Как птицы переживают ураганы: исследование на примере курочек-трескунков
По мере того как ураган "Зета" угрожает побережью Мексиканского залива, жители готовятся по отработанному плану. Но как переживают шторм дикие животные? Прибрежные виды эволюционировали, чтобы справляться с радикально меняющимися условиями. В этом году их среда обитания приняла на себя удар 10 именованных штормов.
Как экологи, изучающие дикую природу, мы исследуем, как виды реагируют на стрессы в окружающей среде. В частности, мы изучаем, как болотные птицы, такие как курочка-трескунок (Rallus crepitans), адаптировались к тропическим штормам вдоль побережья Алабамы и Миссисипи. Это требует брести по болотам и думать как маленькая, скрытная птица.
Исследования в солёных болотах
Прибрежные водно-болотные угодья — это критически важные экосистемы. Они служат домом для рыбы, моллюсков и болотных птиц, фильтруют воду и смягчают затопление береговой линии.
Болотные птицы мастерски прячутся в густой траве, поэтому их чаще слышишь, чем видишь. Для их мониторинга мы используем метод callback survey:
- Проигрываем заранее записанные крики, чтобы вызвать ответ птиц в болоте.
- Определяем предполагаемое местонахождение птиц и визуально оцениваем расстояние до него, часто с помощью лазерных дальномеров.
- Фиксируем тип экосистемы, где обнаружены птицы (например, приливное болото с растительностью или открытые илистые отмели).
Таким образом мы смогли оценить распространение нескольких видов в приливных болотах, включая курочек-трескунков, волчков (Ixobrychus exilis) и приморских воробьёв (Ammospiza maritima). Мы также отследили тенденции их численности и выявили, как она меняется в зависимости от характеристик болота.
Мы прошли сотни миль по болотам, чтобы найти гнёзда и записать данные: высота гнезда, плотность окружающей растительности, близость к стоячей воде (что увеличивает возможности для поиска пищи). Затем мы возвращаемся к гнёздам, чтобы задокументировать, вылупились ли птенцы и покинули ли они гнездо. Успех не гарантирован: яйца могут съесть хищники, или наводнение может смыть их из гнезда.
Адаптации курочек-трескунков к штормам
Наше исследование сейчас сосредоточено на курочках-трескунках. Они обитают круглый год вдоль Атлантического и Мексиканского побережий, обычно в приливных болотах с растительностью для укрытия и обилием крабов-скрипачей в качестве пищи. Поскольку они относительно многочисленны и зависят от прибрежных болот, они являются хорошим индикатором здоровья этих районов.
Уровень воды в приливных болотах меняется ежедневно, и у трескунков есть адаптации:
- Они часто строят гнёзда в зонах с особенно высокой растительностью, чтобы скрыть их от хищников.
- Они могут приподнимать лоток гнезда, чтобы защитить его от затопления во время экстремально высоких приливов и штормов.
- Эмбрионы внутри яиц могут выжить, даже если яйца погружены в воду на несколько часов.
Когда обрушивается тропический шторм, его влияние на болотных птиц зависит от многих факторов: скорость ветра, затопление, положение шторма. Обычно птицы пережидают шторм, перемещаясь на более высокие участки болота. Однако, если шторм вызывает обширное наводнение, птиц в пострадавших районах может сдуть в другие места. Мы наблюдали это в начале июня, когда ураган "Кристобаль" выбросил на пляжи в некоторых частях прибрежного Миссисипи сотни курочек-трескунков.
В прибрежных районах непосредственно к востоку от глаза тропического циклона мы обычно наблюдаем снижение популяции трескунков следующей весной и летом. Это происходит из-за того, что вращение шторма против часовой стрелки приводит к самым сильным ветрам и штормовому нагону к северу и востоку от глаза шторма.
Однако обычно следует мощный период размножения и восстановление популяции в течение года или около того — свидетельство быстрой адаптации этих птиц. После того как ураган "Катрина" опустошил побережье Миссисипи в 2005 году, в зависимости от типа болота, потребовалось несколько лет, чтобы популяции трескунков вернулись к уровню до "Катрины".
Сейчас мы помечаем курочек-трескунков радиометками и собираем данные, позволяющие определить продолжительность их жизни. Эта информация помогает нам оценить, когда погибло большое количество птиц, и соотнести это с такими событиями, как прибрежные ураганы.
Угрозы и будущее экосистем
Тропические штормы формировали прибрежные экосистемы задолго до начала истории. Но за последние 150 лет люди усложнили картину. Освоение побережья — осушение болот, строительство дорог, укрепление береговой линии — изменяет естественные места обитания, поддерживающие болотных птиц.
Курочки-трескунки и другие виды выработали черты, которые помогают им компенсировать потери популяции из-за стихийных бедствий. Но они могут это делать, только если экосистемы, в которых они живут, продолжают обеспечивать их пищей, средой для размножения и защитой от хищников. Освоение побережья в сочетании с повышением уровня моря и усилением тропических штормов действует как двойной удар, затрудняя восстановление болот и видов, которые в них обитают.
Биолог Пол Эрлих сравнил виды, находящиеся под угрозой, с заклёпками на самолёте. Возможно, для полёта самолёта не нужна каждая заклёпка, но согласились бы вы лететь на нём через циклон, зная, что отсутствует 10% заклёпок? А 20% или 30%? Эрлих утверждает, что в какой-то момент природа может потерять так много видов, что станет неспособной предоставлять ценные услуги, которые люди принимают как должное.
Мы видим прибрежные болота как самолёт, которым управляют люди, пролетая через штормы. По мере того как виды и экосистемные услуги подвергаются ударам, заклёпки выходят из строя. Никто не знает, где и как приземлится этот самолёт. Но мы считаем, что сохранение болот вместо их ослабления может повысить шансы на мягкую посадку.