Оценка численности летающих насекомых в США с помощью метеорологических радаров
Хотя в воздухе летают, питаются и размножаются миллионы живых существ, эта среда обитания почти не изучена. Насекомые во всем мире испытывают растущее давление из-за глобальных изменений и деятельности человека. Однако до сих пор оценить крупномасштабные эффекты этого давления было сложно, поскольку мониторинг насекомых в основном сосредоточен на небольшом количестве видов, а данные собираются на локальном уровне.
Новый источник данных может заполнить этот пробел: метеорологические радары. Во многих странах существуют крупные сети таких радаров, которые могут стать автоматизированным, недорогим и крупномасштабным методом мониторинга насекомых в воздушном пространстве. Они наблюдают за облаками и осадками, и при этом также обнаруживают всё остальное, что там летает.
Данные метеорадаров в США открыто предоставляются NOAA. Элске Тиленс из Швейцарского исследовательского института WSL, Джефф Келли из Университета Оклахомы (OU) и Фил Степаниан (тогда в OU, а теперь в Lincoln Lab MIT) использовали их, чтобы сделать первую в мире оценку количества насекомых над континентальной частью США.
В обычный летний день над США летает около 100 триллионов (1014) насекомых, составляющих миллионы тонн биомассы. Их работа опубликована в журнале Global Change Biology.
Вверх и вниз с зимними температурами
В этой первой континентальной временной серии численность насекомых оставалась относительно стабильной за 10 оцениваемых лет (с 2012 по 2021 год). Однако наблюдались значительные региональные колебания: около половины радаров зафиксировали увеличение плотности насекомых, а другая половина — её снижение. Колебания наиболее сильно коррелировали с зимними температурами: популяции насекомых сокращались больше всего в регионах, где температура становилась теплее. Жизненный цикл многих насекомых — будь то вылупление, развитие или заражение паразитами — в значительной степени регулируется температурой.
Радарный мониторинг впервые делает видимыми континентальные закономерности в популяциях летающих насекомых и предоставляет уникальную 10-летнюю временную серию благодаря архиву NOAA. Однако это не панацея: «Вероятно, наиболее резкое сокращение численности насекомых произошло между 1970-ми и 1990-ми годами, то есть до наших архивных данных», — говорит Тиленс.
Кроме того, радары не могут обнаруживать отдельные виды насекомых, а стабильный тренд по США может скрывать тот факт, что виды, особенно чувствительные к изменениям окружающей среды, исчезают, в то время как обычные виды увеличивают численность. «Поэтому важно комбинировать данные радаров с другими источниками — локальными исследованиями, гражданской наукой и так далее», — говорит Тиленс.
Тем не менее, метеорадары могут предоставить столь необходимые базовые данные о популяциях насекомых, которые можно использовать для построения будущих временных рядов. Особенно в странах Глобального Юга исследований насекомой фауны гораздо меньше, чем в Европе и Северной Америке. И если проанализировать старые радарные данные с помощью новых вычислительных моделей, можно также выявить исторические изменения, пишут авторы.