Из-за потепления белые медведи стали меньше охотиться на нерп

За время наблюдений (2002–2004 и 2010–2013 годы) поведение нерп почти не изменилось. А вот медведи стали больше времени проводить на суше. Это связано с тем, что охотиться на нерп стало труднее и медведи стали больше кормиться у птичьих колоний.

Потепление — популярная сейчас тема. Неоднократно показано, что глобальные изменения температурного режима влияют на многих животных (об этом см. в новостях В Старом и Новом Свете птицы сходно реагируют на глобальное потепление, «Элементы», 16.06.2016 и Из-за засухи в Африке луговые луни позже возвращаются в Европу, «Элементы», 11.11.2016, а также в книге Л. В. Соколова Климат в жизни растений и животных).

В Арктике потепление заметно в наибольшей степени: из-за повышения летних температур быстрыми темпами сокращается занятая льдами площадь Северного Ледовитого океана. Это, естественно, влияет на жизнь арктических животных и на их взаимоотношения друг с другом (см. Потепление приводит к перестройкам в экосистемах Арктики, «Элементы», 08.10.2009). Конечно, речь в первую очередь идет о животных, жизнь которых тесно связана со льдами. К ним относится крупнейшее наземное млекопитающие Арктики — белый медведь (Ursus maritimus; о происхождении этого вида см. Доказано древнее происхождение белых медведей, «Элементы», 03.05.2012), и его основная добыча — кольчатая нерпа (Pusa hispida).

Эта пара видов уже длительное время находится в фокусе внимания норвежских зоологов. Место их работы — суровый архипелаг Шпицберген. Климат здесь арктический, но он заметно смягчен теплым Шпицбергенским течением — северной ветвью Гольфстрима, которая летом поднимает температуру на побережье до плюсовых отметок. Это приводит, среди прочего, к смещению льда на север и появлению более или менее обширных полыней. Возможно, именно со Шпицбергенским течением связано то, что в районе архипелага и в прилежащей части Баренцева моря потепление выражено больше, чем в других районах Арктики. В период с 1979 по 2013 год продолжительность «летнего периода» (время от появления открытой воды до полного замерзания моря) здесь увеличилась более чем на 20 недель. В других районах — на 5–10 недель (рис. 2). На Шпицбергене особенно заметный сдвиг продолжительности «летнего периода» в сторону увеличения произошел в 2006 году.

Рис. 2. Увеличение продолжительности (в неделях) периода открытой воды в разных частях Арктики в 1979–2013 годы. Рисунок из статьи Kristin L. Laidre et al., 2015. Arctic marine mammal population status, sea ice habitat loss, and conservation recommendations for the 21st century

Жизнь кольчатых нерп тесно связана со льдами. Они используют льдины для отдыха, ныряют со льда в лунки или полыньи в поисках пропитания. Детеныши нерп — бельки — также рождаются во льдах. На период родов и молочного вскармливания самки могут сооружаать под ледяными торосами убежища, где малыши живут первое время (рис. 3).

Рис. 3. Сверху — убежище самки кольчатой нерпы и ее детеныша под ледяными торосами. Рисунок из статьи Thomas G. Smith, Ian Stirling. 1975. The breeding habitat of the ringed seal (Phoca hispida). The birth lair and associated structures. Снизу — макет такого убежища. Фото с сайта natur.gl

Основная часть жизни белых медведей тоже происходит во льдах: там они охотятся и отдыхают, а в снежных берлогах рождаются медвежата (см. А белые медведи зимой тоже спят?).

Обитающие на Шпицбергене белые медведи и нерпы имеют интересную особенность (впрочем, она характерна и для некоторых других частей ареалов обоих видов): летом популяции каждого из этих видов делятся на две группы, одна из которых остается на острове, а другая уходит вслед за тающим льдом ближе к Северному полюсу, держась кромки сплошного льда. Норвежских ученых больше интересовали первые, «береговые» звери, ведь сокращение площади льда сказывается в первую очередь на них.

Зоологи отловили и пометили спутниковыми передатчиками 67 самок белого медведя (19 в 2002–2004 годах и 48 в 2010–2013 годах) и 60 кольчатых нерп обоих полов (22 в 2002–2004 годах и 38 в 2010–2013 годах). Метили исключительно медведиц из-за того, что у самцов этого вида шея толстая — часто она шире головы — и они часто сбрасывают ошейники. Как уже говорилось, 2006 год был на Шпицбергене переломным в смысле повышения температуры. Зная это, ученые сравнили поведение медведиц и нерп до этой даты, в «прохладный» период 2002–2004 годов, и после — в «теплые» 2010–2013 годы.

Среди 67 помеченных медведиц 60 были «береговыми» — в летнее время они оставались на островах, предпочитая придерживаться прибрежной зоны. По данным спутников в день они проходили от 0,3 до 19 км. Выяснилось, что в летние и в меньшей степени в весенние месяцы 2010–2013 годов медведицы проходили значительно большее расстояние, чем в аналогичные периоды 2002–2004 годов (рис. 4) (данные по группе медведиц, покидающих на лето Шпицберген, авторы обсуждаемой статьи не приводят).

