Миграция монархов нанесена на карту вдоль дорог Техаса

Каждой осенью миллионы бабочек-монархов пролетают над Техасом в рамках своего 3000-мильного путешествия в горы центральной Мексики. Положение штата в центре миграционного пути делает его критически важным для успеха вида как весной, когда монархи движутся на север для размножения, так и осенью, когда они летят на юг для зимовки.

Эта миграция — одно из самых удивительных природных явлений Северной Америки — зависит от среды обитания, ветровых режимов и растительности, которые служат ориентирами для бабочек. В Техасском университете A&M учёные Роберт Коулсон, доктор философии, профессор кафедры энтомологии, и Джеймс Трейси, доктор философии, научный сотрудник, изучают, как география, ветер и придорожная среда обитания формируют эти путешествия. Цель — сохранить маршруты миграции жизнеспособными, поддерживая восстановление популяций монархов, которые, по данным Службы охраны рыбных ресурсов и диких животных США, сократились более чем на 80% с 1990 года.

Их исследование, проводимое совместно с Техасским транспортным институтом A&M и Департаментом транспорта Техаса (TxDOT), использует научное картографирование и моделирование для снижения рисков для монархов во время миграции и поддержания здоровья опылителей по всему Техасу.

Картирование рисков миграции

В 2016 году Коулсон и Трейси начали документировать активность монархов вдоль крупных автомагистралей Техаса, выявив ещё один важный фактор сокращения их численности: столкновения с транспортными средствами. С 2018 по 2021 год исследовательская группа проезжала тысячи миль каждую осень, останавливаясь каждые 30–50 миль для сбора останков бабочек и записи GPS-координат.

Объединив эти полевые наблюдения с топографическими, растительными и ветровыми данными, они создали карты, показывающие, как география влияет на полёт монархов, а также точно определив места и причины столкновений.

Из данных выделились два основных пролётных пути. Один проходит через центральный Техас между Уичито-Фолс и Дель-Рио, а другой — вдоль побережья Мексиканского залива. В некоторых районах источники пищи, такие как полевые цветы и деревья для ночёвки вдоль маршрутов, привлекали бабочек ближе к дорогам. Мосты, дамбы и водные объекты часто концентрировали их траектории полёта, приближая их к потоку машин.

Первоначальное моделирование показало, что столкновения монархов с автомобилями в Техасе могут составлять значительную часть потерь вида во время зимовки, что подчёркивает необходимость в более точных данных о миграции.

Проектирование более безопасных переходов

На основе этих выводов TxDOT объединился с Техасским университетом A&M для поиска практических, научно обоснованных решений по сокращению столкновений. Это сотрудничество стало одним из первых проектов в стране, связавших экологические исследования с управлением транспортом.

Инженеры-строители Дарлин Гоэл и Карл Биерман из Техасского транспортного института A&M спроектировали и протестировали «отклоняющие устройства» — сетчатые панели, устанавливаемые возле дорог, чтобы побудить бабочек летать выше над проезжей частью в «горячих точках» с высокой концентрацией гибели монархов.

Команда установила придорожные устройства для полевой оценки на двух испытательных площадках: одна в Западном Техасе вдоль межштатной автомагистрали I-10 возле Озоны, а другая — на дамбе залива Лавака на побережье Техаса.

На площадке в Западном Техасе ранние результаты показали, что устройства снизили гибель монархов примерно на 50% во время осенней миграции. На прибрежной дамбе результаты были менее стабильными из-за изменчивости ветра, что дало ценную информацию для будущих доработок. Рассматриваются постоянные сетчатые барьеры, которые могут оставаться на месте круглый год.

Понимание взаимодействия со средой обитания

Исследование также изучает, как придорожная растительность влияет на перемещение бабочек. Молочай, единственное растение, которым могут питаться гусеницы монарха, и местные полевые цветы, дающие нектар, часто растут в придорожных канавах и разделительных полосах. Эти растения создают критически важную среду обитания, но также могут привлекать бабочек к дороге.

Нанося на карту молочай и связанные с ним растительные зоны вместе с данными о миграции, команда Коулсона также консультировала TxDOT по потенциальным корректировкам графиков кошения и методов управления придорожной растительностью, чтобы улучшить среду обитания с учётом безопасности монархов.

Коулсон объяснил, что сильная миграция монархов — это видимый признак здоровой экосистемы. Когда их численность падает, это сигнализирует о более широких проблемах для опылителей, от которых зависит производство примерно 1 из каждых 3 кусочков нашей пищи. Монархи опыляют полевые цветы и делят среду обитания с пчёлами, мухами и жуками, поддерживая техасское сельское хозяйство и продуктивность пастбищ.

Прикладные исследования с общегосударственным воздействием

Для Коулсона и Трейси этот проект является примером того, как прикладные исследования могут направлять природоохранную деятельность и политику научно обоснованными способами, служащими как людям, так и дикой природе.

Результаты работы команды уже повлияли на подход TxDOT и других агентств к сохранению опылителей. Помимо монархов, их исследования задокументировали тысячи пчёл и других бабочек, пострадавших от транспортного потока. Результаты помогают транспортным планировщикам учитывать безопасность опылителей при проектировании и обслуживании придорожных полос.

Миграция, которую стоит защищать

Каждой осенью Коулсона и Трейси можно найти в поле, где они отслеживают миграцию монархов через Техас, продолжают собирать и анализировать новые данные, совершенствуют свои модели и исследуют, как изменение экосистем и землепользование могут повлиять на будущие маршруты миграции.

Монархи связывают экосистемы от Канады до Мексики, но эта работа показывает, насколько глубоко Техас находится в эпицентре успеха миграции. Исследователи надеются укрепить эту связь через совместную работу, основанную на данных, с государственными учреждениями и сообществами.