Саранчовые стаи могут встретить достойного противника в виде обогащённых белком культур.
Стаи саранчи, пожирающие средства к существованию фермеров, могут показаться чем-то апокалиптическим, но крупные нашествия саранчи — это регулярная проблема для сельскохозяйственных сообществ по всему миру. Эти стаи саранчи — плотные, гудящие скопления определённых видов кузнечиков — могут покрывать сотни квадратных миль, а насекомые потребляют огромное количество растительности и угрожают мировому сельскому хозяйству. В западных Соединённых Штатах, где вспышки размножения кузнечиков и сверчков являются горячей точкой, пастбища, имеющие решающее значение для выпаса скота, ежегодно несут убытки примерно в 1,2 миллиарда долларов.
В исследовании, недавно опубликованном в журнале Scientific Reports, учёные из Университета Гастона Бергера в Сенегале, Глобальной инициативы по борьбе с саранчой в Университете штата Аризона (ASU) и настоящие фермеры, столкнувшиеся с неоднократными вспышками размножения сенегальских кузнечиков (Oedaleus senegalensis), определили удивительно простую стратегию. Обогащение почвы азотом, основным строительным блоком белка, может помочь в борьбе с вредителями за счёт их рациона.
**Взлом диеты саранчи**
В некоторых частях Африканского Рога, Аравийского полуострова и на юго-западе Азии пустынная саранча уже много десятилетий беспокоит фермеров. В ответ сообщества обрабатывают сельскохозяйственные угодья химическими инсектицидами и биопестицидами. Нашествие саранчи в этом регионе в 2019–2021 годах обошлось примерно в 300 миллионов долларов на борьбу с ним. Учёные также изучают стаи саранчи в Центральной Америке в Мексике, которые могут распространиться на границы США, где стаи саранчи в значительной степени исчезли с начала 1900-х годов. И поскольку изменение климата создаёт более тёплые и влажные условия, некоторые исследователи предупреждают, что некоторые виды саранчи могут расширить свой ареал.
В Сенегале потенциальное новое решение заключается в том, как сенегальский кузнечик поддерживает своё стайное поведение. Белок находится в нижней части пищевой пирамиды саранчи, и его включение может помочь остановить нашествие. В полевых испытаниях посевы, обработанные азотными удобрениями, давали урожай с высоким содержанием белка и низким содержанием углеводов. Это гораздо менее вкусная еда для этого вида, поскольку он полагается на высокоуглеводную диету для создания запасов жира, которые способствуют росту популяции и миграции на большие расстояния.
Команда ASU и международных исследователей сотрудничала со 100 фермерами из двух деревень в Сенегале в рамках исследования. Фермеры выращивали просо на двух участках: один обрабатывали коммерческими азотными удобрениями, а другой — нет. Учёные затем трижды в течение вегетационного периода проводили обследование полей на предмет численности вредителей и ущерба. Они обнаружили, что обработка удобрениями значительно снизила численность вредителей и ущерб урожаю, одновременно увеличив урожайность проса.
Исследователи — одни из первых, кто продемонстрировал этот тип стратегии борьбы со вспышками размножения сенегальского кузнечика, который является лишь одним из видов кузнечиков, склонных к образованию стай саранчи. Хотя все саранчовые — это кузнечики, не все кузнечики — саранча, и только горстка среди тысяч видов кузнечиков считается настоящей саранчой.
Арианна Сиз, директор Глобальной инициативы ASU, говорит Popular Science, что надеется, что это исследование поможет фермерам по всему миру бороться со вспышками размножения кузнечиков и саранчи, возникающих на сельскохозяйственных полях, используя стратегии, основанные на почве.
«Вспышки размножения саранчи — это очень сложная и серьёзная глобальная проблема, — говорит Сиз. — Когда такие вспышки происходят, они резко влияют на средства к существованию людей. Для нас важно осознавать, насколько опасными могут быть вспышки размножения саранчи для продовольственной и экономической безопасности. И нам нужно иметь разнообразный набор стратегий для их устойчивого управления».
**Масштабируемое решение?**
По словам биологов, саранча собирается в стаи при определённых, часто сложных условиях окружающей среды, таких как осадки выше среднего, которые создают влажную почву, идеальную для размножения, а также периоды засухи, которые вызывают нехватку ресурсов и способствуют плотности. Близкое расположение и подходящие условия размножения у саранчи могут активировать внезапное и быстрое размножение и коллективное поведение, что приводит к вспышкам.
Дэниел Гебрегиоргис, учёный-климатолог из Департамента геонаук Университета штата Джорджия, говорит, что, хотя метод борьбы с саранчой на основе азотных удобрений является многообещающим решением, масштабирование представляет собой возможную проблему, поскольку вспышки часто происходят в отдалённых районах. Многие стратегии борьбы с саранчой также сталкиваются с препятствиями при широком применении в местах с ограниченной связью.
Арианна Сиз подчёркивает, что это новое исследование особенно важно, поскольку антропогенное изменение климата приводит к росту вспышек размножения саранчи. Примечательно, что, по его словам, увеличение циклонической активности, которая принесла проливные дожди в основные районы размножения пустынь на Аравийском полуострове и в Восточной Африке, вызвало массовые нашествия саранчи в регионе в 2020 году.
«Из-за глобального потепления во многих регионах выпадают осадки выше среднего, а в сочетании с повышением температуры и влажности почвы создаются условия, способствующие размножению саранчи, — говорит Гебрегиоргис. — С учётом увеличения циклонической активности этот фундаментальный сдвиг в климате выступает в качестве наиболее важного триггера для саранчи. Я бы назвал вспышки размножения саранчи одним из наиболее ярких проявлений климатического кризиса современности».
По словам Сиз, такое поведение человека, как чрезмерный выпас скота и интенсивное земледелие, также может создавать условия, способствующие образованию стай. Перевыпас скота и интенсивное земледелие могут ухудшать состояние земель и вызывать эрозию почвы, создавая бедную азотом почву, которая порождает растения с высоким содержанием углеводов, которые поддерживают рост саранчи и помогают поддерживать стаи, путешествующие на большие расстояния.
**«Просто насекомые делают своё дело»**
В рамках своих следующих шагов исследователи из Университета Гастона Бергера в Сенегале во главе с биологом-саранчовником Мамором Туре используют компостные удобрения, а не более дорогостоящие коммерческие удобрения, для достижения того же эффекта более доступным и устойчивым способом. Сиз говорит, что их работа с сенегальскими исследователями поддерживает фермеров в качестве активных участников в борьбе с саранчой. Это также может бороться с восприятием того, что стаи саранчи — это случайные, если не злокачественные, силы природы или даже божественной воли.
«Существует такой нарратив, во многом обусловленный нашей религиозной историей, что саранча — это чума, и они прибывают, когда вы делаете плохие вещи, — говорит Сиз. — Но на самом деле это просто насекомые делают своё дело — и есть много аспектов того, как мы управляем нашими ландшафтами или как мы в целом влияем на климат, которые влияют на вероятность того, что эти саранчовые будут образовывать стаи».