Chim di trú, chim di cư hay sự di cư của chim chỉ là việc chúng di chuyển đều đặn theo mùa, thường trên một đường bay từ bắc xuống nam giữa nơi sinh sản và nơi trú đông. Nhiều loài chim di cư, nhưng liệu chúng sợ lạnh?
'Một con ngỗng xám rơi vào lưới đánh cá và bị mắc kẹt. Một cậu bé giải cứu nó, và ngay lập tức nó bay lên để theo kịp đàn. Tiếp theo, đàn ngỗng xám bay đi trong hành trình của mình...'

Trích từ Winged Migration, bộ phim tài liệu năm 2001, giới thiệu những cuộc di cư của chim.
Hàng trăm tỷ con chim di cư mỗi năm, vượt qua hàng ngàn hoặc thậm chí hàng chục ngàn km, là một hiện tượng tuyệt vời của tự nhiên. Quá trình di cư của chim là một trong những điều kì diệu nhất trên trái đất.
Tuy nhiên, người ta vẫn chưa hiểu rõ lý do tại sao chúng di cư. Một số người nghĩ rằng chúng di cư để tránh cái lạnh của mùa đông, nhưng điều này đã lỗi thời.
Nghiên cứu của các nhà khoa học đã mở ra những bí ẩn và thách thức mới về di cư của chim, thể hiện sự hiểu biết của con người về tự nhiên.
Ancient murrelet là một loài chim độc đáo, với mỏ giống sẻ, cơ thể giống chim cánh cụt, đôi cánh như vịt và con non như gà con. Điểm khác biệt là chân gần đuôi và đứng thẳng.
Mặc dù vụng về, loài chim này bay 8.000 km mỗi năm trên khu vực Bắc Thái Bình Dương, từ Hoa Kỳ đến Châu Á.
Chúng sinh sản ở Canada rồi bay hàng ngàn dặm qua đại dương đến Nhật Bản và Hàn Quốc. Chúng là loài duy nhất phân bố trên khắp Bắc Thái Bình Dương.

Ban đầu, người ta nghĩ chim di cư là để tránh lạnh mùa đông, nhưng nghiên cứu mới chỉ ra điều này không đúng. Khí hậu ở nơi chúng di cư tương tự với nơi chúng sinh sống.
Lý thuyết cho thấy, nếu ở lại nơi sinh sống, chúng có thể sống bình thường vào mùa đông.
Vậy tại sao chúng lại di cư hàng năm? Câu hỏi này vẫn là một bí ẩn với các nhà khoa học.
Ví dụ này chứng minh chim di cư không chỉ để tránh lạnh của mùa đông.
Di cư là hành vi di chuyển quy mô lớn của động vật hoang dã, nhất là của loài chim, nhưng không phải tất cả chim đều di cư.
Chim có thể chia thành hai loại: chim cư trú và chim di cư. Chim cư trú sống ở cùng một nơi quanh năm, không di cư.
Chim cư trú thích sống ở vùng ấm, nhưng cũng có loài sống ở vùng lạnh như chim tuyết Himalaya và chim cánh cụt Hoàng đế Nam Cực.

Chim di cư chia thành mùa đông và mùa hè. Chim mùa đông tới một nơi để đan xen vào mùa đông và rời đi vào mùa xuân, như hồng nhạn, thiên nga, vịt hoang...
Chim mùa hè đến vào mùa xuân và mùa hè, rời đi vào mùa thu, giữ vai trò quan trọng trong duy trì nòi giống, như chim cu, sẻ vàng.
Tuy nhiên, sự khác biệt giữa chim di cư và cư trú không tuyệt đối. Cùng một loài có thể di cư hoặc cư trú, như sếu đầu đỏ từ bỏ di cư thành chim cư trú.
Ví dụ khác là chim chèo bẻo, cư trú ở đảo Hải Nam và Vân Nam, nhưng một phần lại di cư tới sông Dương Tử và Bắc Trung Quốc.
Vậy, điều gì xác định chính xác sự di cư của các loài chim? Tại sao một số loài chim di cư năm ngoái, nhưng năm nay chúng lại trở thành chim cư trú ở phía bắc mùa đông?
Một số nhà khoa học suy đoán di cư của loài chim bắt nguồn từ thời kỳ băng hà 10.000 năm trước Công nguyên. Khi mùa băng ở Bắc bán cầu và tuyết rơi, nhiều loài chim phải rời nơi cư trú để tìm thức ăn tốt hơn. Khi giá lạnh qua, chúng trở về nơi sống trước đây.
Khi mùa đông qua, nhóm chim di cư mở rộng và hình thành sự di cư hàng năm.
Xói mòn và đóng băng định kỳ của sông băng khiến các loài chim phát triển bản năng di truyền qua thế hệ.

