Badanie "hiperalarmujące" ujawnia dramatyczny spadek populacji owadów w lasach deszczowych

Owady na całym świecie znajduje się w kryzysie, według niewielkiej, ale rosnącej liczby długoterminowych badań wykazujących dramatyczne spadki bezkręgowy populacje. Nowy raport sugeruje, że problem jest bardziej rozpowszechniony niż naukowcy. Ogromna liczba błędów została utracona w dziewiczym lesie narodowym w Portoryko, jak ustalono w badaniu, i zaginęły też zwierzęta jedzące owady w lesie.

W 2014 roku międzynarodowy zespół biologów oszacował, że w ciągu ostatnich 35 lat obfitość bezkręgowców, takich jak chrząszcze i pszczoły spadły o 45 procent. W miejscach, gdzie dostępne są długoterminowe dane dotyczące owadów, głównie w Europaliczba owadów spada. Badanie przeprowadzone w ubiegłym roku wykazało 76-procentowy spadek liczby owadów latających w ciągu ostatnich kilku dziesięcioleci Niemiecki naturalne przetwory.

Najnowszy raport, opublikowany w poniedziałek w Postępowanie Narodowej Akademii Nauk, pokazuje, że ta zaskakująca utrata obfitości owadów rozciąga się na obie Ameryki. Autorzy badania włączają zmiany klimatyczne w utratę tropikalnych bezkręgowców.

"To badanie w PNAS jest prawdziwym sygnałem ostrzegawczym – wezwaniem klarownym – że zjawisko to może być znacznie, dużo większe i obejmujące wiele innych ekosystemów" – powiedział David Wagner, ekspert w dziedzinie ochrony bezkręgowców na Uniwersytecie w Connecticut, który był nie zaangażowany w te badania. Dodał: "To jeden z najbardziej niepokojących artykułów, jakie kiedykolwiek przeczytałem."

Bradford Lister, biolog z Rensselaer Polytechnic Institute w Poznaniu Nowy Jork, uczy się Las deszczowy owady w Puerto Rico od lat siedemdziesiątych. Jeśli Puerto Rico jest wyspą zaklęć – "la isla del encanto" – to jej las deszczowy to "zaczarowany las na zaklętej wyspie" – powiedział. Ptaki i żaby coqui trylują pod baldachimem o wysokości 50 stóp. Las o nazwie El Yunque jest dobrze chroniony. Hiszpański król Alfonso XII twierdził, że dżungla jest dziewiętnastowiecznym rezerwatem królewskim. Dekady później Theodore Roosevelt uczynił z niego rezerwat narodowy, a El Yunque pozostaje jedynym tropikalnym lasem deszczowym w systemie Lasów Państwowych.

"Zjechaliśmy w '76, '77 wyraźnie, by zmierzyć zasoby: owady i owadożerne w lesie deszczowym, ptaki, żaby, jaszczurki," powiedział pan Lister.

Wrócił prawie 40 lat później, wraz ze swoim kolegą Andrés García, ekologiem z Narodowego Autonomicznego Uniwersytetu Meksyku. To, czego naukowcy nie zauważyli po powrocie, niepokoiło ich. "Chłopcze, od razu było oczywiste, kiedy weszliśmy do tego lasu" – powiedział pan Lister. Mnóstwo ptaków przeleciało nad głową. Motyle, niegdyś obfite, prawie zniknęły.

Pan García i pan Lister ponownie zmierzyli owady lasu i inne bezkręgowce, grupę zwaną stawonogami, która obejmuje pająki i stonogi. Badacze uwięzili stawonogi na ziemi w płytkach pokrytych kleistym klejem i podnieśli kilka kolejnych talerzy około trzech stóp do czaszy. Naukowcy również setki razy przesuwają sieci ponad szczotką, zbierając stworzenia, które pełzły po roślinności.

Każda technika wykazała, że ​​biomasa (sucha masa wszystkich złapanych bezkręgowców) znacznie spadła od 1976 roku do dnia dzisiejszego. Zmniejszono biomasę próbki do czwartej lub ósmej tego, co było. Między styczniem 1977 r. A styczniem 2013 r. Wskaźnik łap w lepkich pułapkach naziemnych spadł 60-krotnie.

"Wszystko spada", powiedział pan Lister. Najczęściej bezkręgowce w lasach deszczowych – ćmy, motyle, koniki polne, pająki i inne – są znacznie mniej obfite.

"Holy crap" – powiedział Wagner o 60-krotnej stracie.

Entomolog z Louisiana State University, Timothy Schowalter, który nie jest autorem najnowszego raportu, studiował ten las od lat 90. XX wieku. Nowe badania są zgodne z jego danymi, a także z europejskimi badaniami biomasy. "To zajmuje te długoterminowe witryny, z ciągłym próbkowaniem przez długi czas, aby udokumentować te trendy" – powiedział. "Uważam, że ich dane są bardzo atrakcyjne".

Autorzy badania uwięzili również anole jaszczurki, które jedzą stawonogi, w lesie deszczowym. Porównano te liczby z liczbą z lat 70. XX wieku. Biomasa anole spadła o ponad 30 procent. Niektóre gatunki anole zniknęły z wnętrza lasu.

