Изменение климата снизило успех гнездования птиц на сельхозугодьях почти вдвое

Периоды экстремально высоких и низких температур в сельскохозяйственных районах снижают вероятность успешного оперения хотя бы одного птенца в гнезде на 46 процентов. В городах этот эффект не столь заметен, а в лесах даже обратен за счет крон деревьев, регулирующих перепады температур. Такие выводы содержит статья, опубликованная в журнале Science.

Нарушение местообитаний — это главная причина утраты биоразнообразия в экосистемах суши. В последние десятилетия также возрастает влияние изменение климата, и ожидается, что в будущем оно способно привести к массовому истреблению видов. Влияние изменения климата и антропогенного преобразования среды обитания на экологию видов чаще всего исследуются раздельно, хотя будущее биоразнообразия зависит от их совместного воздействия. Например, расширение сельхозугодий приводит к тому, что растительный покров становится более примитивным, а еще выращивание культур сопровождается применением пестицидов, и это наносит ущерб кормовой базе птиц — численность и разнообразие насекомых снижаются.

Одновременно с этим сельское хозяйство влияет и на микроклимат: когда становится меньше крон деревьев, исчезают сложные микросреды обитания, которые смягчают влияние экстремально низких и высоких температур на живые организмы. Это особенно заметно на примере птиц: в первые недели жизни птенцы еще не обладают совершенной терморегуляцией, и если произойдет волна жары, это может привести к резкому падению численности популяции.

Ученые под руководством Кэтрин Лаук (Katherine Lauck) из Калифорнийского университета в Дэвисе исследовали сочетанное влияние изменения среды обитания и изменение климата на гнездование птиц в США. Они использовали данные проекта NestWatch (общественная программа орнитологического мониторинга) о 152863 попытках гнездования, которые сделали птицы 58 видов с 1998 по 2020 годы на 37 869 участках с одним из четырех типов землепользования: лес, открытое пространство с естественной средой обитания (луга и прерии), сельхозугодья и урбанизированная территория. Экстремальные температуры и аномалии осадков во время гнездования отслеживали с помощью базы данных GridMET.

Оказалось, что наиболее сильный ущерб гнездованию наносит сочетание метеорологических аномалий и использование территории в сельском хозяйстве: при экстремально высоких или низких температурах на таких участках вероятность успешного оперения хотя бы одного птенца снижалась на величину от 28 до 74 процентов (в среднем на 46 процентов). На урбанизированных территориях температурные экстремумы объясняли не более пяти процентов безуспешного гнездования. Ученые связали это с тем, что в городах птицы предпочитают гнездиться в районах с развитым озеленением, где не столь заметно воздействие городского острова тепла. Напротив, лишь полтора процента сельхозугодий приходится на плантации с кронами деревьев.

В лесах в том же температурном диапазоне репродуктивный успех, напротив, вырос на 14 процентов. Авторы исследования связали это с частичным освобождением энергии птиц на поиски пищи (вместо обогрева птенцов) и со вспышками численности насекомых в начале сезона. Ученые отметили, что повышение репродуктивного успеха в таком случае не означает общей пользы лесным птицам, потому что действует на другие их демографические параметры, такие как выживаемость молодняка и взрослых особей.

Потепление в сочетании с урбанизацией уже привело к сокращению разнообразия млекопитающих в городах Канады и США. Вопреки сложившемуся представлению о том, что для более теплых регионов характерно более высокое биоразнообразие, в жарких городах Северной Америки оно оказалось ниже. Характеризующие его показатели также оказались отрицательно связаны со скудной растительности и средним процентом непроницаемой (асфальтированной) поверхности.