Полярный вихрь и зимняя жара могут изменить популяции птиц
Исследователи из Университета Висконсин-Мэдисон, Йельского центра и Корнеллской лаборатории орнитологии изучили влияние экстремальных зимних погодных явлений на 41 обычный вид птиц в восточной части Северной Америки. Их работа, опубликованная в Ecography, показывает, что виды по-разному реагируют на холод и жару, а зимние тепловые волны могут приводить к долгосрочным изменениям в популяциях.
Методология: анализ больших данных
Учёные проанализировали обширные данные проекта eBird — гражданской научной инициативы, где наблюдатели за птицами предоставляют списки видов. Они сосредоточились на периоде до и после двух событий:
- Четырёхдневный полярный вихрь в январе 2014 года (самый холодный период за десятилетие).
- Тепловая волна в декабре 2015 года (самый тёплый период за десятилетие).
Каждое событие затронуло около 2 млн квадратных километров на Среднем Западе и Северо-Востоке США и в Канаде. С помощью машинного обучения исследователи предсказывали численность (abundance) и встречаемость (occurrence) видов за 10 дней до события и до 30 дней после, сравнивая данные с аналогичными периодами за 14 предыдущих зим.
Реакция на полярный вихрь
- Численность птиц снизилась через 5–10 дней после вихря, но вернулась к прежнему уровню через 20 дней, что исключает массовую гибель как причину спада.
- Встречаемость видов в регионе оставалась относительно стабильной.
- Вывод: птицы, вероятно, временно мигрировали южнее или снизили активность из-за стресса от холода.
Реакция на зимнюю тепловую волну
- Численность и встречаемость у большинства видов возросли, и эта тенденция сохранялась все 30 дней после события.
- Причина: кратковременные мигранты могли переместиться в район и остаться там из-за тёплой погоды.
- Значение: такие тепловые волны могут ускорять постепенное смещение ареалов птиц на север, наблюдаемое последние 30–40 лет из-за изменения климата, делая виды более уязвимыми.
Различия между видами
- Теплолюбивые и мелкие птицы были более чувствительны как к экстремальной жаре, так и к холоду.
- Холодоустойчивые виды оказались гораздо более устойчивыми.
- Водоплавающие птицы отреагировали иначе: их встречаемость увеличилась после полярного вихря (возможно, из-за миграции с замёрзших северных водоёмов) и снизилась после тепловой волны.
Выводы и перспективы
Исследование подчёркивает важность учёта зимнего сезона в оценках воздействия изменения климата. Для помощи дикой природе можно создавать защищённые местообитания. Непрерывный мониторинг с использованием гражданской науки и методов науки об экологических данных позволяет прогнозировать уязвимость видов в следующем десятилетии.
Как отмечает профессор Бен Цукерберг: "Объём данных, которые мы получаем благодаря участию общественности в науке, открыл новые области для исследований в то время, когда они нам, откровенно говоря, очень нужны, потому что изменение климата — такая большая проблема".