Медведи гризли полагаются на чернику как на важный источник пищи, чтобы откормиться перед зимней спячкой. Когда ягоды достигают пика зрелости в середине июля, они составляют примерно половину рациона сотен медведей гризли, которые живут в Национальном парке Глейшер в Монтане и вокруг него..
Несмотря на важность черники для медведей гризли, находящихся под угрозой исчезновения в 48 нижних штатах, не существует исчерпывающего способа узнать, где расположены кустарники на обширной территории парка. Отслеживание того, где сейчас живут растения черники и куда они могут переместиться в результате изменения климата, поможет биологам предсказать, где также будут встречаться медведи гризли.
Вашингтонский университет и Геологическая служба США разработали подход к составлению карты распространения черники в Национальном парке Глейшер с использованием общедоступных спутниковых изображений. Их новый метод описан в недавней статье в International Journal of Remote Sensing..
Вдохновением для исследования послужило нанесение черники на карту, чтобы определить и защитить районы основной среды обитания медведя гризли. Гризли зависят от черники как основного источника пищи в конце лета, и распределение черники может меняться с изменением климата. », - говорит ведущий автор Кэролин Шорс, докторант Школы экологических и лесных наук Университета Вашингтона, которая также работает биологом-карибу в агентстве по рыболовству и дикой природе Британской Колумбии.
Растения Гекльберри являются важным культурным и экономическим ресурсом для людей, особенно для коренных общин в США и Канаде. Учитывая значение, которое это растение играет в истории жизни людей, медведей и десятков других видов, биологи должны иметь возможность картировать и оценивать изменения в распределении черники, чтобы узнать, как ее сохранить, говорит старший автор исследования Табита Грейвс. эколог с У. S. Геологическая служба, базирующаяся в национальном парке.
«Этот инструмент будет объединен с будущими моделями сроков и продуктивности ягод, чтобы информировать менеджеров о вариантах защиты пищи для медведей, птиц, опылителей, мелких млекопитающих и людей», - сказал Грейвс.
По словам авторов, хотя национальный парк Глейшер использовался в качестве испытательного полигона для картирования черники, этот подход можно использовать во всем мире для картирования других важных сообществ кустарников и деревьев или для отслеживания прогрессирования болезней или вспышек насекомых.
Исследовательская группа использовала спутниковые и аэрофотоснимки из двух разных источников - изображений NASA Landsat и Национальной программы сельскохозяйственных изображений Министерства сельского хозяйства США - для изучения закономерностей в растениях черники, которые каждую осень окрашиваются в ярко-красный цвет. Яркий, узнаваемый цвет этих растений позволяет выделить их среди других растений в ландшафте в зависимости от сезона.
Спутники Landsat регулярно фотографируют поверхность Земли с разрешением до 30 метров (100 футов) уже более четырех десятилетий. Эти аэрофотоснимки помогли исследовательской группе выделить уникальные визуальные узоры черники в районах, где она, как известно, обитает, а затем с помощью моделирования предсказать их распространение по всему парку.
Снимки Национальной программы сельскохозяйственных изображений делались реже, но с более высоким разрешением - 1 метр (3 фута). Исследователи использовали эти изображения, чтобы обучить компьютер распознавать чернику, а затем нанести на карту весь парк с полученной информацией. Оба метода основаны на ярко-красном цвете осенью, который отличает чернику от большинства других растений.
Команда проверила точность каждого подхода, пройдясь по районам национального парка Глейшер, где растет черника, и убедилась, что растения действительно живут там, где их показали аэрофотоснимки. В целом их методы картирования были точны примерно на 80 процентов. Методы менее эффективны для картирования растений черники, которые находятся под древесным покровом, но растения часто растут на открытых участках.
Эта методика также поможет ответить на вопросы о влиянии лесных пожаров или других нарушений на распространение черники, говорят исследователи.
«Наш подход - это первая известная нам попытка различить отдельные виды подлеска на основе изменения цвета», - сказал Шорс. Она отметила, что спутниковые снимки использовались для идентификации более высоких видов, таких как деревья, убитые жуками в Канаде.
Во время картографического проекта они обнаружили, что большинство растений черники в Национальном парке Глейшер находятся на расстоянии более 100 метров (328 футов) от пешеходных троп, что является хорошим предзнаменованием для медведей гризли, поскольку они могут питаться с минимальным вмешательством со стороны людей., - сказал Шорс.
Хотя это исследование было сосредоточено на картировании распределения кустов черники в национальном парке, следующим шагом будет завершение нескольких других исследований, направленных на понимание жизненного цикла черники и прогнозирование сроков созревания ягод. Эта информация поможет управляющим медведями гризли определить, где могут возникнуть конфликты между людьми и медведями, и постараться свести их к минимуму.
«Мое видение состоит в том, чтобы прогнозировать в реальном времени области потенциальных конфликтов между людьми и медведями», - сказал Грейвс.