Рис. 4. Среднее дневное перемещение белых медведиц в весенние, летние и осенние периоды 2002–2004 годов (синие линии) и 2010–2013 годов (красные линии). Пунктиром показаны 95% доверительные интервалы. Рисунок из обсуждаемой статьи в Journal of Animal Ecology

Также «береговые» медведицы стали больше времени проводить во внутренней части островов, вдали от берега: в 2002–2004 годах они основную часть времени (63±29%) держались на побережье не далее 5 км от ледовой кромки, а в 2010–2013 годах это время сократилось до 28±28% (рис. 5).

Рис. 5. Результаты слежения за белыми медведицами. Перемещения самок показаны линиями разных цветов. На врезках — перемещения двух медведиц по Земле Франца-Иосифа (FJL), куда они перебрались со Шпицбергена. Рисунок из обсуждаемой статьи в Journal of Animal Ecology

Сказалось потепление и на поведении кольчатых нерп. Часть популяции, которая предпочитала покидать остров на лето, ожидаемо стала дальше удаляться дальше от побережья, придерживаясь кромки сплошного льда (рис. 6).

Рис. 6. Схема перемещений кольчатых нерп за пределы Шпицбергена (Svalbard) в летние месяцы 2002–2004 (желтые линии) и 2010–2013 годов (красные линии). Белые линии показывают летнюю границу сплошного льда в разные годы. Черный пунктир — граница континентального шельфа. Рисунок из статьи C. D. Hamilton et al., 2015. Predictions replaced by facts: a keystone species’ behavioural responses to declining arctic sea-ice

А вот поведение «береговых» нерп (в отличие от «береговых» медведиц) не изменилось. Как в 2002–2004 годах, так и в 2010–2013 годах они большую часть времени (68±12%) проводили на прибрежных льдинах. Это привело к тому, что перекрывание в пространстве перемещений нерп и медведиц по мере потепления сокращалось: в 2010–2013 годах оно сократилось примерно в полтора раза по сравнению с 2002–2004 годами (рис. 7).

Рис. 7. Перекрывание маршрутов перемещений белых медведиц и кольчатых нерп в летние месяцы 2002–2004 и 2010–2013 годов. Слева и в центре — результаты математического моделирования пространственного перекрывания, от 1 (полное) до 0 (нет перекрывания). Справа — квантили пространственного перекрывания. Видно, что по сравнению с 2002–2004 гг., в 2010–2013 гг. степень перекрывания уменьшилась. Рисунок из обсуждаемой статьи в Journal of Animal Ecology

Таким образом, медведицы стали меньше пересекаться с нерпами и больше времени летом проводить вдали от мест их концентрации. Почему так произошло? Вероятнее всего хищникам стало труднее охотиться на тюленей, ведь с потеплением климата увеличились площади открытой воды. На «береговых» тюленей это особенно не повлияло — подходящих для отдыха льдин по-прежнему достаточно. А у медведиц стало меньше возможностей незаметно подобраться к жертве, прячась за льдинами и торосами. Теперь, чтобы успешно охотится, им надо чаще переплывать полыньи и разводья. А белые медведи, как это ни странно, таких плаваний в холодной воде стараются избегать. В итоге медведицы частично переключились на другие источники питания. Оказалось, что такие дополнительные источники — это колонии наземно-гнездящихся птиц, например, гусей. Если в 2002–2004 годах медведи проводили всего 2±3% времени в радиусе 2 км от колоний, то в 2010–2013 годах — уже 7±8% времени.

Пример белого медведя и нерпы на Шпицбергене еще раз показывает, что потепление сказывается не только на поведении отдельных видов животных, но и на их взаимоотношениях друг с другом. Вообще, белые медведи из-за повсеместного сокращения ледового покрова Арктики стали больше времени проводить на суше во многих частях ареала (рис. 8). Вынужденный сухопутный образ жизни не идет белым медведям на пользу. В ряде мест уменьшается численность, сокращается выживаемость молодняка. Происходящее на этом фоне усиление присутствия людей в Арктике приводит к росту числа конфликтов с человеком. К примеру, изголодавшиеся медведи чаще посещают помойки в населенных пунктах.

Рис. 8. Количество дней, проведенное самками белого медведя на суше в зависимости от количества дней с открытой водой. Данные получены в 1986–2014 годах на севере Аляски (США) и на территории Юкон (Канада). Рисунок из статьи Todd C. Atwood et al., 2016. Rapid environmental change drives increase land use by an Arctic marine predator

Обсуждаемое исследование еще раз подтвердило, что это действительно происходит, и выявило причины происходящего. Кроме того, оно показало комплексное воздействие изменения климата на арктические экосистемы. В экосистемах умеренных широт выявить такую комплексность сложнее, ведь арктические сообщества устроены заметно проще.

Источник: Charmain D. Hamilton, Kit M. Kovacs, Rolf A. Ims, Jon Aars, Christian Lydersen. An Arctic predator-prey system in flux: climate change impacts on coastal space use by polar bears and ringed seals // Journal of Animal Ecology. 2017. V. 86. P. 1054–1064. DOI: 10.1111/1365-2656.12685.

Алексей Опаев