Гибель колоний медоносных пчел в США связана с клещами, экстремальной погодой, пестицидами

Около трети продуктов питания, потребляемых американцами, получают от культур, опыляемых медоносными пчелами, однако это насекомое вымирает угрожающими темпами. Только за один год, с апреля 2019 года по апрель 2020 года, согласно одному исследованию, количество колоний медоносных пчел в США сократилось на 43%.

Гибель колоний медоносных пчел в США связана с клещами, экстремальной погодой, пестицидами

Гибель колоний медоносных пчел в США связана с клещами, экстремальной погодой, пестицидами

Новое исследование, проведенное учеными штата Пенсильвания, дает предварительное представление о потенциальном влиянии на медоносных пчел нескольких переменных факторов, в том числе связанных с изменением климата. Результаты исследования показывают, что потеря колоний медоносных пчел в США за последние пять лет связана в первую очередь с присутствием паразитических клещей, экстремальными погодными явлениями, пестицидами, находящимися поблизости, а также проблемами с зимовкой, говорится в новом исследовании, проведенном под руководством ученых штата Пенсильвания. В исследовании использовались новые статистические методы, и оно является первым, в котором одновременно рассматривается целый ряд потенциальных стрессовых факторов для медоносных пчел в национальном масштабе. Исследование, опубликованное онлайн в журнале Scientific Reports, предлагает несколько проблемных областей, которые должны стать приоритетными в пчеловодческой практике.

Гибель колоний медоносных пчел в США связана с клещами, экстремальной погодой, пестицидами

«Медоносные пчелы являются жизненно важными опылителями для более чем 100 видов сельскохозяйственных культур в США, и повсеместная потеря колоний медоносных пчел вызывает все большую озабоченность», – сказал Лука Инсолия, первый автор исследования, приглашенный аспирант кафедры статистики Пенсильванского государственного университета на момент проведения исследования, а в настоящее время – постдокторский исследователь Женевского университета в Швейцарии. «Некоторые предыдущие исследования подробно изучали несколько потенциальных стрессовых факторов, связанных с потерей колоний, но они ограничивались узкими региональными областями. В одном известном нам исследовании на национальном уровне в США изучался только один потенциальный стрессор. В данном исследовании мы объединили множество больших наборов данных с различным пространственным и временным разрешением и использовали новые, сложные статистические методы для оценки нескольких потенциальных стрессоров, связанных с коллапсом колоний по всей территории США».

Гибель колоний медоносных пчел в США связана с клещами, экстремальной погодой, пестицидами

Исследовательская группа, состоящая из статистиков, географов и энтомологов, собрала общедоступные данные о колониях медоносных пчел, землепользовании, погоде и других потенциальных стрессовых факторах за период с 2015 по 2021 год. Поскольку эти данные поступали из различных источников, они различались по разрешению как в пространстве, так и во времени. Например, данные о погоде содержали ежедневные точки данных для территорий размером всего несколько квадратных миль, а данные о колониях медоносных пчел были получены на уровне штата за несколько месяцев.

Гибель колоний медоносных пчел в США связана с клещами, экстремальной погодой, пестицидами

«Для того чтобы проанализировать все данные вместе, нам пришлось придумать методику, которая соответствовала бы разрешению различных источников данных», – говорит Мартина Калови, автор-корреспондент исследования, постдокторант кафедры экосистемных наук и управления в Пенсильванском университете на момент проведения исследования, а в настоящее время доцент географии в Норвежском университете науки и технологии. «Мы могли бы просто взять среднее значение всех погодных измерений в пределах штата, но это сводит всю имеющуюся у нас информацию к одному числу и теряет много информации, особенно о любых экстремальных значениях. В дополнение к усреднению погодных данных мы использовали метод «апскейлинга» для обобщения данных несколькими различными способами, что позволило нам сохранить больше информации, в том числе о частоте экстремальных температурных явлений и осадков».

Гибель колоний медоносных пчел в США связана с клещами, экстремальной погодой, пестицидами

Исследователи использовали полученный в результате интегрированный набор данных с согласованным разрешением, который они предоставили для использования другим исследователям, наряду со сложными методами статистического моделирования, которые они разработали для одновременной оценки большого количества потенциальных стрессоров.

