Польза от систематических наблюдений за природными циклами для биологов очевидна. Но историки тоже надеются кое-что разузнать о жизни жителей Британии, хотя и шесть тысяч лет назад. Рассказываем о трех примерах использования данных проекта гражданской науки Nature’s Calendar, организованного британским Woodland Trust, благотворительной организацией для сохранения лесов.
Ал Освальд (Al Oswald) из Университета Йорка изучает, как и откуда видели доисторические памятники Британских островов люди, жившие за тысячи лет до римского завоевания. Мегалитические сооружения, о которых идет речь, были гробницами, т.н. chambered tombs, по форме напоминавшими длинные деревянные дома. Знаменитые кромлехи — круги из огромных камней, например, Стоунхендж — появились позднее, уже в III тысячелетии до н.э.
Предполагается, что их строили на небольших площадках, расчищенных от покрывавшего большую часть суши леса. Традиционно ученые предполагали, что их размещали так, чтобы они были видны из поселений, расположенных ниже, зато на расчищенных площадках большей площади. Очевидно, тем не менее, что деревья высотой 20-40 метром скрывали их из виду.
Ученый предположил, что они все-таки были видны издалека, но не из поселений, а при особых ежегодных обстоятельствах, например, когда пастухи перегоняли стада на летние пастбища и обратно, двигаясь вдоль рек. Данные, полученные в рамках проекта Nature's Calendar (Календарь природы), с учетом соответствующих поправок, позволят сделать предположения о том, когда такие перемещения происходили. Проект называется «“Пятна в бескрайнем лесу”: удаленное восприятие памятников эпохи раннего неолита Британских островов» ("Patches in the endless forest": the remote perception of monuments in the Early Neolithic of the British Isles»).
А группа биологов из Эдинбургского университета использовала данные проекта (вместе с данными Королевского общества защиты птиц и Британского фонда орнитологии), чтобы исследовать, как синицы на самом деле выбирают момент, чтобы начать строить гнезда и откладывать яйца. Статья с результатами работы была опубликована в Proceedings of the Royal Society B.
Оказалось, что особо важную роль играет ночная температура, т.е. вероятно, что холодная погода ограничивает время, когда синицы могут начинать сооружать гнезда и откладывать яйца, что требует больших затрат энергии. Наблюдения также показали, что если на березах раньше распускается листва, то и птицы раньше откладывают яйца. Поэтому ученые предположили, что птицы используют деревья в качестве ориентира для определения времени своего размножения.
Чтобы проверить свою гипотезу, ученые сопоставили свои выводы с данными, полученными в гораздо большем географическом масштабе и на протяжении более длительного периода времени. Для этого они использовали наблюдения двух гражданских научных проектов, посвященных фенологии в Великобритании: Nature’s Calendar и Nest Record Scheme (Система учета гнезд) Британского фонда орнитологии. По словам ученых, наблюдается заметная корреляция между температурой и поведением березовой листвы и в этих больших наборах данных, что подкрепляет полученные ранее результаты.
Джек Шатт (Jack D. Shutt), ведущий автор исследования, объяснил, что «очень важно определить, какую информацию использует птица для определения времени размножения, чтобы точно предсказать, как этот момент может измениться в будущих условиях и какое влияние это окажет».
В начале XXI века весна в Британии наступает на 11 дней раньше, чем в конце века XIX — и это может иметь тяжелые последствия для популяции птиц, как выяснила научная группа, куда вошли представители ведущих британских университетов, а также Королевского общества защиты птиц. Данные, собранные участниками гражданских научных проектов, были использованы, чтобы изучить связи между появлением первых листьев дуба, активностью гусениц и гнездованием птиц.
Для начала ученые взяли 10 073 записей о дне появления первых листьев на дубах в период между 1998 и 2016 годами. Затем — о сроках откладки яиц голубыми синицами, большими синицами и пестрыми мухоловками, зафиксированные Британским фондом орнитологии (т.н. «даты первого яйца», First Egg Date) с 1960 по 2016 год. Наконец, использовались данные о популяции гусениц, полученные в 2008-2016 годах с помощью специальных ловушек для сбора их помета под дубами.
Так вот, в лиственных лесах есть короткое окно возможностей весной, когда гусениц много и выкормить потомство становится относительно несложно, поэтому некоторые виды птиц выбирают время для размножения применительно к этому периоду. Ранняя весна приводит к более раннему появлению листвы и коррелирует с более ранним пиком численности гусениц: дуб и гусеницы имеют сходную чувствительность к изменениям температуры.
А вот птицы не поспевают за смещением времен года, и многие птенцы вылупляются слишком поздно. Больше всего пострадали пестрые мухоловки, поскольку это перелетные птицы — это значит, им особенно трудно вовремя реагировать на изменения погоды. Если сохранятся имеющиеся тенденции изменения климата, весна будет наступать все раньше, что создаст для лесных птиц еще больше проблем.
К этому исследованию примыкают несколько других. Мюирин О’Нил (Muirin O'Neill) из Абердинского университета использует данные проекта Nature’s Calendar, чтобы проверить, изменились ли характеристики миграций черных стрижей и городских ласточек в последние 20 лет, и если да, то коррелируют ли эти изменения с изменениями температур. Джанин Сарджент (Janine Sargent) и Бредли Нил (Bradley Neal) из Открытого университета занялись активностью опылителей в контексте изменения климата. Джанин хочет использовать работу волонтеров Nature’s Calendar, чтобы проверить на примере шести бабочек и королев у каменных шмелей, сместилось ли время их весенней активизации за последние полвека, и если да, связано ли это с глобальным потеплением. Бредли, в свою очередь, хочет исследовать связь между активностью опылителей и временем цветения. Он предположил, что из-за ранней весны цветы распускаются раньше, чем появляются насекомые, и поскольку те и другие как бы обслуживают друг друга, такое несовпадение во времени может повредить и насекомым, и растениям в этой связке. Данные Nature’s Calendar и наблюдения в полевых условиях будут использованы для анализа изменений времени первого цветения и появления первых насекомых в последние 10 лет и проверки наличия корреляции с изменением температуры и сменой сезонов.
См. также материал «"Вудланд Траст" признателен за локдаун», о том, как необходимость сидеть дома этой весной повлияла на наблюдения за природой (спойлер — благоприятно).