
Поскольку климат Земли продолжает нагреваться из-за выбросов парниковых газов, экстремальные и аномальные погодные явления становятся все более частыми. Но прогнозировать и анализировать последствия того, что по определению является аномалией, может быть непросто.
По словам ученых музейные экспонаты могут им помочь. Исследователи из Университета Флориды использовали образцы естественной истории, чтобы показать, что не по сезону теплые и холодные дни могут продлить активный период мотыльков и бабочек почти на месяц. Результаты оказались совсем не такими, как они ожидали.
По мере того, как температура со временем повышается, растения и животные в определенном регионе становятся активными весной, откладывают покой до поздней осени и медленно меняют свои ареалы, чтобы соответствовать климату, в котором они лучше всего подходят для выживания.
Неустойчивая погода усложняет эти закономерности с неизвестными последствиями, которые воздвигают непрозрачный экран перед учеными, пытающимися предсказать будущее глобальных экосистем.
«В научной литературе были намеки на то, что погодные аномалии могут иметь кумулятивное воздействие на экосистемы, но не было ничего, что напрямую касалось бы этого вопроса в широком масштабе», — сказал Гуральник.
Это упущение, как он объяснил, было связано прежде всего с отсутствием достаточных данных. В то время как климатические данные надежно собирались во многих регионах мира более века, труднее найти записи, документирующие местонахождение и деятельность организмов.
Музеи естественной истории все чаще рассматриваются как потенциальное решение. Старейшие музеи накапливали образцы на протяжении сотен лет, а недавние усилия по оцифровке коллекций сделали их содержимое широко доступным. Но цифровые музейные записи имеют свои уникальные ловушки и недостатки.
В 2022 году соавтор исследования Майкл Белиц создал набор данных о мотыльках и бабочках из музейных коллекций, чтобы наметить курс для других исследователей, надеющихся использовать аналогичные данные. Результатом стало исчерпывающее руководство по сбору, систематизации и анализу информации из образцов естественной истории.
Белитц и его коллеги хотели проверить, смогут ли они обнаружить сигнал от аномальных погодных условий. Ограничив свой анализ восточной частью Соединенных Штатов, авторы использовали записи о 139 видах мотыльков и бабочек, собранные с 1940-х по 2010-е годы.
Их результаты были однозначными: необычно теплая и холодная погода значительно изменила активность насекомых в большей степени, чем среднее повышение глобальной температуры за последние несколько десятилетий.
Место и время экстремальных погодных явлений повлияли на реакцию насекомых. В более высоких широтах теплые дни зимой означают, что мотыльки и бабочки стали активнее весной. Необычно холодные дни дольше сохраняли активность насекомых на всех широтах, а наиболее сильное влияние оказывало сочетание исключительно высоких и низких температур.
Гуральник: «Если у вас есть череда аномально холодных и теплых дней, это ограничивает способность насекомых функционировать с максимальной производительностью. Если холод не убивает вас, он замедляет вас и может заставить насекомых впасть в оцепенение. Насекомые могут довольно быстро оправиться от резкого похолодания и продолжать жить дольше в результате внезапного снижения температуры».
Поначалу может показаться, что насекомые активны в течение более длительных периодов времени. Но вместо противовеса негативным последствиям изменения климата соавтор Линдси Кэмпбелл, изучающая комаров, отмечает, что более длительная или измененная продолжительность жизни насекомых также может означать больше возможностей для передачи патогенов.
Кэмпбелл, доцент Университета Флориды: «Существует корреляция между Эль-Ниньо и вспышками лихорадки долины Рифт в Восточной Африке, и есть отдельные наблюдения, которые показывают, что необычно теплые или горячие и сухие весны, за которыми следуют обильные осадки, также связаны с увеличением вспышек».
Долгосрочная стабильность экосистемы также полностью зависит от синхронизированной деятельности ее составных частей, и растения могут не реагировать на экстремальные погодные условия так, как насекомые. Если мотыльки и бабочки улетают слишком рано, они рискуют столкнуться с растениями, у которых еще нет листьев или цветов, тратя свою энергию на тщетные поиски пищи.
И с постоянно меняющимся базовым уровнем того, что составляет «экстремальность», неясно, смогут ли насекомые идти в ногу с изменениями.
Гуральник :«По мере того, как средняя температура и изменчивость климата увеличиваются, устойчивость организма резко падает. Чрезвычайные явления сегодняшнего дня станут гораздо более экстремальными в будущем, и в какой-то момент способность противостоять этим изменениям достигнет своего предела».
По материалам: floridamuseum.ufl.edu
Увеличение активности насекомых может быть вызвано несколькими факторами. Вот некоторые из них:
Сезонные изменения: Времена года могут влиять на активность насекомых. В теплые месяцы они часто становятся более активными, что может быть связано с улучшением погодных условий и наличием большего количества пищи.
Изменения в экосистеме: Любые изменения в окружающей среде, такие как сельское хозяйство, лесозаготовка, застройка городов и другие человеческие действия, могут повлиять на биологическое разнообразие и распределение насекомых. Некоторые виды могут адаптироваться к новым условиям и становиться более распространенными.
Климатические изменения: Изменения в климате, такие как повышение температуры или изменение осадков, могут влиять на жизненный цикл и поведение насекомых. Некоторые исследования указывают на то, что глобальное потепление может способствовать распространению некоторых видов насекомых в новых регионах.
Использование пестицидов: Чрезмерное использование пестицидов в сельском хозяйстве и других областях может иметь отрицательное влияние на насекомых. Они могут погибать от ядовитых веществ или терять свои естественные источники пищи.