Наука и технологии 9 Октября 2020

SMS от балтийской нерпы

Балтийских кольчатых нерп осталось всего около сотни. Ученые пытаются определить, как стабилизировать исчезающую популяцию с помощью телеметрических методов
SMS от балтийской нерпы
Балтийская кольчатая нерпа на залежке
Предоставлено компанией Nord Stream 2

У ченые впервые изучили популяцию балтийской кольчатой нерпы в Финском заливе с помощью телеметрических методов. Животным на спину крепили устройства, объединившие функции мини-компьютера и мобильного телефона, и отследили маршруты их передвижений, места залежек и кормежек, глубину ныряния и общение с другими популяциями вида, обитающими в Рижском и Ботническом заливах. Исследование, финансово поддержанное компанией Nord Stream 2, позволяет точнее определить, как стабилизировать исчезающую популяцию, в которой осталось всего около сотни животных.


НЕРПА В СЕТКЕ.jpg
Нерпа попалась в безопасные сети, расставленные учеными. Сейчас ей на спинку установят телеметрическую метку и отпустят обратно в родную стихию
Из личного архива Михаила Веревкина

 

Масштаб работ

За три года исследований ученым удалось установить приборы на спинах 18 животных: в 2017 году — на девяти нерпах, в 2018-м — на двух и в 2019-м — на семи. Оборудование передавало значимую информацию в среднем по семь–девять месяцев. «Исследовали с конца мая по февраль, охватив три сезона, хотя в каждом случае сроки исследования различались», — рассказал «Стимулу» Михаил Веревкин, научный руководитель проекта, специалист по морским млекопитающим Финского залива, член Объединенного научного совета «Экология и природные ресурсы» Санкт-Петербургского научного центра РАН.

По его словам, численность популяции балтийской кольчатой нерпы в Финском заливе составляет сто животных, и это было подтверждено в результате подсчета с воздуха, поэтому проектом оказалось охвачено 18% всей популяции. Так что ученые уверены, что сделанные по итогам проекта выводы о поведении нерп, характере их перемещения в воде, основных кормовых площадях и нагульных районах, а также об использовании ими морской среды в целом достоверны.

magnifier.png «Телеметрическая метка GPS/GSM “мини”» — это точное название прибора, весит он 330 граммов, обеспечивает определение местоположения с точностью до двух с половиной метров, может работать в диапазоне температур от минус 5 до плюс 35 градусов Цельсия и использует сим-карту Vodafone с открытым роумингом. Полная история погружений хранится в архиве “Метки”»

Отлов животных вели в местах известных ученым залежек, где нерпы выходят на сушу и отдыхают. «Мы поставили специально подготовленные сети, в которых нерпы не могут утонуть, в отличие от рыболовных, — говорит Михаил Веревкин. — Как только зверь попадается, ему сразу на берегу ставят датчик, и он остается на шерсти вплоть до линьки, а при линьке выпадает». Ни один из датчиков до линьки не доработал, питание закончилось раньше.

«Телеметрия широко используется учеными при изучении поведения животных и не вредит им, если датчики крепятся грамотно», — отметил директор Зоологического института (ЗИН) РАН Никита Чернецов. Жесткие ограничения по весу телеметрических приборов установлены лишь для птиц, пояснил «Стимулу» старший научный сотрудник ЗИН Вадим Высоцкий. «Вес прибора не должен превышать пяти процентов веса птицы, иначе птице будет тяжело и такое исследование можно будет квалифицировать как жестокое обращение с животными. Для тюленя или нерпы лишние несколько сотен граммов ничего не значат», — уверен ученый.


НЕРПА ПРИБОР.jpg
Телеметрический прибор (метка), способный передавать координаты животного с точностью до 2,5 метра, дифференцировать воду и сушу, определять глубину погружения и температуру среды
Из личного архива Михаила Веревкина

 

Гибрид телефона и компьютера

Рассказывая о технологии, Михаил Веревкин называет установленные на нерпах приборы то меткой, то телефоном, то компьютером. «Наши смартфоны ведь тоже мини-компьютеры», — отмечает он. Прибор включает в себя возможности телефона по передаче данных через обычных сотовых операторов на специальный сайт, где информация аккумулируется. Устройство также фиксирует свое местоположение, как и обычный телефон, и записывает в память треки. И с телефоном, и с мини-компьютером его роднит наличие встроенной памяти и автономной системы питания. Отличия же в том, что прибор оснащен специальными датчиками, не имеет удобного интерфейса и приспособлен для длительного использования в воде. «Есть датчик, который показывает нахождение животного в воде или на суше в данный момент времени и в данной локации. В нем есть два специальные контакта, которые размыкаются, если зверь находится на суше (мокрый/сухой включатель с морской водой. — “Стимул”). Есть температурный датчик, благодаря ему мы видим весь диапазон температур в разные сезоны года и на разных глубинах, где находятся нерпы», — уточнил Михаил Веревкин.

