Исследователи обнаружили, что живущие в городах птицы приносят больше птенцов из-за более высоких местных температур. Но у них также был гораздо более высокий уровень ртути в крови – предположительно из-за поедания насекомых, которые проводили личиночные стадии в загрязненной воде, – чем у их коллег, размножающихся в менее городских районах.
Исследование проводилось в центральной части Огайо, где ученые наблюдали за древесными ласточками в качестве модельных видов, чтобы оценить их успех размножения, диету и меры здоровья в контексте различных температур, качества воды и землепользования в зависимости от местоположения их гнезд.
Несмотря на эти особенности, исследователи из Университета штата Огайо считают долгосрочное исследование предвестником того, что произойдет со всеми видами дикой природы по мере роста урбанизации и продолжающегося потепления климата, и того, как изменения в землепользовании могут нанести вред качеству воды и угрожать биоразнообразию.
Городские земли составляют около 70 миллионов акров в смежных Соединенных Штатах, что на 470% больше, чем в 1945 году.
"По мере того, как урбанизация распространяется по всему миру, мы меняем ландшафт.
И это никуда не денется ", – сказал ведущий автор Ма?Эйка Салливан, директор Исследовательского парка водно-болотных угодий реки Ширмайер Олентанги в штате Огайо. «Моя лаборатория изучает, как урбанизация влияет на множественные реакции экосистем – каковы эти изменения и оценивает их количественно, но также выясняет, что это говорит нам о том, как мы можем управлять и сохранять экосистемы и дикую природу в этом контексте.
«Наша задача, зная, что дикая природа использует городские условия, – подумать о способах максимизировать выгоды и минимизировать риски.
В городах есть природа. Так как же сделать наши города более дикими??"
Салливан, также доцент Школы окружающей среды и природных ресурсов штата Огайо, завершил работу с аспирантами Джозефом Коррой и Джеффри Хейсом. Исследование было опубликовано в сети в ноябре.
15 в журнале Ecological Monographs.
Древесные ласточки являются частью гильдии птиц, называемых воздушными насекомоядными, которые питаются насекомыми во время полета. Другие виды ласточек, а также хищники, ночные ястребы, стрижи, мухоловки и мухоловки также являются частью этой группы, и многие из этих видов полагаются на экосистемы вблизи воды в качестве пищи и среды обитания. Предыдущие исследования показали, что количество североамериканских птиц сократилось примерно на 3 миллиарда с 1970 года, а популяции некоторых видов воздушных насекомоядных сократились более чем на 50%.
По словам Салливана, масштабы этой потери сами по себе являются ярким примером утраты биоразнообразия. Но сокращение этой гильдии птиц также может повлиять на экономику и качество жизни человека.
"Эти перелетные птицы действительно важны не только сами по себе, но и потому, что они контролируют насекомых, в том числе насекомых-вредителей, которые переносят болезни или повреждают сельскохозяйственные культуры. Таким образом, они очень, очень важны с точки зрения того, как экосистемы функционируют и остаются в равновесии », – сказал он.
Для исследовательских целей древесные ласточки также являются полезными объектами, потому что они являются «гнездовьями в полостях», которые стекались в различные искусственные гнездовые ящики, которые команда построила вдоль водных путей в Колумбусе, некоторые в развитых зонах, а другие в более лесных районах.
В период с 2014 по 2018 год исследователи наблюдали за ласточками-деревьями во время сезона размножения, большую часть мая и июня каждого года, также измеряя их массу тела, уровни глюкозы в крови и ртути и отслеживая, какое количество пищи для птиц поступает от насекомых, выходящих из воды. или начав свою крылатую жизнь на суше. Ученые также контролировали температуру и химическое качество воды, а также количественно определяли процент лесов или водно-болотных угодий по сравнению с освоенными землями в местах размножения.
Кладка яиц произошла значительно раньше (почти на восемь дней), размеры кладок были больше, а количество вылетевших из гнезда птенцов на городских участках было больше, чем на охраняемых.
Этот репродуктивный успех во многом объяснялся температурой: воздух в городских районах был теплее, чем в охраняемых, в среднем на 3 градуса по Фаренгейту, а в городах было меньше чрезвычайно холодных дней.
«Мы смотрели на урбанизацию с двух разных точек зрения – как на категорию городского, а не на городскую, но также как на градиенты урбанизации. По мере роста урбанизации росли новые успехи », – сказал Салливан. "Это говорит о том, что местный климат чрезвычайно важен для репродуктивного успеха древесных ласточек и, вероятно, других насекомоядных птиц."
Но этот успех сопряжен с потенциальными рисками для здоровья, связанными с более низким качеством воды в городских районах.
Насекомые, которые появляются из воды, составляют примерно треть рациона древесных ласточек, и эти насекомые также, как правило, обеспечивают больше питания и энергии, чем наземные летающие насекомые. Но речная вода в городских районах содержала более высокий уровень ртути – вероятно, косвенный показатель других загрязнителей – а концентрация ртути в крови взрослых птиц у городских жителей была на 482% выше, чем у тех, кто размножался на охраняемых территориях.
"Это важное предупреждение", – сказал Салливан. "Есть целый набор загрязнителей окружающей среды – пестициды, много других тяжелых металлов. Таким образом, несмотря на преимущества разведения в этих городских районах, может иметь место компромисс в отношении здоровья человека."
По его словам, эти результаты и их последствия для птиц и других диких животных, затронутых растущей урбанизацией, предполагают, что продуктивные городские среды обитания должны быть учтены в будущем муниципальном планировании.
По мнению Салливана, главные соображения в отношении насекомоядных птиц заключаются в создании защищенных зеленых насаждений, создании мест обитания и сооружений для гнездования, чтобы заменить потерянные деревья и другие части природного ландшафта, снижение вероятности попадания загрязняющих веществ в водные пути и защита кормов для диких животных. источники за счет сокращения использования пестицидов и инсектицидов.
«Если бы мы обнаружили, что урбанизация отрицательно влияет на ласточек деревьев по всем используемым нами критериям, это была бы совсем другая история», – сказал Салливан. "Но я вижу здесь лучи надежды."
Эта работа была поддержана Национальным научным фондом, Департаментом природных ресурсов штата Огайо, Управлением по развитию водных ресурсов штата Огайо и штатом Огайо.