На пресс-конференции в понедельник на заседании Американского геофизического союза в Сан-Франциско трое исследователей обсудили, как подробные спутниковые наблюдения способствовали экологическим исследованиям изменений с течением времени. Выступавшие обсудили, как изменения ледяного покрова Арктики помогли ученым спрогнозировать 30-процентное сокращение мировой популяции белых медведей в течение следующих 35 лет. Они также говорили о том, как спутниковые снимки падающей продуктивности растений из-за засух в Северной Америке дают намек на то, как будут жить мигрирующие травоядные животные и их хищники. Наконец, они также обсудили, как спутниковые данные о росте растений показывают, что концентрация стад диких оленей на крайнем севере России не привела к чрезмерному выпасу их окружающей среды, как считалось ранее.
Долгосрочная убыль белого медведяБелые медведи зависят от морского льда практически во всех сферах своей жизни, включая охоту, путешествия и размножение. Спутники НАСА и других агентств отслеживают изменения морского льда с 1979 года, и данные показывают, что арктический морской лед сокращался со средней скоростью около 20 500 квадратных миль (53 100 квадратных километров) в год в период с 1979 по 2015 годы.
В настоящее время статус субпопуляций белых медведей изменчив; в некоторых районах Арктики численность белых медведей, вероятно, сокращается, но в других она кажется стабильной или, возможно, растет.«Если заглянуть в будущее на несколько десятилетий, климатические модели предсказывают такую значительную потерю морского льда в Арктике, что нет никаких сомнений в том, что это отрицательно скажется на белых медведях на большей части их ареала из-за их критической зависимости от морского льда», — сказала Кристин Лайдре, исследователь. в Центре полярных наук Вашингтонского университета в Сиэтле и соавтор исследования по прогнозам глобальной популяции белых медведей. Эрик Регер из Службы охраны рыбных ресурсов и диких животных США в Анкоридже, Аляска, руководил исследованием, которое было опубликовано 7 декабря в журнале Biology Letters.
«В краткосрочных масштабах мы можем иметь различную реакцию на потерю морского льда среди субпопуляций белых медведей», — сказал Лайдр. «Например, в некоторых частях Арктики, таких как Чукотское море, белые медведи кажутся здоровыми, толстыми и хорошо размножаются — это может быть связано с тем, что этот район очень экологически продуктивен, поэтому вы можете потерять немного льда, прежде чем увидите негативные последствия для медведи. В других частях Арктики, таких как западная часть Гудзонова залива, исследования показали, что выживаемость и воспроизводство снизились по мере уменьшения доступности морского льда ».Результаты, полученные Регером, Лайдром и их коллегами, являются результатом оценки белых медведей в Красном списке Международного союза охраны природы (МСОП). Чтобы определить уровень угрозы для вида, МСОП просит ученых спрогнозировать, какой будет численность популяции вида через три поколения.
Используя данные, полученные от взрослых самок в 11 субпопуляциях белых медведей в Арктике, команда Регера и Лайдра подсчитала, что продолжительность поколения белых медведей — средний возраст воспроизводящих взрослых самок — составляет 11,5 лет. Затем они использовали спутниковые данные о протяженности арктического морского льда, чтобы рассчитать скорость потери морского льда, а затем спрогнозировали эти скорости на будущее, чтобы оценить, насколько еще может сократиться морской ледяной покров примерно за три поколения белых медведей или 35 лет.
Наконец, ученые оценили различные сценарии взаимосвязи между численностью белых медведей и морским льдом. В одном из них численность медведей уменьшалась прямо пропорционально морскому льду. В других сценариях исследователи использовали существующие, хотя и скудные, данные о том, как численность белых медведей изменилась в связи с потерей морского льда, используя все доступные данные по субпопуляциям белых медведей в четырех существующих экологических регионах белых медведей, и прогнозировали дальнейшее развитие. эти наблюдаемые тенденции.
Они пришли к выводу, что, исходя из среднего значения по всем сценариям, существует высокая вероятность 30-процентного сокращения глобальной популяции белых медведей в течение следующих трех-четырех десятилетий, что поддерживает внесение этого вида в список уязвимых в Красном списке МСОП.«Трудно предсказать, какая численность популяции будет в будущем, особенно среди животных, которые живут в обширных и отдаленных регионах», — сказал Регер. «Но, в конце концов, полярным медведям нужен морской лед, чтобы быть белыми медведями. Это исследование добавляет к растущему количеству доказательств того, что вид, вероятно, столкнется с серьезным сокращением по мере продолжения утраты их среды обитания».
