Камеры и ошейники: как ученые изучают жизнь белых медведей

Впервые исследователи успешно объединили данные, полученные со спутниковых ошейников белых медведей, со съемками со специализированных камер. Этот новаторский подход позволил пролить свет на один из самых таинственных и критически важных этапов в жизни этих арктических хищников — период материнских берлог, когда самки рожают детенышей и спустя время выходят с ними из снежного укрытия.

Из предыдущих научных работ известно, что продолжительность пребывания самки белого медведя с потомством у берлоги напрямую влияет на шансы медвежат на выживание. Однако до сих пор оставалось неясным, почему они задерживаются так долго и чем именно занимаются в это время. Кроме того, надежность данных с трекинговых устройств, которые все активнее используются учеными, не была подтверждена прямыми наблюдениями за поведением медведей в естественной среде — до настоящего момента.

Луиза Арчер, ведущий автор исследования и постдокторант Университета Торонто в Скарборо, говорит, что Арктика теплеет в два-четыре раза быстрее остального мира, человек все активнее осваивает территории, которые могут быть жизненно важны для устройства медвежьих берлог, а сами медведи в этот период особенно чувствительны к любому беспокойству. Она подчеркивает, что для сохранения популяции необходимы здоровые и крепкие детеныши, поэтому ученые стремятся разработать более совершенные инструменты для мониторинга и понимания поведения белых медведей, чтобы обеспечить их эффективную защиту.

Период берлоги начинается с того, что беременная самка выкапывает логово в снегу и запечатывает вход. Новорожденные белые медвежата, как и человеческие младенцы, рождаются совершенно беспомощными. Берлога служит им надежной защитой от суровых арктических морозов, пока они, питаясь материнским молоком, за несколько месяцев не увеличивают свой вес примерно в 20 раз. Сама медведица за это время теряет около половины массы тела. Интересно, что, выбравшись из берлоги, она не сразу устремляется на охоту. Вместе с детенышами она проводит у логова еще несколько недель, периодически заходя внутрь и выходя наружу. Очевидно, в этот период происходит нечто более важное, чем немедленное восполнение энергетических затрат.

Раньше ученые изучали этот этап жизни медведей, наблюдая за ними в бинокли, позже стали использовать удаленно управляемые камеры. Сегодня основным инструментом являются спутниковые ошейники, которые отслеживают местоположение животного, его активность и температуру окружающей среды. Однако у каждого метода есть свои ограничения. В исследовании отмечается, что, хотя ошейники становятся все более популярными благодаря возможности многолетнего мониторинга, большинство из них фиксируют данные лишь раз в несколько часов. Этого недостаточно для наблюдения за тонкими нюансами поведения или короткими выходами из берлоги.

В рамках нового исследования Луиза Арчер и ее коллеги наблюдали за белыми медведями в течение шести лет. Они отслеживали 13 самок из баренцевоморской субпопуляции с помощью спутниковых ошейников. Определив местоположение девяти берлог на архипелаге Шпицберген в Норвегии, ученые установили возле них камеры. Сравнение данных показало, что оценки времени наступления ключевых этапов берложного периода, основанные только на данных ошейников или только на данных камер, могли существенно расходиться — от нескольких дней до более чем недели.

Сопоставляя данные с ошейников с конкретными кадрами с камер, исследователи смогли точно верифицировать поведение медведей в каждый момент времени. На основе этих синхронизированных данных были разработаны три статистические модели. Теперь другие ученые могут использовать эти модели, вводя в них данные с ошейников, чтобы с высокой точностью прогнозировать не только текущее, но и будущее поведение медведиц с детенышами. Модели предсказывают время первого выхода из берлоги, время последующих выходов и момент окончательного ухода от логова. Одна из моделей также позволяет оценить влияние внешних факторов, таких как температура воздуха, на поведение матери и детенышей.

Арчер говорит, что ошейники хорошо справляются с определением общих закономерностей поведения, например, когда медведи впервые выходят из берлоги и когда окончательно покидают ее окрестности. Эти данные в целом соответствовали тому, что ученые видели на камерах. Однако она добавляет, что выделить более тонкие аспекты поведения, зафиксированные камерами, основываясь только на данных ошейников, было затруднительно.

Наблюдения показали, что медведи выходят из берлог почти исключительно в светлое время суток. В среднем такие вылазки продолжались около 27 минут, хотя их длительность варьировалась от менее минуты до почти восьми часов. Примерно в половине случаев самки выводили с собой детенышей, при этом они редко удалялись от берлоги дальше чем на 40 метров. Вероятность увидеть медведей вне берлоги росла с каждым градусом потепления и с каждым днем, прошедшим с момента первого выхода. В более теплую погоду медведи не только чаще выходили наружу, но и дольше оставались вне укрытия, причем это время увеличивалось как с ростом температуры, так и по мере отдаления от даты первого выхода из берлоги.

Полученные данные подтверждают гипотезу о том, что несколько недель, проводимых семьей у берлоги после вскрытия выхода, необходимы прежде всего для постепенной адаптации детенышей к условиям внешнего мира. Результаты согласуются и с выводами других исследований: если медведица слишком быстро уводит потомство от берлоги, это означает, что медвежата провели недостаточно времени снаружи, привыкая к холоду и открытому пространству, и их шансы на выживание существенно снижаются.

Арчер отмечает, что Арктика — это регион, который меняется с огромной скоростью. Наблюдается значительное сокращение площади морского льда. Понимание того, как белые медведи реагируют на эти изменения, дает ключ к прогнозированию будущих тенденций в других частях Арктики. Недавно она завершила другое исследование, которое выявило связь между сокращением популяций белых медведей и уменьшением ледового покрова, вызванным изменением климата. Арчер объясняет, что именно поэтому ученые так заинтересованы в накоплении подобных данных и продолжении мониторинга белых медведей в этом стратегически важном регионе.