Новый метод предскажет миграцию животных в меняющемся мире

Новое исследование предлагает научному сообществу инструменты для прогнозирования маршрутов и времени перемещения животных, что становится все более актуальной задачей в условиях стремительных глобальных изменений окружающей среды.

Ежемоментно на нашей планете миллиарды живых существ находятся в движении. Это и мигрирующие птицы, насекомые, морские млекопитающие и акулы, связывающие отдаленные континенты и моря, и пчелы с другими насекомыми, опыляющими сельскохозяйственные культуры, и пасущиеся стада, пересекающие равнины, и даже лисы с ежами, заглядывающие в городские сады.

Понимание сложных механизмов и причин перемещения животных имеет жизненно важное значение. Эти знания способствуют не только сохранению конкретных видов, но и защите более широких экосистем, окружающей среды и многочисленных ресурсов, которые они предоставляют для благополучия человека.

Изучение перемещений животных активно развивается в последние десятилетия. Хотя большинство передвижений остаются незамеченными для людей, современные технологии – радиослежение, GPS, спутниковые метки, датчики типа фитнес-трекеров, радары – позволяют регистрировать их с впечатляющей детализацией. Ежегодно собираются миллиарды новых данных, которые анализируются с помощью все более сложных статистических и математических методов.

Однако значительная часть этой работы по-прежнему сосредоточена на описании и понимании текущих моделей поведения животных, а не на прогнозировании их будущих перемещений.

Основная проблема заключается в том, что использование прошлого и настоящего в качестве ориентира оказывается малоэффективным, учитывая скорость изменений окружающей среды, вызванных новыми моделями землепользования, изменением климата и смещением человеческих популяций.

Именно здесь на помощь приходит новое исследование. Оно предлагает концептуальную основу, которая поможет ученым строить более надежные прогнозы в условиях быстро меняющейся среды обитания животных.

Исследование проведено международной командой ученых, сформированной во время ежегодной встречи группы по экологии движения Британского экологического общества. Работу возглавили профессор Лука Бёргер с факультета бионаук Университета Суонси и двое его бывших студентов, Сара Гомес и доктор Холли Инглиш, которые теперь являются исследователями в CNRS в Монпелье (Франция) и Университетском колледже Дублина (Ирландия) соответственно.

В научной статье команда подробно описывает весь спектр антропогенных изменений условий окружающей среды и анализирует, как они влияют на перемещения животных и стимулируют их. Сюда входят общие климатические изменения, такие как потепление океанов, а также более специфические воздействия: урбанизация, строительство, световое загрязнение, разливы нефти и появление инвазивных видов.

Исследователи подчеркивают необходимость изменения подходов к сбору данных и моделированию, чтобы разрабатывать более точные прогнозы перемещения животных в трансформирующихся ландшафтах. Эти прогнозы могут быть использованы для разработки улучшенных природоохранных мер и стратегий.

Ведущий автор Сара Гомес из CNRS (Национальный центр научных исследований) в Монпелье заявляет, что для предсказания перемещений животных в быстро меняющейся среде нельзя полагаться только на корреляционные подходы. Необходимо включать биологические механизмы в модели, отталкиваясь от фундаментальных принципов движения животных и принятия ими решений, и разрабатывать модели, адекватные для динамических систем. Также необходимо увеличить число изучаемых видов и регистрировать их передвижения в средах, активно используемых человеком, а не только в относительно нетронутых природных зонах.

Со-руководитель исследования, доктор Холли Инглиш из Университетского колледжа Дублина, отмечает, что эта работа представляет не только научный интерес. Она обсуждает проблемы и возможности включения этих прогнозов в более эффективное управление дикой природой и политику. Приводятся примеры природоохранных схем, таких как ревайлдинг и транслокации, которые предоставляют захватывающие, но пока недостаточно используемые возможности для сбора данных из новых сред и проверки предсказаний моделей.

Профессор Лука Бёргер с факультета бионаук Университета Суонси, руководитель исследования, подчеркивает, что передвижения животных фундаментально влияют на экосистемные процессы. Однако текущие исследования в этой области не решают одну из самых насущных проблем: прогнозирование того, где и когда животные будут перемещаться в быстро меняющихся или «новых» условиях. Он выражает уверенность, что сейчас наступил переломный момент, когда можно осуществить важнейший переход в этой научной области – от описательной к предсказательной науке, что крайне необходимо в условиях современных быстрых глобальных изменений.