Сокращение численности опылителей: глобальная тенденция.

Введение

Снижение численности насекомых и других опылителей животных

Снижение численности насекомых и других опылителей животных во многих экосистемах по всему миру, которое начало регистрироваться в конце 20-го века. Существует множество доказательств сокращения популяций диких опылителей на региональном уровне, особенно в Европе и Северной Америке. Подобные результаты исследований в Южной Америке, Китае и Японии позволяют предположить, что сокращения происходят по всему миру. Большинство исследований сосредоточены на пчелах, особенно на медоносных пчелах и шмелях, а меньшее количество включает в себя журчалок и чешуекрылых. Ситуация с одомашненными опылителями менее ясна. Хотя количество управляемых колоний медоносных пчел в Европе и Северной Америке сократилось на 25% и 59% в период с 1985 по 2005 год, общие мировые запасы увеличились из-за значительного увеличения количества ульев в таких странах, как Китай и Аргентина. Тем не менее, в то время как количество управляемых ульев медоносных пчел увеличилось на 45%, спрос на культуры, опыляемые животными, вырос втрое, что подчеркивает опасность полагаться на одомашненные популяции для обеспечения услуг опыления. Расстройство, известное как коллапс колоний, привлекло большое внимание общественности. Согласно блогу 2013 года, зимние потери пчелиных ульев в последние годы увеличились в Европе и Соединенных Штатах, а уровень гибели ульев достигал 50%. Исследование 2017 года, проведенное в Германии с использованием 1500 образцов из 63 мест, показало, что биомасса летающих насекомых в этом регионе сократилась на три четверти за предыдущие 25 лет. В одном исследовании 2009 года отмечалось, что популяция пчел увеличилась на 45% за последние 50 лет, в то время как количество культур, использующих пчел, выросло на 300%; хотя нет никаких доказательств того, что это вызвало какие-либо проблемы, авторы предполагают, что это может привести к "будущим проблемам опыления". В математических моделях сетей, связывающих различные растения и их многочисленных опылителей, такая сеть может продолжать функционировать эффективно даже в условиях, которые становятся все более суровыми, но когда условия становятся крайне неблагоприятными, вся сеть выходит из строя одновременно. Исследование 2021 года, описанное как "первая долгосрочная оценка глобального сокращения численности пчел", в котором анализировались данные GBIF за более чем столетие, показало, что количество видов пчел резко сократилось во всем мире после 1990-х годов, уменьшившись на четверть в период с 2006 по 2015 год по сравнению с периодом до 1990 года.

Pollinator decline is the reduction in abundance of insect and other animal pollinators in many ecosystems worldwide that began being recorded at the end of the 20th century. Multiple lines of evidence exist for the reduction of wild pollinator populations at the regional level, especially within Europe and North America. Similar findings from studies in South America, China and Japan make it reasonable to suggest that declines are occurring around the globe. The majority of studies focus on bees, particularly honeybee and bumblebee species, with a smaller number involving hoverflies and lepidopterans. The picture for domesticated pollinator species is less clear. Although the number of managed honey bee colonies in Europe and North America declined by 25% and 59% between 1985 2005 and 1947 2005 respectively, overall global stocks increased due to major hive number increases in countries such as China and Argentina. Nevertheless, in the time managed honeybee hives increased by 45% demand for animal pollinated crops tripled, highlighting the danger of relying on domesticated populations for pollination services. Colony collapse disorder has attracted much public attention. According to a 2013 blog the winter losses of beehives had increased in recent years in Europe and the United States, with a hive failure rate up to 50%. A 2017 German study, using 1,500 samples from 63 sites, indicated that the biomass of flying insects in that area had declined by three quarters in the previous 25 years. One 2009 study stated that while the bee population had increased by 45% over the past 50 years, the amount of crops which use bees had increased by 300%; although there is absolutely no evidence this has caused any problems, the authors propose it might cause "future pollination problems". In mathematical models of the networks linking different plants and their many pollinators, such a network can continue to function very well under increasingly harsh conditions, but when conditions become extremely harsh, the entire network fails simultaneously. A 2021 study described as the "first long term assessment of global bee decline", which analyzed GBIF data of over a century, found that the number of bee species declined steeply worldwide after the 1990s, shrinking by a quarter in 2006–2015 compared to before 1990.

