Зоологи выяснили, чем опасно для белых медведей долгое полярное лето при глобальном потеплении

Группа зоологов из США и Канады оценила последствия летнего таяния льдов для состояния белых медведей в арктической зоне. Ученые пришли к выводу, что хищники с большой вероятностью не смогут адаптироваться к продолжительному лету и им грозит истощение и вымирание. Исследование опубликовано в научном журнале Nature Communications (NatComms).

Тема исследования: стратегии белых медведей на суше и их значение для выживания

В морской экосистеме Арктики наблюдается быстрое сокращение площади, возраста и толщины морского льда, что меняет экологическую динамику. В этой экосистеме белые медведи (Ursus maritimus) являются высшими хищниками, которые используют морской лед в качестве платформы для охоты, – главным образом на кольчатых нерп (Pusa hispida) и морских зайцев (Erignathus barbatus). Белые медведи приобретают большую часть своих энергетических ресурсов в течение короткого периода поздней весны и начала лета, когда тюлени выводят потомство. Потепление климата увеличивает продолжительность периода, в течение которого некоторые районы Арктики остаются свободными ото льда, что, в свою очередь, вынуждает белых медведей в этих регионах перемещаться на сушу. Считается, что находясь на берегу, эти животные в основном голодают или потребляют растительность с ограниченной энергетической пользой, хотя замечено, что некоторые особи питаются наземными животными. Дальнейшее увеличение времени, в течение которого белые медведи вытесняются на сушу, где они не могут охотиться на богатых жиром и энергоемких тюленей, вероятно, отрицательно повлияет на состояние их тела, выживаемость и репродуктивный успех.

По расчетам, сокращение потомства белых медведей в исследуемой зоне Канады составит 22–67% к середине столетия, если самки белых медведей будут вынуждены выйти на сушу на месяц раньше по сравнению с 1990-ми годами. Другие расчеты предсказывают, что до 24% взрослых самцов медведей умрут от голода, если летний «пост» увеличится до 180 дней. Несмотря на эти прогнозы, все еще неясно, – смогут ли белые медведи продлить продолжительность своего существования на суше в отсутствие добычи морских млекопитающих за счет снижения затрат энергии на суше: поведенческой или физиологической адаптации, или использования наземной пищи. Какие ресурсы могли бы удовлетворить их энергетические потребности?

Фото: Максим Деминов / GeoPhoto

Как проходило исследование

Ученые решили понаблюдать за белыми медведями в их естественной среде и провели исследование: три года в течение 19–23 дней с августа по сентябрь с помощью оснащенных системой глобального позиционирования (GPS) ошейников с видеокамерами и трехосными акселерометрами, закрепленными на животных, наблюдали за диетой, активностью, поведением, скоростью движения 20 белых медведей разного пола и возраста на суше (в Канаде), измеряя ежедневные затраты ими энергии, биохимический состав крови и состояние организма.

Заранее были просчитаны факторы, влияющие на индивидуальный энергетический баланс животных, к примеру, то, что особи с более высоким процентом жира в организме будут снижать активность и расход энергии. Взрослые самцы могут быть в два раза крупнее взрослых самок (они достигают трех метров в длину и весят более 700 кг), следовательно, они будут иметь самую низкую активность и расход энергии из-за взаимосвязи между размером тела и способностью организма пользоваться своими запасами в состоянии голода. Аналогично – беременные самки будут ограничивать свою активность и расход энергии, хотя и в меньшей степени, чем взрослые самцы, учитывая их потребность искать места для берлоги на суше. Известно, что беременные самки находятся в отрицательном энергетическом балансе до 8 месяцев с момента их выхода на сушу летом и возвращения на морской лед следующей весной. А вот молодые медведи и медведицы с большей вероятностью проявят реакцию поиска пищи, если они не накопили достаточных запасов жира до начала периода пребывания на суше. Наконец, были просчитаны индивидуально для каждого из 20 медведей периоды, в течение которых они могли пережить летний сезон на суше без дополнительного питания, основываясь на их начальном и конечном состоянии организма и расходе энергии.

Фото: Сергей Горшков / GeoPhoto

Вывод

В ходе исследования прогнозы по поведению и изменениям состояний животных в зависимости от пола и возраста оправдались, связь же процента исходного жира в организме и поведения не подтвердилась.

Белые медведи, как и прогнозировалось учеными, во время наблюдения демонстрировали диаметрально разный modus vivendi: от спячки для сохранения энергии до плавательного марафона в 54–175 км, который совершали три самых активных медведя за этот период. Все животные при этом потребляли ягоды, растительность, птиц, кости, рога, тюленей и белух (вид зубатых китов, «белый кит»). Но «наземная кормежка» принесла мало пользы – 19 из 20 медведей все равно потеряли массу (0,4–1,7 кг/день).

«Ни одна стратегия не позволит белым медведям существовать на суше дольше определенного периода времени. Даже те медведи, которые добывали пищу, теряли вес с той же скоростью, что и те, которые просто лежали на берегу», – отметил соавтор исследования, директор Медвежьего центра Университета штата Вашингтон Чарльз Роббинс.

Ученые считают, что в ближайшие годы проблема голода белых медведей обострится из-за увеличения безледного сезона в связи с глобальным потеплением. Хотя белые медведи стараются адаптировать свои потребности на суше, результаты наблюдения свидетельствуют об усилении риска голодной смерти, особенно среди молодых животных, – при увеличении периода их нахождения на суше.

Фото: Максим Деминов / GeoPhoto

Хотя ранее было выяснено, что белые медведи начали страдать от изменений климата еще 20 тыс. лет назад

В Копенгагенском университете (Дания) на примере изучения популяций белых медведей в Гренландии ученые определили, что потепление морей начало влиять на жизнь этих животных в Арктике еще 20 тыс. лет назад. Исследование опубликовано в научном журнале Science Advances. Ученые использовали два независимых набора данных и методы для изучения истории популяций белых медведей, чтобы оценить генетическое разнообразие зверей за последние два десятка тысяч лет.

Они обнаружили сокращение численности популяции, совпадающее с увеличением среднегодовой температуры поверхности моря, сокращением морского ледяного покрова, сокращением подходящей среды обитания и перемещением подходящей среды обитания на север. Более того, они определили, что белые медведи западной и восточной Гренландии морфологически и экологически различны, – и это предположительно обусловлено региональными биотическими и генетическими различиями.

Больше всего ученых удивило то, что даже небольшие изменения в окружающей среде оказывают значительное влияние на белых медведей. Согласно научной работе, за последние 20 тыс. лет в морях вокруг Гренландии температура воды повысилась на 0,2–0,5°C, и это вызвало сокращение популяции белых медведей на 20–40%. «Именно повышение температуры моря приводит к сокращению популяции белых медведей. Когда температура моря повышается, становится меньше морского льда и, следовательно, меньше тюленей, которыми питаются эти звери», – объяснил ведущий автор исследования Майкл Вестбери.

Источник: tass.ru