Согласно новому исследованию ученых Университета Аризоны, опубликованному в журнале Insects, ботанические сады, несмотря на их относительно небольшое присутствие в городских районах, являются важными центрами биоразнообразия бабочек на засушливом юго-западе.

Используя более 10 500 общественных научных наблюдений, охватывающих примерно 20 лет, исследователи сравнили богатство и разнообразие видов бабочек в ботанических садах по сравнению с окружающими сады мегаполисами.

Исследование было сосредоточено на пяти крупных городах на юго-западе, включая Тусон и Феникс в Аризоне; Палм-Дезерт, Калифорния; Альбукерке, Нью-Мексико; и Эль-Пасо, Техас. В среднем в каждом городе выпадает менее 11 дюймов осадков в год, и, за исключением Палм-Дезерт, население каждого из них превышает 500 000 жителей.

В то время как ботанические сады составляют менее 1% городских ландшафтов — в среднем от 0,002 до 0,22% – эти городские зеленые зоны отличаются непропорционально высоким богатством и разнообразием видов бабочек по сравнению с гораздо более крупными прилегающими городскими районами. Фактически, согласно исследованию, видовое богатство в этих садах достигло 86-го процентиля или выше.

Сокращение популяции бабочек

"В последние годы численность многих бабочек рекордно сократилась, и эти участки городских зеленых насаждений могут служить важным убежищем для опылителей, перемещающихся по городским ландшафтам", - сказала ведущий автор исследования Кэтлин Прудик, энтомолог из Школы природных ресурсов и окружающей среды Колледжа сельского хозяйства и наук о жизни.

Согласно отчету, опубликованному Прудиком в соавторстве с Science в прошлом году, популяция западных бабочек сокращается примерно на 1,6% в год. В отчет включено более 450 видов бабочек, включая западного монарха, последний подсчет численности которого показал сокращение на 99,9% с 1980-х годов.

"Изменение климата и урбанизация - это вещи, которые повлияли и в настоящее время влияют на насекомых, наряду с другими организмами, и поиск способов смягчения последствий становится важной областью исследований", - сказала соавтор исследования Максин Папаг Круз, выпускница университета Уаризоны, специализирующаяся в области экологии и эволюционной биологии в Колледже науки. "В данном случае мы сосредоточились на том, смогут ли природные зоны, расположенные в пределах города, служить опорой для указанных существ".

В то время как ботанические сады предоставляют ряд хорошо известных преимуществ сообществам благодаря своей миссии по повышению осведомленности, научному изучению и сохранению разнообразия видов растений, их роль в поддержке дикой природы, включая насекомых-опылителей, менее понятна и ее труднее поддается количественной оценке.

Привлечение граждан и науки о данных к работе

Исследование основывалось на тысячах наблюдений за бабочками, предоставленных общественными научными платформами iNaturalist и eButterfly членами сообщества по всему Юго-западу за последние 20 лет.

"Мы хотели сравнить наблюдения за богатством и разнообразием видов бабочек в ботанических садах с прилегающими к ним городскими районами", - сказал соавтор исследования Джефф Оливер, специалист по обработке данных из университетских библиотек.

Оливер объяснил, что процесс включал в себя определение и сопоставление областей, сходных по размеру с площадью соответствующего ботанического сада каждого города.

"Мы взяли карту каждого города и случайным образом нарисовали на этой карте прямоугольники, которые имели одинаковую площадь соответствующего ботанического сада", - сказал он. "Затем мы использовали все наблюдения, которые произошли в этом прямоугольнике, чтобы вычислить единственное значение богатства и разнообразия бабочек".

По словам Оливера, исследователи повторили этот этап рисования прямоугольника и расчета, чтобы количественно оценить богатство и разнообразие видов бабочек для 1000 "типичных" регионов каждого мегаполиса. Ботанические сады, которые продемонстрировали наблюдаемое видовое богатство и разнообразие, превышающее 75% от этих "типичных" городских образцов, были классифицированы командой как "горячие точки для бабочек".

Городские зеленые насаждения и сохранение бабочек

"Многие исследования показали, что природные заповедники, ботанические сады и зеленые насаждения - все это повышает качество нашей жизни. Мы просто чувствуем себя лучше, когда нас окружает мирная, тихая и умиротворяющая обстановка", - говорит соавтор исследования Генри Вербайс, который последние девять лет работал доцентом в ботаническом саду Тохоно Чул в Тусоне.

"Учитывая текущие климатические прогнозы, мы ожидаем, что ботанические сады и другие зеленые убежища станут важнейшей средой обитания для городской дикой природы, поскольку вода становится менее доступной и перераспределяется по ландшафту", - сказал Прудик.

Согласно исследованию, насекомые-опылители имеют ограниченные ареалы обитания и относительно короткие жизненные циклы и требуют минимального пространства для добывания пищи и гнездования по сравнению со многими другими видами, представляющими интерес для сохранения.

"Эти относительно небольшие пространственные и временные требования к среде обитания делают создание городских зеленых насаждений не только управляемым, но и критически важным в условиях сокращения численности опылителей", - сказал Прудик.