Засуха и горные львыОжидается, что юго-запад США станет более подверженным засухам с изменением климата.
В результате потеря растительности затронет не только травоядных, таких как олени-мулы; их главный хищник, горные львы, может пострадать еще больше.Чтобы оценить численность и распределение оленей-мулов и горных львов в Юте, Неваде и Аризоне, Дэвид Стоунер, эколог по дикой природе из Университета штата Юта в Логане, штат Юта, использовал изображения продуктивности растений, полученные с помощью спектрорадиометра среднего разрешения, установленного на космическом корабле НАСА. и спутники Aqua, а также радиотелеметрические измерения плотности и перемещений животных.
Он обнаружил, что существует очень сильная взаимосвязь между продуктивностью растений и плотностью оленей и горных львов.«Измерение численности оленей-мулов на западе Соединенных Штатов с логистической точки зрения сложно, опасно и очень дорого. Для горных львов это еще хуже», — сказал Стоунер. «Но измерить изменения в растительности относительно легко и более доступно. С помощью этого исследования мы предоставили модель, которую менеджеры по охране дикой природы могут использовать для оценки плотности оленей и горных львов, двух видов крупных диких животных, имеющих большое экономическое значение».
Используя карты продуктивности растительности во время сильной засухи, которая произошла на юго-западе Соединенных Штатов в 2002 году, Стоунер смоделировал, каким будет распределение и численность оленей и горных львов, если экстремальная засуха станет нормой.«В течение 2002 года количество осадков снизилось на 30 процентов по сравнению с историческим рекордом», — сказал Стоунер. «Используя измерения растительности, подвергшейся воздействию засухи, наша модель предсказала снижение плотности оленей на 22%. Для горных львов снижение составило 43%. влияет на их репродуктивную способность и общую численность ".Олени-мулы — популярные охотничьи животные, приносящие в сельские районы сотни миллионов долларов за счет любительской охоты и туризма.
Но олени также могут иметь неблагоприятные экономические последствия; они вызывают столкновения транспортных средств, пожирают посевы и наносят ущерб садам.«Засуха сделает человеческие ландшафты более привлекательными для оленей, потому что фермы и пригороды орошаются и останутся довольно зелеными», — сказал Стоунер. «И горные львы пойдут туда, где есть олени. Мы потеряем некоторые экономические выгоды от наличия этих животных, потому что их будет меньше, но затраты увеличатся, потому что оставшиеся животные будут привлечены. в города и фермы ».Дальние путешествия за диким северным оленем
Таймырское стадо северных оленей в самом северном регионе России является крупнейшим стадом диких оленей в мире и ключевым источником пищи для коренного населения Таймырского полуострова.«Популяции оленей сокращаются во всем мире, в некоторых местах катастрофически; на Таймыре с 2000 года произошло сокращение примерно на 40 процентов, а стадо сейчас составляет 600 000 голов», — сказал Андрей Петров, доцент Северного университета. Айова, в Сидар-Фолс.Петров изучил исторические данные, относящиеся к 1969 году, и определил, что из-за изменения климата и антропогенного давления в настоящее время происходят изменения в распределении и способах миграции диких северных оленей.
Олени переместились на восток, подальше от человеческой деятельности. В то же время стадо теперь перемещается дальше на север и выше в течение лета, возможно, чтобы избежать повышения температуры и большего количества комаров.«Таймырские олени теперь вынуждены преодолевать большие расстояния между своими зимними и летними угодьями, и это приводит к более высокой смертности телят», — сказал Петров. «Другими факторами, способствующими более высокой смертности, являются возросшие притеснения комаров и тот факт, что реки открываются раньше, чем раньше, и животным приходится пересекать их во время миграции».Петров также использовал изображения спутниковой программы NASA / Геологической службы США Landsat, чтобы определить, как присутствие северных оленей на их летних территориях влияет на растительность.
Он обнаружил, что, как и ожидалось, биомасса растений уменьшалась, пока олени паслись, но она восстановилась через несколько недель после того, как животные покинули этот район. Эти данные свидетельствуют о том, что чрезмерный выпас является возможным фактором сокращения популяции северных оленей Таймыра, произошедшего после 2000 года.
«Работа, обсуждаемая на сегодняшней пресс-конференции, является символом многих способов, которыми спутниковое дистанционное зондирование поддерживает наши усилия по управлению природными ресурсами и сохранению дикой природы», — сказал Вуди Тернер, научный сотрудник Программы НАСА по биологическому разнообразию в штаб-квартире НАСА в Вашингтоне.