Возможные объяснения

Хотя установить факт сокращения численности опылителей может быть сложно, предложено несколько возможных причин этого явления, таких как воздействие патогенов, паразитов и пестицидов; разрушение среды обитания; изменение климата; рыночные факторы; внутри- и межвидовая конкуренция с местными и инвазивными видами; и генетические изменения. Одно исследование показало, что загрязнение воздуха, например, выхлопными газами автомобилей, снижает способность опылителей, таких как пчелы и бабочки, находить ароматы цветов. Загрязняющие вещества, такие как озон, гидроксильные и нитратные радикалы, быстро вступают в реакцию с летучими ароматическими молекулами цветов, из-за чего они распространяются на меньшие расстояния в неповрежденном виде. В результате опылителям приходится преодолевать большие расстояния в поисках цветов. Глобальное потепление также может увеличить риск вымирания опылителей из-за изменений в сезонном поведении видов. Изменение климата может приводить к тому, что пчелы вылетают в период, когда цветущие растения еще не доступны.

Последствия

Семь из десяти наиболее важных сельскохозяйственных культур в мире по объему производства опыляются ветром (кукуруза, рис и пшеница) или размножаются вегетативно (банан, сахарный тростник, картофель, свекла и маниока) и, следовательно, не нуждаются в опылителях-животных для производства продуктов питания. Кроме того, такие культуры, как сахарная свекла, шпинат и лук, являются самоопыляющимися и не требуют участия насекомых. Тем не менее, по оценкам, 87,5% видов цветущих растений в мире опыляются животными, а 60% видов сельскохозяйственных растений используют опылителей-животных. Это включает в себя большинство фруктов, многие овощи, а также кормовые культуры. Согласно данным Министерства сельского хозяйства США, 80% опыления сельскохозяйственных культур насекомыми в США обеспечивается медоносными пчелами. Исследование, оценивавшее влияние сокращения численности опылителей на пятнадцать видов растений, считающихся зависимыми от животных для опыления, путем исключения опылителей с помощью куполов, показало, что хотя большинство видов не испытывают негативного воздействия в виде снижения уровня оплодотворения (формирования семян), три вида пострадали. Ожидаемое прямое сокращение общего объема сельскохозяйственного производства в США в случае отсутствия опыления животными составит от 3 до 8%, при этом влияние на разнообразие сельскохозяйственного производства будет незначительным. Из всех возможных последствий, согласно одному исследованию 2016 года, наиболее важным эффектом сокращения численности опылителей для населения Бразилии станет снижение доходов от высокодоходных товарных культур, что окажет наибольшее влияние на сельскохозяйственный сектор. В 2009 году другое исследование оценило мировую стоимость 100 культур, нуждающихся в опылителях, в 153 миллиарда евро (без учета производственных затрат). Несмотря на мрачные прогнозы, предполагаемое сокращение численности опылителей не оказало влияния на производство продуктов питания, при этом урожайность как опыляемых животными, так и не опыляемых животными культур увеличивалась с одинаковой скоростью в период предполагаемого сокращения численности опылителей.

