Управление пожарами для контроля популяции клещей
Исследователи из Колледжа экологических наук и лесного хозяйства Университета штата Нью-Йорк (SUNY ESF) проводят исследование в Брукхейвенской национальной лаборатории Министерства энергетики США (DOE), чтобы понять, как популяции клещей реагируют на природные пожары, включая как классические лесные пожары, так и контролируемые выжигания.
Растущая угроза клещевых болезней
Проблема становится всё более актуальной: численность клещей растёт, а вместе с ней и риск заражения такими заболеваниями, как болезнь Лайма, анаплазмоз, эрлихиоз, бабезиоз, вирус Повассан, пятнистая лихорадка Скалистых гор и синдром альфа-гал (аллергия на мясо млекопитающих). Например, в исследовании Центров по контролю и профилактике заболеваний (CDC) более 30% из 300 000 протестированных образцов от пациентов с подозрением на синдром альфа-гал дали положительный результат.
Тимоти Грин, эксперт по клещам лаборатории, объясняет сложный жизненный цикл клещей: личинки питаются мелкими грызунами и подхватывают патогены, затем линяют в нимф, снова питаются кровью другого хозяина, линяют во взрослую особь, спариваются, и самка должна получить ещё один кровяной обед (часто от оленя) перед откладкой яиц. Клещ может передать болезнь человеку на любой из этих стадий.
«Если вы можете разорвать репродуктивный цикл в любой точке, вы можете начать управлять популяциями клещей, — говорит Грин. — Уменьшите численность мышей — уменьшите клещей. Уменьшите численность оленей — уменьшите клещей. Управляйте средой обитания — уменьшите клещей».
Может ли огонь быть решением?
Сэмюэл Гилварг исследует, может ли контролируемый огонь быть частью плана по управлению средой обитания. Его вопрос: «Можем ли мы создать лес, который не подходит для клещей?»
Брукхейвенская лаборатория — идеальное место для такого исследования. Более 3000 акров её территории занимают сосновые пустоши — экосистема, адаптированная к пожарам. Программа контролируемых выжиганий лаборатории под руководством Кэти Швагер регулярно проводит предписанные палы, чтобы уменьшить количество горючего материала, предотвратить неконтролируемые пожары и восстановить экосистему.
«Без периодического огня мы потеряем сосновые пустоши, — говорит Швагер. — Это экосистема, которая требует огня для самого своего выживания».
Гилварг и его стажёры собирают клещей на участках с разной историей пожаров (недавно горевшие, горевшие несколько лет назад, никогда не горевшие), чтобы оценить влияние огня на популяции. Гипотеза в том, что огонь наносит «двойной удар»: напрямую убивает клещей и уничтожает места их укрытия (например, листовую подстилку).
Сбор данных: «Велюр на палке» и погодные условия
Для сбора клещей команда использует метод, который они называют «велюр на палке»: стажёры протаскивают большие полотна вельветовой ткани по участкам подлеска размером 16 на 25 метров, а затем собирают присосавшихся к ткани клещей в пробирки с этанолом.
Учёные также тщательно учитывают погодные условия во время отбора проб, так как активность клещей сильно зависит от температуры и влажности. Для этого они используют датчики Kestrel Drops, которые каждые пять секунд фиксируют температуру, относительную влажность, индекс жары и точку росы. Это позволяет статистически отфильтровать влияние погоды и увидеть истинный эффект от пожаров.
Огонь — это не всегда враг
Гилварг отмечает, что у огня плохая репутация, сформированная культурой борьбы с лесными пожарами. Однако это отношение не учитывает нюансы локальной экологии. В то время как для буковых и тсуговых лесов на севере штата Нью-Йорк огонь действительно разрушителен, для сосновых пустошей Лонг-Айленда, где расположена лаборатория, это естественная и необходимая часть цикла.
«Сосна и дубы созданы, чтобы гореть, выживать и процветать после пожара», — подчёркивает Гилварг. Без огня в экосистеме укореняются другие деревья, создавая влажную тень — идеальные условия для клещей. Управление пожарами может обратить этот процесс вспять.
Однако решение не сводится к однократному выжиганию. Предыдущие исследования показывают, что если сжечь участок один раз после долгого отсутствия огня, это может временно увеличить численность клещей. Первыми после пожара вырастают такие растения, как черника и голубика, которые привлекают промежуточных хозяев клещей (оленей). «Для оленя эти нежные побеги — как шведский стол», — говорит Гилварг.
Учитывая длительный многостадийный жизненный цикл клещей и их связь с оленями и грызунами, решение должно быть долгосрочным. Возможно, потребуются повторные выжигания каждые три-пять лет в течение многих лет, чтобы держать популяцию клещей под контролем. Гилварг отмечает, что коренные народы северо-востока исторически использовали и до сих пор используют такие практики.
Даже в лучшем случае, по словам Гилварга, «мы никогда не сможем полностью уничтожить клещей». Вместо этого цель — «сократить популяции клещей и риск заболеваний».
Подход «Единое здоровье»
Эта работа напрямую связана с концепцией «Единое здоровье» (One Health) — подходом CDC, который связывает устойчивость экосистемы, благополучие животных и здоровье человека.
«Этот подход "Единое здоровье" сочетается с нашими усилиями по улучшению нашей экосистемы через управление популяцией оленей», — говорит Тим Грин. Он дополняет и другие методы контроля растительности, такие как механическое измельчение растений перед проведением контролируемых выжиганий.
«Использование механической обработки и предписанного огня для улучшения здоровья экосистемы также влияет на количество мышей», — добавляет Грин. Понимание того, как управление пожарами влияет на заболеваемость клещевыми инфекциями у грызунов и создаёт менее благоприятные условия для выживания клещей, будет ключевым.
«Я искренне верю, что управление пожарами для контроля клещей может спасти много жизней и предотвратить множество болезней», — заключает Сэмюэл Гилварг. Окончательные выводы станут ясны после анализа собранных данных.