Потепление пагубно влияет на воспроизводство мигрирующих видов птиц
Глобальная трансформация климата приводит к изменению окружающей среды, в том числе живых экосистем. В частности, мета-анализ данных, собранных орнитологами разных стран за последние 50 лет, показал, что потепление снижает производство потомства у мигрирующих и крупных видов птиц. Вместе с тем оседлым видам потепление нередко идет на пользу и помогает вывести больше птенцов. Данные масштабного анализа, охватывающего более 100 видов, опубликованы в высокорейтинговом журнале PNAS (Q1). Среди авторов исследования – ученый Биологического института Томского госуниверситета Сергей Гашков.
– Глобальные температуры значительно повышались в течение 20 и 21 веков. Более высокие температуры и изменения в характере осадков привели к смене климатических зон, – отмечают авторы статьи. – Это, в свою очередь, привело к изменению условий, в которых животные находятся на местах размножения, зимовки и во время миграции.
Однако до недавнего времени детали этих перемен и особенности влияния потепления на разные виды были не ясны. Авторы статьи собрали долгосрочные данные о размножении 201 популяции 104 видов птиц. Был проведен мета-анализ данных 745 962 кладок со всех континентов, собранных учеными в период с 1970 по 2019 год, чтобы оценить временные изменения в ежегодном производстве потомства.
В целом воспроизводство потомства за исследуемый период снижалось, но реакция разных популяций на повышение температуры была различной. Анализ показывает, что негативное воздействие повышения температуры на производство потомства в основном затронет мигрирующие и крупные виды, в то время как малоподвижные виды и ведущие оседлый образ жизни могут извлечь выгоду из более теплого климата.
Во многих случаях исследования орнитологов показывали, что перелетные птицы раньше прибывают в места своего размножения и многие из них начинают откладывать яйца в начале сезона в ответ на более высокие температуры. Это неудивительно, учитывая, что большое число видов птиц проявляет фенотипическую пластичность и размножается раньше во время теплых вёсен.
– Вместе с тем теплая весна может нести в себе факторы риска для отдельных видов и снижать темпы воспроизводства популяции, – говорит учёный БИ ТГУ Сергей Гашков. – Так, в Сибири одним из серьезных факторов риска являются возвратные заморозки. При более раннем гнездовании с этим явлением птицы встречаются чаще, и когда это совпадает с периодом выкармливания птенцов, родители сталкиваются с трудностями. Период максимальных энергетических потребностей птенцов резко возрастает с 7-8 суток после появления на свет, что связано с переходом на теплокровность. В этот период возвратные, в особенности затяжные холода затрудняют обеспечение птенцов насекомыми в силу меньшей их активности и замедления роста гусениц, например. Так они попадают в «экологическую ловушку», когда в случае нехватки пищи часть потомства погибает.
По словам орнитолога, особенно эта проблема актуальна для видов, которые выкармливают птенцов преимущественно одним типом корма. Например, большая синица предпочитает выкармливать потомство только гусеницами. Возвратные холода приводят к тому, что количество гусениц либо их размеры недостаточны для полноценного питания птенцов. Мухоловка-пеструшка и обыкновенная горихвостка, данные о которых ТГУ также представил в научной статье, не столь консервативны в питании, это является их выгодным преимуществом. Мухоловка, по словам ученых, собирает птенцам практически любых насекомых, поэтому данный вид лучше защищен от подобной экологической ловушки.
Среди других причин снижения производства молодняка авторы статьи называют увеличение частоты неблагоприятных погодных условий и экстремальных погодных явлений, сокращение запасов пищи и более активного хищничества со стороны других представителей фауны.
Также ученые отмечают, что виды с крупным телосложением обычно медленнее адаптируются к изменениям окружающей среды из-за более медленного «темпа жизни», поэтому на их размножение потепление оказывает неблагоприятное воздействие.
В общей сложности 56,7% исследованных популяций показали тенденцию к снижению производства потомства (значительно это проявилось у 17,4% видов птиц), тогда как 43,3% изученных популяций показали увеличение (значительно выявлено для 10,4% видов).
Россия представлена в исследованиях малым количеством организаций, поскольку необходимым условием для участия было наличие наблюдений за видом продолжительностью не менее 30 лет. В Томском государственном университете это стало возможно благодаря многолетним исследованиям орнитологами птиц-дуплогнездников в стационарных условиях на развесках искусственных гнездовий, начиная с 1980-х годов. Начинались они разными исследователями в Университетской роще, Лагерном саду, в окрестностях Киреевска, Ломачёвки, стационаре «Манатка» (Кривошеинский район), позже на учебно-научной станции «Полигон Коларово», в окрестностях Северска. Архивные данные гнездовых карточек оцифровываются и пополняют электронные фонды Зоологического музея ТГУ, что позволит и в будущем участвовать в подобных глобальных исследованиях.
Добавим, что изучение трансформации климата и окружающей среды является одним из ключевых научных направлений ТГУ. Масштабные междисциплинарные исследования водных, лесных, болотных и других экосистем проводятся в рамках стратпроекта «Глобальные изменения Земли: климат, экология, качество жизни» при поддержке федеральной программы «Приоритет 2030». Задача проекта заключается в получении новых данных о причинах изменения климата, создании путей снижения негативного влияния на окружающую среду и разработке технологий для адаптации человека к новым условиям.