Tuy nhiên, lý thuyết này vẫn có những lỗ hổng. Nó không giải thích tại sao một số loài chim không di cư, và thời kỳ băng hà chỉ chiếm 1% trong lịch sử tồn tại của chúng. Một khoảng thời gian ngắn như vậy tại sao lại có tác động di truyền của chim?
Trong những năm gần đây, hai nhà khoa học, W. Alice Boyle và Courtney Conway từ Đại học Arizona, đã đưa ra những ý tưởng mới để nghiên cứu di cư của loài chim.
Tại sao di cư xảy ra? Bởi vì thiếu thức ăn trong thời tiết lạnh, buộc chúng phải rời khỏi nơi sống và di chuyển đến những nơi ấm hơn và có thức ăn nhiều hơn.
Họ tạo ra một 'cây phả hệ siêu' để thể hiện mối quan hệ tiến hóa giữa các loài. Máy tính sau đó sẽ xác định liệu một loài cụ thể di cư theo 'truyền thống gia đình' hay môi trường sống thay đổi buộc chúng phải bay đi theo mùa.


Các nhà nghiên cứu tin rằng giả thuyết mới này cũng có thể áp dụng cho hầu hết các loài chim. Lấy bán cầu bắc làm ví dụ, phần phía bắc của bán cầu thích hợp cho việc nuôi chim vào mùa hè. Vào thời điểm này, nhiệt độ ở phía nam quá cao và tác động từ con người nên không phù hợp cho đại đa số các loài chim sinh sản và nuôi con non.
Vào mùa đông, các loài chim phải đối mặt với vấn đề sinh tồn do tuyết và băng ở phía bắc, vì vậy chúng sẽ di chuyển về phía nam. Giả thuyết này cũng giải thích tại sao cùng một loài chim có thể chuyển đổi giữa cư trú và di cư.
Nếu thức ăn ở phía bắc vẫn dồi dào ngay cả khi nhiệt độ thấp, chúng sẽ ở lại trong mùa đông và những con chim di cư trở thành chim cư trú. Nhưng nếu không có thức ăn vào mùa đông ở miền bắc, chúng sẽ di chuyển về phía nam để sinh tồn.
Lý do sếu đầu đỏ - loài đã đề cập ở trên - chuyển từ di cư sang cư trú là do người dân địa phương tại Nhật Bản cung cấp thức ăn ổn định vào mùa đông.

Vậy tại sao chim không ở trong những khu vực ấm áp với lượng thức ăn dồi dào quanh năm?
Mặc dù vùng xích đạo ấm áp suốt cả năm và không thiếu thức ăn, nhưng có nhiều kẻ thù tự nhiên và áp lực cạnh tranh lớn. Khi miền bắc ấm lên, có nhiều thức ăn và ít kẻ thù tự nhiên hơn so với khu vực xích đạo, vì vậy những con chim sẽ trở về.
Một số nhà nghiên cứu tin rằng điều này có thể liên quan đến môi trường trú đông và sinh sản khác nhau của các loài chim. Đối với những loài chim rừng nhỏ không di cư vào mùa đông, chúng có thể thay đổi chế độ ăn uống từ côn trùng, cá, đến hạt cỏ và quả mọng trên tuyết.
Ngày nay, dưới tác động của biến đổi khí hậu, con người và các yếu tố khác, phạm vi phân phối của một số loài chim đã thay đổi trên toàn cầu, và các hành vi di cư mới cũng được hình thành theo đó.