Возможные последствия для питания

Исследование 2015 года рассматривало последствия сокращения численности опылителей для питания. В нем изучалось, могут ли в будущем четыре населения развивающихся стран оказаться под угрозой недоедания, если предположить, что люди не изменят свой рацион и не получат доступ к пищевым добавкам, но было заключено, что это невозможно достоверно предсказать. Согласно их модели, величина влияния сокращения опылителей на популяцию зависит от местного рациона, и витамин А является наиболее вероятным питательным веществом, которое может стать дефицитным, поскольку он уже дефицитен. Другие исследования также выявили витамин А как наиболее зависящее от опылителей питательное вещество. Другое исследование 2015 года также смоделировало, что произойдет, если погибнут 100% опылителей. В этом сценарии 71 миллиону человек в странах с низким уровнем дохода будет не хватать витамина А, а потребление витамина А у 2,2 миллиарда человек, уже потребляющих меньше рекомендованного количества, еще больше снизится. Аналогично, 173 миллионам людей будет не хватать фолиевой кислоты, а потребление у 1,23 миллиона человек еще больше уменьшится. Кроме того, мировые поставки фруктов сократятся на 22,9%, мировые поставки овощей – на 16,3%, а мировые поставки орехов и семян – на 22,1%. Это приведет к 1,42 миллиона дополнительных смертей в год от болезней, а также к 27 миллионам лет жизни, скорректированных на инвалидность. В менее экстремальном сценарии, при гибели 50% опылителей, ежегодно будет происходить 700 000 дополнительных смертей и 13,2 миллиона лет жизни, скорректированных на инвалидность. Одно исследование показало, что 70% потребляемого в мире витамина А содержится в сельскохозяйственных культурах, опыляемых животными, а также 55% фолиевой кислоты. В настоящее время потребление растений, опыляемых животными, обеспечивает лишь 9%, 20% и 29% потребления кальция, фтора и железа соответственно, большая часть которых поступает из мяса и молочных продуктов. 74% всех производимых в мире липидов содержатся в маслах растений, опыляемых животными, а также 98% витамина С. Некоторые экологические организации прилагают усилия для поддержания разнообразия опылителей в сельскохозяйственных и природных экосистемах. В 2014 году администрация Обамы опубликовала информационный бюллетень «Экономические последствия сокращения популяций опылителей», в котором говорилось, что в бюджетном предложении на 2015 год рекомендовано Конгрессу выделить около 50 миллионов долларов на поддержание среды обитания опылителей и удвоить площадь в Программе сохранения природных ресурсов, предназначенную для здоровья опылителей, а также рекомендовано «увеличить финансирование для исследований по определению влияния потерь опылителей». Некоторые международные инициативы подчеркивают необходимость участия общественности и повышения осведомленности о сохранении опылителей. Опылители и их здоровье вызывают все большую обеспокоенность у общественности. Около 18 штатов в США отреагировали на эти проблемы, приняв законодательство для решения этой проблемы. Согласно Национальной конференции законодательных органов штатов, принятое в этих штатах законодательство касается пяти конкретных областей, связанных с сокращением численности опылителей: повышение осведомленности, исследования, пестициды, защита среды обитания и пчеловодство. Глобальная оценка 2021 года факторов сокращения численности опылителей показала, что «глобальные политические меры должны быть сосредоточены на снижении давления, связанного с изменениями в землепользовании и конфигурации земель, управлением земельными ресурсами и пестицидами, поскольку они считаются очень важными факторами в большинстве регионов».

A 2015 study looked at the nutritional consequences of pollinator decline. It investigated if four third world populations might in the future potentially be at possible risk of malnutrition, assuming humans did not change their diet or have access to supplements, but concluded that this cannot be reliably predicted. According to their model, the size of the effect that pollinator decline had on a population depends on the local diet, and vitamin A is the most likely nutrient to become deficient, as it is already deficient. More studies also identified vitamin A as the most pollinator dependent nutrient. Another 2015 study also modeled what would happen should 100% of pollinators die off. In that scenario, 71 million people in low income countries would become deficient in vitamin A, and the vitamin A intake of 2.2 billion people who are already consuming less than the recommended amount would further decline. Similarly, 173 million people would become deficient in folate, and 1.23 million people would further lessen their intake. Additionally, the global fruit supply would decrease by 22.9%, the global vegetable supply would decrease by 16.3%, and the global supply of nuts and seeds would decrease by 22.1%. This would lead to 1.42 million additional deaths each year from diseases, as well as 27 million disability adjusted life years. In a less extreme scenario wherein only 50% of pollinators die off, 700,000 additional deaths would occur each year, as well as 13.2 million disability adjusted years. One study estimated that 70% of dietary vitamin A worldwide is found in crops that are animal pollinated, as well as 55% of folate. At present, eating plants which are pollinated by animals is responsible for only 9%, 20%, and 29% of calcium, fluoride, and iron intake, respectively, with most coming from meat and dairy. 74% of all globally produced lipids are found in oils from plants that are animal pollinated, as well as 98% of vitamin C.

Efforts are being made to sustain pollinator diversity in agricultural and natural ecosystems by some environmental groups. In 2014 the Obama administration published "the Economic Challenge Posed by Declining Pollinator Populations" fact sheet, which stated that the 2015 budget proposal recommended congress appropriate approximately $50 million for pollinator habitat maintenance and to double the area in the Conservation Reserve Program dedicated to pollinator health, as well as recommending to "increase funding for surveys to determine the impacts on pollinator losses". Some international initiatives highlight the need for public participation and awareness of pollinator conservation. Pollinators and their health have become growing concerns for the public. Around 18 states within America have responded to these concerns by creating legislation to address the issue. According to the National Conference of State Legislatures, the enacted legislation in those states addresses five specific areas relating to pollinator decline: awareness, research, pesticides, habitat protection and beekeeping. A 2021 global assessment of the drivers of pollinator decline found that "global policy responses should focus on reducing pressure from changes in land cover and configuration, land management and pesticides, as these were considered very important drivers in most regions".