Экстремальные волны жары способны нарушать естественные механизмы охлаждения медоносных пчёл и приводить к сокращению численности пчелиных семей. К такому выводу пришли учёные из Чикагского университета, опубликовавшие результаты исследования в журнале Ecological and Evolutionary Physiology.
Выводы ученых основаны на полевых наблюдениях, проведённых в Аризоне в период экстремально жаркого лета. В течение трёх месяцев исследователи отслеживали состояние девяти пчелиных колоний при температурах воздуха, которые регулярно превышали 40°C.
Авторы отмечают, что хотя медоносные пчёлы обладают хорошо изученными механизмами терморегуляции, ранее не предпринималось попыток оценить пределы их эффективности в условиях реальных тепловых волн.
Пчелиные колонии имеют хорошо задокументированные механизмы защиты от перегрева, однако до настоящего времени не существовало исследований, оценивающих пределы этой терморегуляции и влияние природных волн жары на рост колоний, — пишут авторы работы.
Наблюдения показали, что в среднем пчёлы сохраняли температуру расплода в оптимальном диапазоне 34–36°C, необходимом для нормального развития. Однако при этом внутри ульев фиксировались значительные суточные колебания температуры. В центральной части расплода развивающиеся особи ежедневно проводили около 1,7 часа при температурах ниже оптимальных значений и 1,6 часа — выше них.
На периферии расплода условия оказались ещё более жёсткими: молодые пчёлы находились вне оптимального температурного диапазона почти восемь часов в сутки. По данным исследования, такие колебания имели прямые последствия для состояния колоний.
— Чрезмерная жара, при которой максимальные температуры превышают 40°C, может сокращать численность пчелиных семей, нарушая терморегуляцию расплода или подвергая взрослых особей воздействию температур, сокращающих продолжительность их жизни, — отмечают исследователи.
Отдельно учёные выделили роль размера колонии. Крупные ульи демонстрировали более стабильный температурный режим, тогда как в самых маленьких колониях суточные колебания температуры на внешних участках достигали 11°C, по сравнению с 6°C у крупных семей. Это означало, что в небольших колониях пчёлы значительно дольше подвергались потенциально опасным температурным условиям.
Авторы связывают полученные результаты с глобальными климатическими тенденциями. Согласно климатическим прогнозам, средняя температура на планете к концу века может вырасти примерно на 2,7°C, а при более высоких сценариях выбросов — до 4°C. Это, как подчёркивается в статье, приведёт к учащению и усилению тепловых волн в различных регионах мира.
Дополнительным фактором риска может стать высокая влажность воздуха. Учёные указывают, что она снижает эффективность испарительного охлаждения — основного механизма, с помощью которого пчёлы поддерживают температурный баланс внутри улья.
— Высокая влажность существенно уменьшает эффективность испарительного охлаждения, что может сделать терморегуляцию ульев ещё более сложной задачей, — говорится в исследовании.
Результаты работы имеют практическое значение для пчеловодства и сельского хозяйства. Авторы отмечают, что в условиях потепления всё более важными становятся меры по адаптации: обеспечение ульев водой, затенение, улучшение конструкции и теплоизоляции ульев, а также поддержание качественной кормовой базы.
Исследователи подчёркивают, что усиление теплового стресса может поставить под угрозу не только отдельные пчелиные семьи, но и устойчивость систем опыления, от которых напрямую зависит производство продовольствия.