За климат, пчёл и людей

В настоящее время многие ученые бьют тревогу, что изменения и колебания климата влияют и будут продолжать значительно влиять на все сферы человеческой деятельности в будущем. Сохранение биоразнообразия и пчел становится серьезной проблемой, а экология как образ мышления становится необходимостью. В данной статье кратко рассматриваются пчелы, их роль в устойчивом сельскохозяйственном производстве, а также влияние метеорологических условий и изменений климата на их активность и распространение.

Кратко о происхождении, биологии и активности пчел

Считается, что исчезновение пчел приведет к гибели человечества. Это невероятное насекомое было объявлено самым важным животным на планете Институтом Earthwatch после дебатов в Королевском географическом обществе в Лондоне в 2019 году. Европейские медоносные пчелы (Apis mellifera) — это социальные насекомые, используемые людьми с древних времен. Древний Египет — место, где зародилась современная наука пчеловодство (фр. apiculture от лат. apis „пчела“ и cultura „культивирование“)."

Характерной чертой семейства является половой диморфизм. Вид имеет две женские формы – рабочая пчела и пчелиная матка, в зависимости от кормления личинки после 3-го дня медом и маточным молочком. У матки жалящий аппарат видоизменен в яйцеклад. Они размножаются откладыванием яиц с ранней весны до поздней осени – оплодотворенных (рабочие пчелы), а в активный период – неоплодотворенных (самцовая форма). Другой тип размножения для целых семей – деление (роение). Когда присутствует молодая матка, старая, вместе с частью рабочих пчел, покидает улей и образует новую социальную единицу. Их отличает строгая организация и распределение деятельности в соответствии с возрастом пчел. Пчеловодство дает ценные продукты, такие как мед, пчелиный воск, прополис, маточное молочко, пчелиный яд и пыльца. Производимые ими пищевые продукты содержат незаменимые аминокислоты, необходимые для человека. Мед, прополис и пчелиный яд широко используются в фармацевтической промышленности. 

В последние годы биоразнообразие в природе находится под угрозой и стало объектом научных исследований, связанных с климатом и его изменениями. Существует двусторонняя связь между жизнедеятельностью пчел и растительностью: они обеспечивают видовое разнообразие растений, но также полагаются на них для сбора пищи – нектара и пыльцы, а растения также являются их естественной средой обитания.

Роль пчел в устойчивом сельском хозяйстве

Энтомофильное опыление (опыление насекомыми) играет ведущую роль в устойчивом сельскохозяйственном производстве; оно определяет качество и продуктивность полевых культур, плодовых видов, виноградников и важно для лесной растительности. Среди всех насекомых пчелы наилучшим образом приспособлены для перекрестного опыления и обладают уникальным свойством флороспециализации (пчелы посещают один и тот же вид растений в течение длительного периода, когда выделяется нектар, пыльца или падь). Литературные данные показывают, что от 74%  до 90% опыления – это их ответственность. И здесь важно отметить роль не только европейской медоносной пчелы (Apis mellifera), но и диких видов. Из всех 20 000 видов пчел только 11 являются медоносными.

Большой вопрос здесь: сокращаются ли популяции пчел, и связано ли это с изменением климата? Доказано, что для всех насекомых солнечная радиация является ключевым фактором, отвечающим за их биологическое развитие. Среди основных метеорологических элементов, средние значения которых определяют климат данного места, солнечная радиация считается наиболее консервативным и наименее изменчивым фактором. Энтомологи связывают начало яйцекладки пчелиной матки у медоносных пчел, например, не столько с температурой воздуха, сколько с увеличением продолжительности светового дня. Ориентация в пространстве и во время сбора меда происходит благодаря свету. Изменения температуры также влияют на поведение пчел и ареалы их распространения. Колебания влажности, засухи и аридность напрямую влияют на растительность и секрецию нектара, при этом в нашей стране особое внимание следует уделить регионам Верхнефракийской низменности и Юго-Восточной Болгарии. Все абиотические факторы оказывают комплексное влияние на развитие и поведение пчел. 

Последние два десятилетия прошлого века и начало текущего показывают повышение средней температуры воздуха. В нашей стране ученые обнаружили повышение до 0,8°C по сравнению с периодом 1961 – 1990 годов. Различные климатические модели показывают увеличение среднего значения к 2050 году от 1,6°C до 3,1 °C. Для Струмского региона и Юго-Восточной Болгарии среднегодовая температура к 2025 году, как ожидается, повысится на 0,9°C – 1,3 °C, распределение по сезонам следующее: зима – 0,6 °C; весна – 1,2 °C; лето – 0,9 °C и осень – 1,2 °C. Некоторые модели ожидают увеличения солнечной радиации в холодное полугодие не более чем на 10%. Осадки  показывают  тенденцию  к  снижению  в  конце  прошлого  века  и  увеличение  после  середины  1990-х  годов  во  многих  регионах  страны. Модельные ожидания по годовой сумме осадков к 2025 году предполагают уменьшение от 2% до 5%, с тенденцией к увеличению до 10% к концу XXI века.

