Ищете влияние человека с высоты птичьего полета? Новое исследование, опубликованное в журнале Nature, дает наиболее полную картину того, как человеческий шум и световое загрязнение влияют на птиц по всей Северной Америке, в том числе то, как эти факторы могут взаимодействовать с последствиями изменения климата или маскировать их..
Недавние тревожные данные свидетельствуют о том, что популяция птиц сократилась более чем на 30% за последние несколько десятилетий. Чтобы разработать эффективные стратегии по обращению вспять этой тенденции, ученым и землевладельцам необходимо понять, что вызвало упадок.
Влияние шумового и светового загрязнения на здоровье популяций птиц в значительной степени игнорировалось, пока некоторые недавние исследования не показали, что эти факторы стресса могут нанести вред отдельным видам. Благодаря этому новому исследованию появилась картина всего континента.
«Наше исследование предоставляет наиболее полные доказательства того, что шум и свет могут сильно влиять на воспроизводство птиц, даже с учетом других аспектов человеческой деятельности», - сказал Клинт Фрэнсис, биолог из Калифорнийского политехнического государственного университета и один из ведущие авторы исследования.
Исследователи изучили огромную коллекцию наборов данных, в том числе собранных гражданскими учеными в рамках программы NestWatch, чтобы оценить, как свет и шум повлияли на репродуктивный успех 58 506 гнезд 142 видов по всей Северной Америке. Команда рассмотрела несколько факторов для каждого гнезда, в том числе время года, когда произошло размножение, и вылетел ли хотя бы один птенец из гнезда.
Птицы рассчитывают свое размножение так, чтобы оно совпадало с пиковой доступностью пищи для кормления птенцов, используя сигналы дневного света для размножения примерно в одно и то же время каждый год. Исследователи обнаружили, что световое загрязнение заставляет птиц начинать гнездование на месяц раньше, чем обычно, в таких открытых средах, как пастбища или водно-болотные угодья, и на 18 дней раньше в лесной среде. Последствием может быть несовпадение сроков - голодные цыплята могут вылупиться до того, как их пища будет готова. Если это произойдет, эти ранние гнезда могут оказаться менее успешными для оперения хотя бы одного птенца, но ситуация осложняется изменением климата.
По мере того, как планета нагревается, пища для птиц становится доступной раньше из-за более теплой погоды. У птиц, которые сохраняют свое историческое время размножения, потому что их внутренние часы настроены на изменение длины дня, может выжить меньше цыплят, потому что источник пищи, на который они полагаются, уже пришел и ушел.
«Мы обнаружили, что птицы, которые ускоряют время своего размножения в ответ на повышенное световое загрязнение, на самом деле имеют лучший репродуктивный успех», - сказал Фрэнсис.«Вероятная интерпретация этой реакции заключается в том, что световое загрязнение на самом деле позволяет этим птицам «наверстать упущенное» благодаря сдвигу в сторону более ранней доступности пищи из-за изменения климата».
Эти результаты позволяют сделать два вывода о том, как птицы реагируют на изменение климата. Во-первых, по крайней мере временно, птицы в районах, подверженных световому загрязнению, могут лучше отслеживать изменение климата, чем птицы в более темных естественных местах обитания. Во-вторых, когда ученые думали, что птицы приспосабливают время размножения к изменению климата, на самом деле птицы могли реагировать на световые сигналы, потому что многие исследования проводились в районах, подверженных световому загрязнению.
При рассмотрении шумового загрязнения результаты показали, что птицы, живущие в лесной среде, как правило, более чувствительны к шуму, чем птицы на открытом воздухе.
Исследователи более подробно изучили 27 видов в поисках физических признаков, которые могли бы объяснить различия в реакциях видов на свет и шум. Способность птиц видеть при слабом освещении и высота крика были связаны с реакцией видов на световое и шумовое загрязнение соответственно.
Чем больше света способен уловить птичий глаз, тем больше этот вид сдвинул время своего размножения в начале года в ответ на световое загрязнение, и тем больше этот вид испытал улучшение успеха гнездования в результате светового загрязнения. Шумовое загрязнение задержало гнездование птиц, чьи песни звучат на более низкой частоте, и поэтому их труднее услышать из-за низкочастотного человеческого шума. Решения о спаривании принимаются на основе песни самца, и в некоторых случаях самкам необходимо услышать песню самца, чтобы стать физически готовыми к размножению.
Эти характеристики и результаты, специфичные для окружающей среды, имеют большое значение для управления дикими землями.
«Мы убедительно показываем на многих видах, что шум и световое загрязнение оказывают сильное воздействие на дикие популяции», - сказал Фрэнсис. «Если планируется застройка, а землевладельцы беспокоятся о птице, о которой у них нет информации, они могут использовать это исследование, чтобы увидеть, может ли застройка повлиять на птицу. Это лесная птица? Если это так, вполне вероятно, что он более чувствителен к свету и шуму».
Исследование является первым шагом на пути к более важной цели - разработке индекса чувствительности для всех североамериканских птиц. Индекс позволит менеджерам и защитникам природы сопоставлять несколько физических характеристик вида, чтобы оценить, как такие факторы, как световое и шумовое загрязнение, повлияют на него и на каждый вид.