Российские и японские ученые научились следить за лесным вредителем из космоса

Новосибирск. 7 июня. ИНТЕРФАКС - Ученые из Института леса имени В.Н. Сукачева СО РАН (Красноярск) с коллегами из Института систематики и экологии животных СО РАН (ИСиЭЖ, Новосибирск) предложили выявлять очаги размножения непарного шелкопряда с помощью спутниковых наблюдений, сообщает издание "Наука в Сибири" со ссылкой на Российский научный фонд.

Также в исследовании принимали участие сотрудники ФИЦ "Красноярский научный центр СО РАН", Сибирского федерального университета (Красноярск), Университета Тохоку (Япония) и Университета Коти (Япония).

Биологи исследовали березовые леса Западной Сибири, на которые нападает непарный шелкопряд - его гусеницы живут с мая до конца июня, в зонах их высокой численности деревья теряют до 80-100% листвы, а когда гусеницы превращаются в бабочек, деревья, у которых потеря листьев не привела к гибели, восстанавливают свою крону.

"Авторы предложили использовать именно это временное увядание и последующее довольно быстрое восстановление леса в качестве диагностического признака, указывающего на наличие именно непарного шелкопряда, поскольку подобная динамика состояния кроны заметно отличается от воздействия других факторов (вымокания, пожаров, нападения иных видов массовых вредителей, биологические сроки развития которых отличны от непарного шелкопряда)", - говорится в сообщении.

В ходе полевых работ исследователи нашли девять модельных участков здорового березняка и девять районов, пораженных непарным шелкопрядом, выбор которых проводился на территории площадью свыше 70 тыс. кв. км.

Авторы сравнили, как в течение весенне-летнего сезона меняется внешний вид этих территорий на снимках со спутника Sentinel-2 и рассчитали динамику так называемого вегетационного индекса - параметра, отражающего состояние листвы, продуктивность и благополучие растительной экосистемы.

"Оказалось, что у лесов, поврежденных вредителем, вегетационный индекс падает примерно на 25-50% в конце мая-начале июня, как раз в период наибольшей активности гусениц непарного шелкопряда. В здоровых лесах такого не наблюдается. По тому, насколько снизился индекс в пораженных лесах, можно рассчитать нанесенный вредителями урон", - отмечается в публикации.

Исследователи сравнили данные, полученные с помощью такого подхода, с оценками, которые дали наземные наблюдения за состоянием деревьев, и определили, что точность дистанционного метода составляет 90%, на 10% точнее, чем трудоемкий наземный мониторинг.

Затем авторы в сотрудничестве со специалистами Токийского университета сельского хозяйства и технологий (Япония) нашли способ дополнительно упростить и ускорить предложенный способ мониторинга, сравнивая вегетационный индекс пораженного района леса не с контрольными здоровыми участками, а со средним значением индекса, рассчитанным для общей площади леса.

Авторы применили новую методику для исследования лесов Республики Алтай. Это позволило на снимках 2017-2021 годов выявить районы, подвергавшиеся умеренному и сильному поражению непарным шелкопрядом. Согласно анализу, наибольший ущерб вредитель принес местным лесам в 2018 году, когда около 10% деревьев полностью потеряли листву в летний сезон.

"Предложенный подход позволит в экспресс-режиме, без наземного мониторинга отслеживать поражения лесов непарным шелкопрядом. Однако это только первый этап в разработке так называемого умного контроля численности вредителей. Следующий этап - это использование спутниковых данных не только для констатации факта повреждений, но и для их предсказания", - отмечает руководитель междисциплинарного проекта, заведующий лабораторией экологической физиологии ИСиЭЖ СО РАН Вячеслав Мартемьянов.

Исследование проводилось в рамках гранта РНФ.