Экстремальная жара нарушает терморегуляцию медоносных пчел и угрожает выживанию колоний

Новое исследование, опубликованное в Ecological and Evolutionary Physiology, показывает, что экстремальная летняя жара может перегрузить системы охлаждения медоносных пчел, что приводит к значительному сокращению численности колоний, несмотря на их способность регулировать температуру в улье.

Исследование "Negative Effects of Excessive Heat on Colony Thermoregulation and Population Dynamics in Honey Bees", проведенное во время жаркого лета в Аризоне, отслеживало девять пчелиных семей в течение трех месяцев при температурах, часто превышавших 40°C (104°F). Результаты указывают, что усиление волн жары по всему миру представляет серьезную угрозу для медоносных пчел и услуг по опылению, которые они предоставляют.

Авторы отмечают, что хотя у пчелиных семей есть хорошо задокументированные механизмы для борьбы с воздействием тепла, до сих пор не было исследований, оценивающих пределы такой терморегуляции или влияние естественных волн жары на способность колоний регулировать температуру и расти.

Команда обнаружила, что хотя колонии поддерживали среднюю температуру расплода в оптимальном диапазоне 34-36°C, необходимом для здорового развития, всё равно происходили значительные суточные колебания температуры. Развивающиеся пчелы в центре расплода проводили почти 1,7 часа в день ниже оптимальной температуры и 1,6 часа — выше. Условия были еще более экстремальными на краях расплода, где молодые пчелы проводили почти 8 часов в день вне оптимального диапазона.

Эти температурные колебания имели измеримые последствия. Более высокие максимальные температуры воздуха и большие колебания температуры внутри ульев приводили к сокращению численности колоний. Исследование показало, что "чрезмерная жара с максимальными температурами выше 40°C может сократить популяцию колонии, нарушая терморегуляцию расплода или подвергая взрослых особей температурам, которые сокращают продолжительность их жизни".

Размер колонии оказался критическим фактором для термозащиты. Более крупные семьи поддерживали более стабильную внутреннюю температуру: в самых маленьких ульях суточные колебания температуры на внешних краях достигали 11°C по сравнению с 6°C в самых больших колониях. Эта повышенная стабильность означала, что развивающиеся пчелы и взрослые рабочие в крупных семьях проводили гораздо меньше времени под воздействием потенциально вредных температурных экстремумов.

Помимо Аризоны, авторы отмечают, что "климатические прогнозы указывают, что глобальная средняя температура может повыситься примерно на 2,7°C к концу века, с потенциальным увеличением до 4°C при сценариях с более высокими выбросами". Такое потепление усилит частоту и суровость волн жары по всему миру. Кроме того, высокая влажность может усугубить эти проблемы во многих регионах.

Высокая влажность значительно снижает эффективность испарительного охлаждения — основного механизма, который пчелы используют для регулирования температуры в улье, — потенциально делая терморегуляцию еще более сложной.

Исследование имеет практическое значение для пчеловодов и сельскохозяйственных систем, зависящих от опыления медоносными пчелами. Авторы предполагают, что внедрение эффективных стратегий управления, таких как обеспечение дополнительной водой, затенение ульев, улучшение конструкции ульев и использование материалов с лучшей изоляцией, а также обеспечение высококачественного корма, станет все более важным для смягчения последствий высоких температур и поддержания стабильности колоний в условиях потепления климата.