«Телеметрическая метка GPS/GSM “мини”» — это точное название прибора, весит он 330 граммов, обеспечивает определение местоположения с точностью до двух с половиной метров, может работать в диапазоне температур от минус 5 до плюс 35 градусов Цельсия и использует сим-карту Vodafone с открытым роумингом. Полная история погружений хранится в архиве “Метки”».

magnifier.png Была выявлена средняя глубина, на которой нерпы ловят рыбу: 20–30 метров — и время ныряния: около семи минут. Но были и рекорды: ученые зафиксировали погружение на 101,1 метра продолжительностью 30,5 минуты

По словам Вадима Высоцкого, телеметрические устройства ученые начали использовать для изучения животных полвека назад. Первые приборы работали на принципах радиосвязи, и исследователям приходилось буквально бегать за животным, чтобы поймать информацию с прибора с помощью ручной антенны. Дальше, по мере развития технологий, в приборах стали использовать спутниковую и сотовую связь, сами приборы миниатюризировались, и сейчас есть спутниковые передатчики весом менее десяти граммов, предназначенные для птиц, например для 200–300-граммовых куликов; есть устройства, работающие от энергии Солнца. «Не так давно орнитологи сделали с помощью спутниковых передатчиков удивительное открытие. Оказалось, что малые веретенники при перелете с Чукотки и Аляски в Австралию летят более десяти тысяч километров непрерывно — не питаясь, не присаживаясь и не отдыхая. Никаким другим способом узнать об этом феномене было невозможно», — рассказал Вадим Высоцкий.

Распространенность телеметрических исследований сильно ограничена высокой стоимостью спутниковых приборов, которая исчисляется несколькими тысячами евро, а также необходимостью оплачивать услуги операторов связи, для чего нужно еще около полутора тысяч евро в год. В мире есть несколько производителей таких приборов, большинство из них — в Европе и в Америке. Приборы, с помощью которых изучали кольчатых балтийских нерп, произведены в Великобритании.

Чаще других, по оценке Вадима Высоцкого, телеметрические исследования проводят европейские и американские ученые, так как там на науку выделяется больше денег.

Попытка изучить жизнедеятельность популяции нерп в Финском заливе предпринималась в 1998 году с использованием спутниковых меток, но определять местонахождение животного тогда удавалось лишь с точностью до километра, то есть информативность была явно недостаточной. В данном случае проект осуществлен на средства компании Nord Stream 2, разработчика газопровода «Северный поток — 2», который пройдет из России в Германию по дну Балтийского моря через Нарвский залив. «Перед тем как определиться с маршрутом, компания провела целый рад исследований, включая изучение мест обитания морских млекопитающих. Предпочтительный вариант — южнее от других рассмотренных вариантов — выбрали в том числе по соображениям его большей удаленности от традиционных мест обитания исчезающей популяции кольчатой нерпы», — рассказала «Стимулу» ведущий специалист по экологическим вопросам компании Nord Stream 2 Карина Николлс.


НЕРПА В МОРЕ.jpg
Нерпа с установленным телеметрическим прибором
Nord Stream 2

 

Результаты исследований

«Благодаря телеметрическим исследованиям мы знаем характер использования нерпой Финского залива, знаем характер передвижения, знаем скорость и маршруты передвижения, знаем, как меняется характер обитания различных участков в различные сезоны года, знаем наиболее важные места обитания нерп. Это дает возможность заниматься менеджментом популяции, управлением популяцией. Это следующий этап», — говорит Михаил Веревкин.

