С 1960-х годов десятки тысяч птиц, живущих на Великих озерах, погибли во время периодических вспышек ботулизма. Вспышки стали более частыми и широко распространенными в последние годы, оставив ученых, которые отслеживают птиц, в недоумении.
Намереваясь разобраться в вспышках эпидемии, экологи из Университета Висконсин-Мэдисон и Геологической службы США обратились к гражданским ученым. В рамках программы Геологической службы США добровольцы отслеживали гибель птиц вдоль озера Мичиган с 2010 по 2013 год, чтобы выяснить, какие условия приводят к массовой гибели птиц. Исследователи обнаружили, что теплая вода и водоросли, которые с годами стали встречаться все чаще, как правило, предшествуют гибели птиц, вероятно, потому, что они способствуют росту бактерий, продуцирующих токсин ботулизма.
Бенджамин Цукерберг, профессор кафедры экологии лесов и дикой природы Университета Вашингтона в Мэдисоне, руководил исследованием. Его команда сообщает о своих выводах 9 января в Журнале прикладной экологии. Их работа может помочь улучшить программы наблюдения за птицами, помогая предсказать, когда смертность, связанная с ботулизмом, может резко возрасти.
Птицы могут заразиться ботулизмом почти так же, как и люди: поедая пищу, зараженную токсинообразующими бактериями. Токсин приводит к параличу и смерти, часто у водоплавающих птиц в результате утопления. Чтобы отслеживать эти смерти, Национальный центр здоровья дикой природы Геологической службы США в 2010 году создал гражданско-научную программу под названием AMBLE (Птичий мониторинг случаев ботулизма на берегу озера). National Lakeshore в Мичигане и на Верхнем полуострове Мичигана, регистрируя количество больных и мертвых птиц разных видов. Исследователи в центре проверили образцы туш птиц, и большинство из них дали положительный результат на ботулизм.
Гражданские ученые были незаменимы для этого исследовательского проекта, говорит Карин Принс, научный сотрудник Национального музея естественной истории в Париже и ведущий автор нового доклада. Принс провел исследование ботулизма, будучи постдоком в лаборатории Цукерберга. «Благодаря программам гражданской науки мы можем собирать много данных в различных пространственных и временных масштабах, чего не всегда можно сделать в исследовательской программе под руководством университета. Здорово, что у нас есть доступ к этим данным», - говорит Принц.
Принс использовал спутниковые данные для измерения условий окружающей среды, таких как температура, уровень воды и видимые водоросли. Когда она сопоставила факторы окружающей среды с записями о гибели водоплавающих птиц, она обнаружила, что смертность, связанная с ботулизмом, резко возрастала, когда вода была теплее и рост водорослей был высоким. Многие озера нагреваются из-за изменения климата, и более чистая вода, вызванная инвазивными мидиями-зебрами, обеспечивает больше солнечного света для роста водорослей в более толстых матах. Эти условия создают среду с низким содержанием кислорода, в которой процветают бактерии, продуцирующие токсин ботулизма. Эти изменения помогают объяснить, почему смертность птиц увеличилась с конца 1990-х годов.
Команда Цукерберга также обнаружила, что вымирание происходило синхронно в пределах примерно 40-километрового (25-мильного) радиуса от одного места до другого. Такая пространственная координация может помочь контролировать более широкий географический регион с меньшим количеством людей на земле - данные, собранные в одном районе, могут быть применимы к большому географическому региону поблизости. Принс также говорит, что ученые могли бы наблюдать за условиями окружающей среды, чтобы прогнозировать вероятные вспышки, а затем посылать больше мониторов для поиска птиц.
«Приятно, что граждане участвуют в этой программе. И я думаю, что гражданские ученые очень заинтересованы в том, чтобы больше узнать об окружающей среде или видах, за которыми они следят», - говорит Принс. «И я думаю, что как ученым очень важно, чтобы мы делились нашими результатами и делились результатами, которые мы можем получить от этой программы, чтобы вовлекать людей, потому что их участие имеет решающее значение."
"Без этой программы гражданской науки мы не смогли бы показать то, что показали", - добавляет она.