Шум почвенных беспозвоночных рассказал о восстановлении австралийских редколесий

Звуковые ландшафты почв становятся более сложными и разнообразными по мере восстановления нарушенных человеком экосистем. К такому выводу пришли зоологи, проанализировав шум беспозвоночных, обитающих под землей в эвкалиптовых редколесьях Южной Австралии. Результаты исследования, опубликованного в статье для журнала Journal of Applied Ecology, свидетельствуют, что пассивный акустический мониторинг почв можно использовать, чтобы оценивать успешность проектов по восстановлению природных сообществ.

Здоровые экосистемы производят множество разнообразных звуков. Например, в лесах можно услышать голоса птиц и стрекот насекомых, а на коралловых рифах — шум, который издают рыбы и морские беспозвоночные. Напротив, в природных сообществах, деградировавших под влиянием человеческой деятельности, звуковая активность намного ниже. Специалисты научились использовать эту закономерность, чтобы отслеживать состояние экосистем с помощью пассивного акустического мониторинга. Может показаться неожиданным, но данная методика подходит даже для почв — поскольку обитающие в ней беспозвоночные также производят шум, в частности, когда прокладывают подземные ходы и перемещаются по ним.

Команда экологов под руководством Джейка Робинсона (Jake M. Robinson) из Университета Флиндерса решила применить акустический мониторинг для оценки состояния почвенных сообществ Австралии. В центре внимания исследователей оказался район водохранилища Маунт-Болд в штате Южная Австралия. В прошлом здесь росли обширные редколесья, где доминировали белодревесные эвкалипты (Eucalyptus leucoxylon), однако затем они были расчищены под пастбища для скота. В 2003 году выпас в районе водохранилища прекратился, а с 2005 года здесь был запущен проект по восстановлению естественного растительного покрова.

Для проведения исследований Робинсон и его коллеги выбрали шесть участков. Два из них в прошлом были очищены от деревьев и здесь до сих пор продолжается выкашивание травы. Еще на двух в 2008 и 2009 годах стартовало восстановление природной растительности. Наконец, на двух последних сохранилось относительно нетронутое эвкалиптовое редколесье. В сентябре-октябре 2023 года исследователи зафиксировали акустические ландшафты на восьми точках на каждом выбранном участке. Для этого они извлекали здесь образцы почвы, помещали их в контейнер и с помощью контактного микрофона записывали звуки, производимые живущими в них беспозвоночными. В общей сложности в распоряжении авторов оказались 240 аудиозаписей. Кроме того, они оценили разнообразие беспозвоночных в собранных образцах почвы.

На нетронутых и восстановленных участках редколесий численность и видовое богатство беспозвоночных оказались выше, чем на участках, где до сих пор проводится выкашивание (p меньше 0,001 для обоих показателей). Доминирующей группой во всех случаях были рабочие особи муравьев из рода Pheidole. Кроме того, исследователи установили, что видовой состав почвенных беспозвоночных на очищенных, восстановленных и нетронутых участках заметно отличается друг от друга.

Значения индекса акустической сложности и биоакустического индекса, рассчитанные на основе данных звукового мониторинга, были выше на нетронутых и восстановленных участках. По оценкам авторов, это связано с более высокими численностью и видовым богатством членистоногих. Один из примеров акустического ландшафта на нетронутом участке эвкалиптового редколесья можно послушать по ссылке.

Результаты исследования демонстрируют, что по мере того, как эвкалиптовые редколесья Южной Австралии возвращаются в естественному состоянию, звуковые ландшафты их почв становятся более сложными и разнообразными. Это коррелирует с ростом численности и видового богатства обитающих под землей беспозвоночных. Таким образом, акустический мониторинг почв можно использовать, чтобы оценивать успешность проектов по восстановлению экосистем. Ранее к похожему выводу пришли авторы исследования, которое было проведено в Великобритании.

Несколько лет назад ученые пришли к выводу, что акустические ландшафты океанов полностью преображены человеческой деятельностью. Судоходство, добыча полезных ископаемых и военные учения резко повысили уровень антропогенного шума, а вот звуков, производимых животными, наоборот, стало меньше, поскольку численность морских организмов сократилась из-за промышленного вылова и разрушения среды обитания.