Полученные данные свидетельствуют о чрезвычайной важности Кургальского рифа и прилегающей территории архипелага как основного участка обитания нерпы в восточной части Финского залива. В системе распределения зарегистрированных мест нахождения отслеживаемых нерп в течение сезона кормодобычи с лета по раннюю осень четко выделяется основная зона. Это треугольник остров Мощный — остров Сескар — Кургальский риф. Второстепенная зона находится в непосредственной близости от острова Малый Тютерс.

При остывании поверхностных вод нерпа уходит на север в поисках льда для размножения. Когда Финский залив полностью замерзает, появляется возможность для размножения и вблизи южного берега, однако обычно первый лед образуется на северо-востоке, и нерпы отдают предпочтение этому стабильному долговременному ледяному полю. Таким образом, районы кормодобычи и размножения имеют четкие географические различия.

За время исследований ученые проанализировали информацию о десятках тысяч погружений животных в море. Так была выявлена средняя глубина, на которой нерпы ловят рыбу: 20–30 метров — и время ныряния: около семи минут. Но были и рекорды. Так, ученые зафиксировали погружение на 101,1 метра продолжительностью 1824 секунды, это 30,5 минуты, и выдвинули предположение, что это погружение было сделано в разведывательных целях.

magnifier.png Благодаря телеметрическим исследованиям 2019 года удалось зафиксировать передвижения на большие расстояния самца нерпы, который приплыл в Западную Эстонию, а затем решил покинуть Финский залив и поплыл в Ботнический залив

Ученые установили, что лучшие воды для ловли рыбы находятся рядом с рифами для отдыха, поэтому участок обитания средней особи нерпы очень небольшой. В результате они очень привязаны к одному месту — у них нет необходимости далеко уплывать в поисках пищи. Но фактор комфорта напрямую связан с риском для выживания популяции. Ученые установили, что пересечения с популяциями нерп из Ботнического и Рижского заливов очень ограничены. А от интенсивности общения между популяциями зависит их выживаемость. Чем более они изолированы друг от друга, тем больше риск исчезновения какой-либо из популяций без возможности пополнения из числа другой популяции.

Здесь уместно сравнение с серым тюленем, другим видом ластоногих, обитающим в Балтийском море и близким к нерпе по кормовой базе и требованиям к среде обитания. Его численности также был нанесен большой урон, но в настоящее время она активно восстанавливается и достигает примерно 39 тыс. особей. Серый тюлень, в отличие от балтийской кольчатой нерпы, «ходит шире», и общение внутри популяций интенсивнее.

Однако есть и обнадеживающая информация. Благодаря телеметрическим исследованиям 2019 года удалось зафиксировать передвижения на большие расстояния самца нерпы, который приплыл в Западную Эстонию, а затем решил покинуть Финский залив и поплыл в Ботнический залив. У таких дальних передвижений, по мнению ученых, нет логического объяснения, но они позволяют надеяться, что взаимодействие с другими нерпами все же происходит и что приток «свежей крови» случится и в Финском заливе.

Исследования также выявили прямую связь между дальнейшей фрагментацией моря из-за появления новых судоходных маршрутов и развития водного туризма рядом с местами для отдыха, кормежки или размножения нерп и выживанием популяции. Фактор беспокойства ученые выделяют в числе самых критически важных для сохранения популяции.

По словам Карины Николлс, «данные, полученные в рамках телеметрических исследований балтийской кольчатой нерпы, проводимых при поддержке Nord Stream 2, анализируются экспертами, в первую очередь по параметрам наличия, качества и предпочтения местообитаний вида. Это поможет определить возможные экологические и антропогенные факторы, негативно влияющие на численность популяции кольчатых нерп и определить приоритетные направления мероприятий для их сохранения и защиты. Результаты исследований лягут в основу рецензируемых научных работ».

Принято решение продолжить исследования. «Планируется финансирование как минимум еще одного цикла исследований», — сообщила Карина Николлс.


НЕРПА В ФИН ЗАЛ.jpg
Благодаря телеметрическим исследованиям у ученых есть возможность заниматься менеджментом популяции, управлением популяцией в Финском заливе
Из личного архива Михаила Веревкина

 

Как сохранить популяцию

Михаил Веревкин отметил, что резкое падение численности балтийской кольчатой нерпы в Финском заливе пришлось на постсоветское время: «В 1970–1980-х годах численность популяции составляла три–пять тысяч особей. В 1991–1992 годах только трупов животных было найдено около 150. Причем это были взрослые животные. Это в полтора раза больше всей численности популяции на сегодняшний день!» В числе основных причин гибели животных Веревкин называет загрязнение воды, гибель в орудиях лова рыбаков, фактор беспокойства и аномально теплые зимы с отсутствием льда, что очень чувствительно для нерп, размножающихся в торосах — ледяных пещерах припайного льда.

