Искусственное освещение и шум меняют биоритмы птиц

Шум от транспорта и искусственное ночное освещение заставляют птиц в центре города становиться активными на целых пять часов раньше утром, чем птиц в более естественных районах. К такому выводу пришло междисциплинарное исследование, проведенное на 400 черных дроздах в Лейпциге группой "Loss of the Night". Ученые из Центра экологических исследований имени Гельмгольца (UFZ) сообщили в журнале PLOS ONE, что эти данные показывают, как антропогенный шум и световое загрязнение оказывают значительное влияние на поведенческие паттерны городских черных дроздов, затрагивая их естественные циклы.

В качестве модельного организма ученые выбрали черного дрозда (Turdus merula). Эта птица из семейства дроздовых изначально обитала в лесах, но с начала XIX века хорошо адаптировалась к городским условиям. В 2011 и 2012 годах в течение 15 недель весной данные о поведении дроздов записывались и анализировались на 215-гектарной территории в Лейпциге, охватывающей градиент от центра города через парк Клары Цеткин до пойменного леса.

Биолог Аня Русс и студенты в ходе полевых работ проводили ночные смены с 1:30 до рассвета, чтобы записать песенное поведение самцов и определить поведенческие паттерны более 400 особей. Также ученые использовали официальную статистику для расчета распределения искусственного освещения и уровня шума окружающей среды.

• Влияние света: Чем ярче ночь, тем раньше черные дрозды начинали утреннее пение. Была обнаружена линейная зависимость для низких уровней искусственного ночного света, которая, по-видимому, достигала порога, после которого увеличение интенсивности света не приводило к еще более раннему началу пения.
• Влияние шума: Разница между самыми шумными районами у центрального вокзала и самыми тихими в парке составляла около 40 дБ(A), что означает, что последние в 10 000 раз тише. Шум от транспорта маскирует песню самцов, которую они используют для маркировки и защиты территории. В результате птицы пытаются перенести утреннее пение на время с более низким уровнем шума. Для этого им приходится становиться активными за несколько часов до людей, чтобы не быть потревоженными утренним трафиком. В то время как "поздно встающие" в парках начинали петь близко к восходу солнца, "ранние пташки" в центре города начинали за до пяти часов до рассвета.

Интересно, что эта огромная разница в начале утреннего пения явно уменьшается в течение сезона размножения. Это может быть связано с тем, что в начале сезона защита территории и привлечение самок имеют большое значение, но как только пары сформированы, необходимость в таком обширном утреннем пении снижается. С другой стороны, это может быть связано с накопленным недосыпом, требующим минимального отдыха.

В то время как загрязнение воздуха, шумом и водой широко изучено и осознается обществом, осознание проблемы светового загрязнения — загрязнения естественно темного неба искусственным светом и его воздействия на человека и экосистемы — растет очень медленно. В рамках подпроекта "BILL" (Birds in ILluminated Landscapes) рабочая группа Райнхарда Кленке из UFZ провела сравнительные исследования влияния разных световых режимов на популяции птиц. "Впервые наше исследование объединило оба фактора, которые вызывают стресс не только у людей, но и у птиц в городе", — подчеркивает д-р Райнхард Кленке.

Свет влияет на биоритмы не только в городе. Небо над многими охраняемыми территориями теперь значительно ярче ночью из-за освещения соседних городов. С ростом населения и урбанизации проблема, вероятно, будет усугубляться. Кроме того, существуют технологические тренды, такие как увеличение использования светодиодов (LED) со спектром, сильно отличающимся от естественного света, а также более частое использование света как элемента дизайна городского ландшафта. Это делает еще более важным изучение влияния этих изменений на человека, птиц и другие виды животных.