Гибель колоний медоносных пчел в США связана с клещами, экстремальной погодой, пестицидами

Исследовательская группа обнаружила, что несколько стрессовых факторов влияют на потерю колоний медоносных пчел на национальном уровне, включая наличие пестицидов поблизости, частые экстремальные погодные явления и нестабильность погоды. Потеря колоний была также связана с присутствием паразитических клещей Varroa destructor, которые размножаются в колониях медоносных пчел, ослабляют пчел и потенциально подвергают их воздействию вирусов. Исследователи также обнаружили, что потери обычно происходят между январем и мартом, что, вероятно, связано с проблемами зимовки, но в некоторых штатах эта закономерность не прослеживается.

Гибель колоний медоносных пчел в США связана с клещами, экстремальной погодой, пестицидами

«Наши результаты в значительной степени подтверждают результаты региональных исследований и подтверждают, что региональные модели вокруг этих стрессовых факторов на самом деле более распространены», – сказал Инсолия, который сам является пчеловодом. «Эти результаты также информируют о действиях, которые пчеловоды могут предпринять, чтобы обойти эти стрессоры и защитить свои колонии, включая обработку от клеща Варроа», особенно в районах с нестабильной погодой. Пчеловоды также могут рассмотреть стратегии перемещения своих колоний в районы с высокой доступностью корма или подальше от близлежащих пестицидов, а также обеспечения дополнительного корма в определенные сезоны или месяцы с частыми экстремальными погодными явлениями».

Гибель колоний медоносных пчел в США связана с клещами, экстремальной погодой, пестицидами

Исследователи отмечают, что наличие данных о практике пчеловодства и потере колоний в более мелком разрешении позволило бы подтвердить их результаты и более тонко взглянуть на стрессовые факторы для медоносных пчел.

Гибель колоний медоносных пчел в США связана с клещами, экстремальной погодой, пестицидами

«Было бы невероятно полезно изучить практику пчеловодства в более мелком масштабе, чем на уровне штата», – говорит Калови. «Во многих случаях ассоциации пчеловодов и другие организации собирают эти данные, но они не предоставляются исследователям. Мы надеемся, что наше исследование поможет мотивировать более детальный сбор данных, а также усилия по обмену этими данными – в том числе от небольших организаций, таких как региональные ассоциации пчеловодов».

Гибель колоний медоносных пчел в США связана с клещами, экстремальной погодой, пестицидами

Исследовательская группа также обнаружила сильную связь между потерей колоний и широкой категорией методов пчеловодства, которые в опросе Министерства сельского хозяйства США были названы «другими», и включали в себя все: от уничтожения ульев до нехватки корма и вывода маток. Они отметили, что более подробный сбор данных и разделение этой всеобъемлющей переменной улучшит их способность связать конкретные стрессовые факторы с крахом колоний.

Гибель колоний медоносных пчел в США связана с клещами, экстремальной погодой, пестицидами

«Меняющийся климат и такие громкие экстремальные погодные явления, как ураган «Йен», который поставил под угрозу около 15% пчел страны, оказавшихся на его пути, а также их источники пищи, являются важным напоминанием о том, что нам срочно необходимо лучше понять стрессовые факторы, которые приводят к краху колоний медоносных пчел, и разработать стратегии по их смягчению«, – сказала Франческа Кьяромонте, профессор статистики и заведующая кафедрой статистики для наук о жизни Ллойда и Дороти Фоер Хак в штате Пенсильвания и старший член исследовательской группы. «Наши результаты подчеркивают роль паразитических клещей, воздействия пестицидов, экстремальных погодных явлений и зимовки в распаде пчелиных колоний. Мы надеемся, что они помогут улучшить практику пчеловодства и направить будущие усилия по сбору данных, которые позволят нам понять проблему на все более тонком уровне».

Гибель колоний медоносных пчел в США связана с клещами, экстремальной погодой, пестицидами

Помимо Инсолии, Калови и Кьяромонте, в исследовательскую группу входят Роберто Молинари, Линдси, приглашенный доцент штата Пенн на момент проведения исследования, а в настоящее время доцент статистики в Университете Оберн; Стефани Роджерс, доцент геонаук в Университете Оберн; и Джеффри Уильямс, доцент энтомологии и патологии растений в Университете Оберн.

Гибель колоний медоносных пчел в США связана с клещами, экстремальной погодой, пестицидами