Zżerały również żaby i ptaki, które jadły insekty. Inny zespół badawczy wykorzystał siatki mgły do ​​chwytania ptaków w 1990 r. I ponownie w 2005 r. Liczba chwytów spadła o około 50 procent. Pan Garcia i Lister przeanalizowali dane pod kątem owadożerców. Rumiana gołąb gołąbka, która zjada owoce i nasiona, nie zmieniła populacji. Genialny zielony ptak, zwany portorykańskim todią, który zjada prawie wyłącznie błędy, zmniejszając się o 90 procent.

Sieć pokarmowa wydaje się być zatarta od dołu. Jest wiarygodne, że autorzy łączą kaskadę z utratą stawonogów, powiedział pan poseł Schowalter, ponieważ "masz wszystkie te różne taksony pokazujące te same tendencje – owadożerne ptaki, żaby i jaszczurki – ale nie widzisz tych wśród ptaków karmiących nasiona . "

Pan Lister i pan Garcia przypisują tę katastrofę klimatowi. W tym samym 40-letnim okresie jak katastrofa stawonoga, średnia wysoka temperatura w lesie deszczowym wzrosła o 4 stopnie Fahrenheita. Temperatury w tropikach przylegają do wąskiego pasma. Bezkręgowce, które tam żyją, są przystosowane do tych temperatur i słabo radzą sobie poza nimi; błędy nie mogą regulować wewnętrznego ciepła.

Najnowsza analiza zmian klimatycznych i owadów, opublikowana w sierpniu w czasopiśmie Nauka, przewiduje zmniejszenie populacji owadów tropikalnych, według autora tego badania, Scotta Merrilla, który bada szkodniki upraw na Uniwersytecie w Vermont. W umiarkowanych regionach położonych dalej od równika, gdzie owady mogą przetrwać w szerszym zakresie temperatur, szkodniki rolnicze będą pochłaniały więcej pożywienia wraz ze wzrostem metabolizmu, ostrzegł Merrill i jego współautorzy. Ale po pewnym progu termicznym owady nie będą już składać jaj, powiedział, a ich chemia wewnętrzna rozpada się.

Autorzy badania z 2017 r. Na temat zaginionych owadów latających w Niemczech sugerowali innych możliwych winowajców, w tym pestycydy i utratę siedlisk. Stawonogi na całym świecie muszą również walczyć z patogenami i gatunkami inwazyjnymi.

"To oszałamiające i śmiertelnie się boję, że to śmierć w wyniku tysiąca cięć" – powiedział Wagner. "Jedną z najbardziej przerażających rzeczy jest to, że nie mamy tutaj oczywistego palacza". Szczególnym niebezpieczeństwem dla tych stawonogów, jego zdaniem, nie była temperatura, ale susze i brak opadów.

Mr Lister pointed out that, since 1969, pesticide use has fallen more than 80 per cent in Puerto Rico. He does not know what else could be to blame. The study authors used a recent analytic method, invented by a professor of economics at Fordham University, to assess the role of heat. "It allows you to place a likelihood on variable X causing variable Y," Mr Lister said. "So we did that and then five out of our six populations we got the strongest possible support for heat causing those decreases in abundance of frogs and insects."

The authors sorted out the effects of weather like hurricanes and still saw a consistent trend, Mr Schowalter said, which makes a convincing case for climate.

"If anything, I think their results and caveats are understated. The gravity of their findings and ramifications for other animals, especially vertebrates, is hyper-alarming," Mr Wagner said. But he is not convinced that climate change is the global driver of insect loss. "The decline of insects in northern Europe precedes that of climate change there," he said. "Likewise, in New England, some tangible declines began in the 1950s."

No matter the cause, all of the scientists agreed that more people should pay attention to the bugpocalypse.

"It's a very scary thing," Mr Merrill said, that comes on the heels of a "gloomy, gloomy" UN report that estimated the world has little more than a decade left to wrangle climate change under control. But "we can all step up," he said, by using more fuel-efficient cars and turning off unused electronics. The Portland, Oregon-based Xerces Society, a non-profit environmental group that promotes insect conservation, recommends planting a garden with native plants that flower throughout the year.

"Unfortunately, we have deaf ears in Washington," Mr Schowalter said. But those ears will listen at some point, he said, because our food supply will be in jeopardy.

Thirty-five per cent of the world's plant crops require pollination by bees, wasps and other animals. Arthropods are also more than just pollinators. They are the planet's custodians, toiling away in unnoticed or avoided corners. They chew up rotting wood and eat carrion. "And none of us want to have more carcasses around," Mr Schowalter said. Wild insects provide $57 billion (£50 billion) worth of six-legged labour in the Stany Zjednoczone each year, according to a 2006 estimate.

The loss of insects and arthropods could further rend the rainforest's food web, Mr Lister warned, causing plant species to go extinct without pollinators. "If the tropical forests go it will be yet another catastrophic failure of the whole Earth system," he said, "that will feed back on human beings in an almost unimaginable way."

The Washington Post