraging and active migration during their travels. A strategy of fly-and-forage migration is favourable for birds that hunt on their wings, able to combine foraging with covering travel distance. Fly-and-forage migration is favourable for Ospreys in Europe because benefits (energy intake) more than outweigh costs (reduced flight time). Among different species and populations of migratory raptors, duration of migration increased approximately in proportion to the square root of total migration distance. This reflects a shifting balance in the selection for speed and duration depending on distance of migration. The general wind patterns along the migration routes with dominating winds from the east over the Saharan Desert and from the west over Europe, mediate migration in a clockwise loop, where Marsh Harriers could increase flight speed across the desert with tailwinds in autumn and by avoiding headwinds in spring. In addition to seas and deserts, we found the equatorial rain forest as a potential ecological barrier for migrating birds. A striking relationship of route convergence with the distribution of continuous rain forest suggests minimized crossings of this habitat by Hobbies. The migration journeys by raptors across the Sahara Desert showed that 37% of all crossings included events of aberrant behaviour indicating difficulties or hazards. Mortality associated with the Sahara passages contributed to about half of the total annual mortality among juveniles as well as adults, demonstrating that this passage has a profound influence on survival and fitness of the migrants. Comparisons of satellite tracking and ring recoveries of raptors revealed agreement in the geographical distribution but differences in timing of migration. Tracks showed a faster progress for long-distance migrants, which probably related to more detailed information from tracking in Africa, difficulties in judging time of death for recovered birds and an overrepresentation of recoveries in Europe. An important and challenging goal for future studies of raptor migration will be to track juveniles from their first journeys until they are migrating as experienced adults. This would give a better understanding of how migration strategies are developed and to what degree they are inherited or based on learning. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
author
supervisor
opponent
  • Professor Wikelski, Martin, Max Planck Institute for Ornithology
organization
alternative title
Flyttningsstrategier hos rovfåglar – anpassningar och begränsningar för flyttning och födosök
publishing date
type
Thesis
publication status
published
subject
keywords
route convergence, loop migration, mortality, spatio-temporal distribution patterns, pre- and post-migratory movements, daily travel routines, satellite tracking, fly-and-forage migration, raptors
pages
164 pages
defense location
Blue hall, Ecology Building
defense date
2008-09-24 13:30
ISBN
978-91-7105-276-6
language
English
LU publication?
yes
id
4fc8b0a2-e536-4f69-9eef-d5d9d52ef184 (old id 1219282)
date added to LUP
2008-08-29 12:04:32
date last changed
2016-09-19 08:45:19
@misc{4fc8b0a2-e536-4f69-9eef-d5d9d52ef184,
  abstract     = {My dissertation is about bird migration and addresses questions about how raptors adapt to the fluctuating environments during the transition seasons between breeding and wintering. The migration is highly affected by local prey abundance, foraging strategies, weather conditions and landscape patterns along the migration routes as well as navigation and orientation mechanisms and cues. Interesting findings in my studies were how raptors can mix foraging and active migration during their travels. A strategy of fly-and-forage migration is favourable for birds that hunt on their wings, able to combine foraging with covering travel distance. Fly-and-forage migration is favourable for Ospreys in Europe because benefits (energy intake) more than outweigh costs (reduced flight time). Among different species and populations of migratory raptors, duration of migration increased approximately in proportion to the square root of total migration distance. This reflects a shifting balance in the selection for speed and duration depending on distance of migration. The general wind patterns along the migration routes with dominating winds from the east over the Saharan Desert and from the west over Europe, mediate migration in a clockwise loop, where Marsh Harriers could increase flight speed across the desert with tailwinds in autumn and by avoiding headwinds in spring. In addition to seas and deserts, we found the equatorial rain forest as a potential ecological barrier for migrating birds. A striking relationship of route convergence with the distribution of continuous rain forest suggests minimized crossings of this habitat by Hobbies. The migration journeys by raptors across the Sahara Desert showed that 37% of all crossings included events of aberrant behaviour indicating difficulties or hazards. Mortality associated with the Sahara passages contributed to about half of the total annual mortality among juveniles as well as adults, demonstrating that this passage has a profound influence on survival and fitness of the migrants. Comparisons of satellite tracking and ring recoveries of raptors revealed agreement in the geographical distribution but differences in timing of migration. Tracks showed a faster progress for long-distance migrants, which probably related to more detailed information from tracking in Africa, difficulties in judging time of death for recovered birds and an overrepresentation of recoveries in Europe. An important and challenging goal for future studies of raptor migration will be to track juveniles from their first journeys until they are migrating as experienced adults. This would give a better understanding of how migration strategies are developed and to what degree they are inherited or based on learning.},
  author       = {Strandberg, Roine},
  isbn         = {978-91-7105-276-6},
  keyword      = {route convergence,loop migration,mortality,spatio-temporal distribution patterns,pre- and post-migratory movements,daily travel routines,satellite tracking,fly-and-forage migration,raptors},
  language     = {eng},
  pages        = {164},
  title        = {Migration strategies of raptors – spatio-temporal adaptations and constraints in travelling and foraging},
  year         = {2008},
}