Почему пчелы так чувствительны к изменению климата?

Более теплые зимы в последние годы вызывают преждевременное истощение запасов меда. Более холодные периоды и неблагоприятные явления в предвесенний и весенний периоды сигнализируют о необходимости повышенного внимания и дополнительного ухода со стороны пчеловодов. С другой стороны, все виды растений являются точными фенологическими индикаторами температуры. Любое изменение, связанное с фенологическим календарем и цветением растений, имеет большое значение для пчел. Изменения и колебания климата меняют условия для роста и развития медоносной растительности. Около 500 видов растений нашей флоры являются медоносными и источником нектара и пыльцы. Семейство Розовые (в основном плодовые виды и кустарники) относится к наиболее предпочитаемым; для яблонь 87,4% опыления приходится на пчел, для вишни и черешни – 85,7%,  а для смородины – около 98,9%. В период цветения, который варьируется для разных видов растений, наибольшее количество нектара выделяется в начале и во время массового цветения, при этом количество уменьшается к концу фенологической фазы. На сбор пчелами пищи и меда влияют следующие факторы: 

• Температура воздуха: Оптимальные пределы, при которых выделяемое количество наибольшее, составляют от 10 °C до 25 °C, а максимальные значения – в диапазоне 26 °C – 29 °C.
• Солнечное сияние (облачность): В солнечные дни выделяется больше нектара по сравнению с пасмурными, а урожайность ниже, когда культуры затенены. 
• Влажность воздуха: Оптимальные значения относительной влажности воздуха в процентах составляют от 60% до 80%. При высокой влажности,  собранный нектар имеет меньшее содержание сахара, а при более низких значениях – он густеет.
• Осадки: Частые и легкие дожди в теплую погоду способствуют выделению нектара. В районах с большим количеством и сильными осадками наблюдается более низкий урожай меда и пыльцы.

Многие дополнительные факторы, такие как ветер, плотность посевов, сортовой состав и тип, также влияют на сбор меда. Сочетание высоких температур, низкой влажности, частых, сильных дождей, пасмурной погоды и неправильной технологии возделывания создает неблагоприятные условия для активности пчел и препятствует выделению нектара.

Сегодня частота и интенсивность погодных явлений, связываемых экспертами с колебаниями и изменениями климата, представляют серьезный вызов для сельского хозяйства и пчеловодства. 

Ученые обнаружили разницу в продолжительности фитоклиматических сезонов и потенциального вегетационного периода в разных частях света до двух недель. Смещение начала, конца и продолжительности сезонов, как ожидается, напрямую повлияет на сбор меда и жизнь пчел. Есть сообщения, что в Северной Америке и Европе пчелы покидают самые южные и жаркие части своих ареалов, но плохо приспособлены к более прохладным климатическим условиям. Конечно, в случае с медоносной пчелой Apis mellifera человеческий фактор в значительной степени компенсирует неблагоприятные метеорологические элементы посредством кормления сахарным сиропом, формирования роев, кочевого пчеловодства и отбора местных пород, таких как наша Apis mellifera macedonica, типа rodopica. 

Существуют факты и предпосылки того, что колебания и изменения климата влияют на видовое разнообразие пчел. Мы также должны задаться вопросом: в какой степени сокращение популяций и видового разнообразия является естественным процессом, и какова роль антропогенного фактора?  

В последние годы сельское хозяйство в нашей стране утратило свое разнообразие из-за отсутствия эффективной ирригационной системы и риска потерь при выращивании растений, требующих повышенной влажности. Выращивание гибридных культур получает широкое распространение как в мире, так и в нашей стране. В результате неконтролируемой передачи биологического материала существует вероятность увеличения метизации (потери чистых пород пчел) и занесения болезней и вредителей в места, где они ранее не наблюдались. Широкое и ненадлежащее использование пестицидов, несовместимое с биологией пчел, является серьезной проблемой. Пчелы являются биоиндикаторами как климата, так и антропогенной деятельности. Их сокращение угрожает стабильности и устойчивости как нашей пищи, так и кормов для животных. И это напрямую связано с нашим будущим существованием. Пчелам нет замены, и это требует особого внимания и ответственности. 

Инвестиции в опыление пчелами приносят большую пользу. С одной стороны, они могут улучшить качество и продуктивность культурных растений, а с другой – являются источником нектара и пыльцы. Выбор подходящих сортов поможет сохранить численность пчелиных семей и является методом адаптации сельского хозяйства к изменению климата. 

Местные породы пчел, в свою очередь, обладают лучшей приспособляемостью и пластичностью, поэтому их следует рационально использовать как профессиональным пчеловодам, так и любителям. Органическое земледелие также входит в число современных направлений из-за чистоты своей продукции, отсутствия пестицидов и более высокой устойчивости к колебаниям климата. Изменения в растительном покрове и вмешательство в места обитания диких форм неизбежно влияют на биоразнообразие. Каждый может внести свой вклад в сохранение пчел, создавая для них подходящие условия жизни, выращивая в своем саду постоянно цветущие растения и учитывая время и тип используемых средств защиты растений. 

Источник: Climateka