Исследователи используют столкновения машин с оленями для изучения загадочных популяционных феноменов

Экологов как минимум век интересует тенденция популяций разных видов циклически расти и сокращаться по устойчивым, ритмичным паттернам.

Второе наблюдение — пространственная синхронность: удалённые сообщества видов, иногда разделённые сотнями километров, часто колеблются синхронно.

Новое исследование в журнале Ecology Letters показывает, что эти два эффекта связаны, но неожиданным образом. Анализ данных о погоде, популяциях оленей и столкновениях машин с оленями в Висконсине показал, что пространственная синхронность может вызывать популяционные циклы, а не наоборот.

Ключевые механизмы

• Исследователи обнаружили, что погодные паттерны, обусловленные Эль-Ниньо, влияют на предсказуемые колебания популяций оленей по всему штату и на синхронность между разными популяциями.
• Под всеми локальными случайными вариациями температуры и снегопада был найден слабый, но синхронный флуктуационный компонент с периодом 3–7 лет.
• Именно эта синхронная составляющая, связанная с погодой, усиливалась при усреднении по всему штату и напрямую влияла на синхронные популяционные циклы оленей.

Неожиданный результат

Колебания популяции оленей предсказывали количество столкновений машин с оленями по всему штату лучше, чем объём трафика или другие факторы.

Значение работы

• Открыт новый механизм возникновения крупных популяционных циклов, принципиально отличающийся от предыдущих теорий.
• Показано, что даже для хорошо изученных явлений, таких как популяционные циклы, всё ещё возможно делать новые открытия.
• Результаты имеют значение для понимания реакции популяций на изменение климата, а также для управления видами, важными для экономики (например, белохвостый олень), чья численность естественным образом колеблется на больших пространственных масштабах.

Методология

Связь между пространственной синхронностью и популяционными циклами была выявлена с помощью вейвлет-анализа — новых методов изучения различных временны́х масштабов изменений в экосистеме.

Выводы могут быть применимы к широкому спектру других видов и экологических систем, с последствиями для сельского хозяйства, рыболовства, транспортного управления и страховой отрасли.