Пустынная саранча (Schistocerca gregaria) — вредитель сельскохозяйственных культур. При обилии пищи ведет одиночный образ жизни, при недостатке — образует огромные колонии, что часто приводит к разрушительным последствиям.
Колония, занимающая площадь в 1 кв. км, способна за один день съесть объем пищи, достаточный чтобы накормить 35 тыс. человек. Масштабное уничтожение урожая приводит к росту цен и может стать причиной нехватки продовольствия. Например, массовое нашествие пустынной саранчи в 2019–2021 годах от Кении до Индии нанесло огромный ущерб производству пшеницы, полностью были уничтожены сахарный тростник, сорго, кукуруза и корнеплоды.
Исследователи Кембриджского университета разработали способ прогнозирования места и времени нашествия пустынной саранчи, помогающий справиться с вредителем до того, как проблема выйдет из-под контроля.
Для прогнозирования направления движения колонии в поисках новых мест питания и размножения исследователи использовали погодные данные, полученные от Метеорологического управления Великобритании, а также современные вычислительные модели перемещения насекомых в воздухе. Затем территория, подверженная опасности нашествия саранчи, обрабатывалась пестицидами. Если на указанной территории не удавалось взять под контроль вредителя, подготовительные мероприятия проводили на следующем прогнозируемом участке нашествия.
Борьба с пустынной саранчой имеет первостепенное значение для продовольственной безопасности: саранча является крупнейшим мигрирующим вредителем во многих регионах Африки и Азии и способна перемещаться на большие расстояния, преодолевая государственные границы.
Ожидается, что изменение климата приведет к более частым нашествиям пустынной саранчи. К тому же изменяется движение и распространение крупных стай, поэтому необходимо более тщательное планирование мероприятий по борьбе с вредителем.
Хотя подобные модели прогнозирования пытались создавать и раньше, это первая модель, которая может быстро и надежно предсказать поведение колонии. Она учитывает жизненный цикл насекомых, выбор ими мест для размножения и позволяет прогнозировать перемещение саранчи как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе.
Новая модель была тщательно протестирована с использованием реальных данных наблюдения и погоды, полученных во время последнего крупного нашествия саранчи. Модель поможет национальным правительствам и международным организациям, таким как Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций (ФАО), осуществлять наблюдение, раннее предупреждение и управление стаями пустынной саранчи.
Прогнозирование является важной составляющей развития сельского хозяйства. Оценка изменений в окружающей среде может помочь в подборе мер для успешного выращивания сельскохозяйственных культур. Во Всероссийском центре карантина растений (ФГБУ «ВНИИКР» Россельхознадзора) используют методы прогнозирования и оценки при подготовке анализов фитосанитарного риска вредных организмов. Анализ фитосанитарного риска является основой деятельности по карантину растений и основанием для включения вредных организмов и инвазионных сорных растений в карантинные перечни вредных объектов различных стран и организаций.
Источник: A framework for modelling desert locust population dynamics and large-scale dispersal, PLOS Computational Biology (2024). DOI: 10.1371/journal.pcbi.1012562