Резкое падение численности нерп за последние тридцать лет в беседе со «Стимулом» подтвердили и другие эксперты. По их оценке, в этом процессе сыграли роль и геополитические причины: после отделения стран Балтии и проведения их правительствами выраженного антироссийского курса Россия вынуждена была перевести грузопоток из портов Прибалтики в Санкт-Петербург и построить для этого новые портовые сооружения — порты Высоцк, Приморск, Усть-Луга. При этом эксперты считают, что еще больший укор можно адресовать царю Петру, который именно на берегу Финского залива решил «в Европу прорубить окно», ведь все без исключения крупные стройки беспокоят животных, лишая их естественной среды обитания. Поэтому фактор беспокойства бурным строительством портов важный, но не определяющий в судьбе популяции балтийской кольчатой нерпы, поскольку в самом начале 1990-х животные гибли сотнями, это было еще до крупного строительства. В Финском заливе сделаны страшные снимки — острова, усеянные трупами нерп. Международная комиссия не смогла установить причину гибели особей, а численность популяции не восстановилась до сих пор.

В настоящее время наибольшее влияние на популяцию оказывают теплые бесснежные зимы, когда вода залива остается чистой ото льда, что не дает нерпам возможности нормально выращивать детенышей.

magnifier.png «Фактор, на который мы не сможем повлиять, — теплые зимы. Что бы мы ни делали, если будет такая же зима, как прошлая зима в Петербурге, когда льда и снега не было совсем, мы не сможем построить искусственные логовища для нерп, и здесь уже ничего не сделать»

Проблема дает о себе знать не первый год. И есть группа зоологов-энтузиастов, которые занимаются спасением попавших в беду детенышей ластоногих — серого тюленя, ладожской и балтийской кольчатой нерп — уже 13 лет. В 2007 году Вячеслав Алексеев и Елена Андриевская начинали с того, что выхаживали потерявших родителей ластоногих прямо у себя в ванне. С 2014 года существует Фонд друзей балтийской нерпы и центр, где выхаживают детенышей в Курортном районе Петербурга. За все время здесь оказали помощь 140 животным, среди которых 12–15 щенков балтийской кольчатой нерпы, рассказала «Стимулу» Елена Андриевская, научный сотрудник Фонда друзей балтийской нерпы.

Здесь же разрабатывают стратегию спасения популяции, которую оформили в виде письма и направили в Министерство природных ресурсов. Среди основных положений стратегии — мероприятия, которые и так осуществляются подвижниками. После принятия документа — а на его рассмотрение в различных инстанциях эксперты отводят около полутора лет — они получат государственную поддержку. «В первую очередь речь идет о поиске и выхаживании детенышей, строительстве снежных убежищ или искусственных логовищ, где самки могли бы размножаться, а также о взаимодействии с рыболовецкими структурами с целью внедрения безопасных сетей, попадая в которые нерпы бы не гибли, запрете рыбного промысла в определенное время в важных для жизни животных участках залива и снятии туристической нагрузки с этих мест», — комментирует Елена Андриевская.

По ее мнению, эти меры могут помочь стабилизировать популяцию и защитить ее от гибели. О восстановлении численности пока говорить не приходится. «Фактор, на который мы не сможем повлиять, — теплые зимы. Что бы мы ни делали, если будет такая же зима, как прошлая зима в Петербурге, когда льда и снега не было совсем, мы не сможем построить искусственные логовища для нерп, и здесь уже ничего не сделать», — констатирует эксперт.
Еще по теме:
27.10.2020
Завершился столичный этап Всероссийского фестиваля Nauka 0+, информационным партнером которого выступил наш журнал. ...
26.10.2020
Первая антихолерная вакцина, созданная и испытанная на себе русским ученым Владимиром Хавкиным, осталась в истории науки...
22.10.2020
Сверхточные атомные часы способны не только решить проблемы навигации по естественным полям Земли, но и зафиксировать пе...
20.10.2020
20 октября 1891 года в городе Боллингтоне, вблизи Манчестера родился английский физик Джеймс Чедвик
Наверх