Žemė naktį – matyti labiausiai apšviestos vietovės (2016 m.). © NASA
Šiuo metu apie 60 proc. Žemės gyventojų gyvena miestuose. Panašu, kad šis
skaičius gali didėti. Plečiantis miestams kinta ne tik mūsų planetos kraštovaizdis,
bet ir biologinė įvairovė. Žmonių kaimynystėje išmokę gyventi paukščiai turi
prisitaikyti prie naujų sąlygų. Juos ypač veikia triukšmas, dirbtinis apšvietimas
ir žaliųjų erdvių mažėjimas.
Paukščiai – kaip lakmuso popierėlis
Kad žmonės keičia gamtą, abejonių nekyla. Toli
gražu ne visi šie pokyčiai naudingi augalams, gyvūnams ir pačiam žmogui. Labai
svarbu suprasti, kaip keičiame ekosistemą ir laiku užkirsti kelią neigiamiems
padariniams ar bent jau juos sušvelninti. Kaip patenkinti žmonių poreikius ir
nepakenkti gamtai? Vienas iš mokslininkams rūpimų klausimų – miestų bioįvairovės
pokyčiai. Didmiesčiai – tai triukšmo, dirbtinio apšvietimo šaltinis. Jiems
plečiantis mažėja parkų, skverų ir kitų žaliųjų erdvių, kuriose gyvena ar
galėtų gyventi gyvūnai. Taigi, kaip jie prisitaiko prie naujų sąlygų? Dalis jų
taip ir neprisitaiko (net ir vienos rūšies išnykimas gali sukelti rimtų
padarinių), o likusių gyvūnų adaptacijos būdai ir padariniai labai įvairūs. Visa
tai traukia mokslininkų dėmesį.
Miestų paukščių bendruomenes veikia įvairūs
veiksniai: pastatų gausa, gyventojų tankis, aplinkos triukšmas (Fontana ir kt.
2011), žaliųjų erdvių išdėstymas, dydis ir skaičius, maisto ištekliai, plėšrūnai
ir kt. Jie tarsi lakmuso popierėlis reaguoja į kintančią aplinką, pvz., pakinta
rūšinė įvairovė, individų gausa, elgesys (Chase ir Wash 2006). Todėl
mokslininkai dažnai pasirenka paukščius kaip modelinius organizmus. Be to, juos
nesudėtinga aptikti ir tirti (1 pav.).
Šių dienų miestai nuo praėjusio šimtmečio miestų skiriasi kaip diena ir naktis. Beje, dieną nuo nakties atskirti dabartiniuose didmiesčiuose ne taip ir paprasta dėl dirbtinio apšvietimo (gatvių apšvietimas, transporto priemonių žibintai, apšviesti langai ir vitrinos, reklaminiai stendai ir kt. – o kiek sunaudojama energijos!). Triukšmo lygis miestuose taip pat labai pakito – vien per pastaruosius 20 metų automobilių gamyba pasaulyje didėjo pusantro karto[1]. Visa tai turi įtakos miestuose gyvenantiems paukščiams. Kaip jie prisitaiko prie nepalankių gyvenimo sąlygų? Įvairiai. Migruojantys ir žiemojantys paukščiai skirtingai reaguoja į gyvenimo mieste trikdžius. Vidutinėse platumose perintys migruojantys paukščiai yra jautresni kraštovaizdžio sudėčiai ir struktūrai, labiau pažeidžiami plėšrūnų nei žiemojantys paukščiai. Pastarieji geriau prisitaiko prie maisto pokyčių (Martin ir Fahrig 2018).
1 pav. Vienas gražiausių miesto paukščių genys. © Jaunasis tyrėjas
Daugiau vandens telkinių, mažiau triukšmo
Šiame straipsnyje aprašomiems moksliniams
tyrimams atlikti užtenka išmaniojo telefono ir kompiuterio. Išmaniuoju telefonu
galima įvertinti triukšmą, apšvietimą, nustatyti koordinates, atstumą, o paukščiams
identifikuoti pasitelkti įvairias programas. Kompiuteris reikalingas duomenims
analizuoti, kurie nebūtinai turi būti pačių gauti, pvz., palydovų nuotraukoms,
žemėlapiams, informacijai apie paukščių paplitimą, miestų dydį, gyventojų
skaičių.
Miestų žaliųjų erdvių įvairovė didelė: parkai, skverai, apželdinti pastatų stogai, žmogaus beveik nepaliesti natūralios gamtos plotai, pvz., miškai. Jos svarbios ne tik žmonėms (padeda sumažinti užterštumą, triukšmą ir kitais būdais pagerina gyvenimo kokybę), bet ir padeda palaikyti miestų bioįvairovę (Silva ir kt. 2020). Barbosa ir kt. (2020) tyrė, nuo kokių veiksnių priklauso žiemojančių ir migruojančių paukščių gausa viename tankiausiai žmonių gyvenamame mieste – San Paule. Šiame Brazilijos didmiestyje 2018 metais 1521 km2 plote gyveno 12 milijonų žmonių. Jame yra daug mažų parkų, jį supa du dideli miškai. Tyrėjai išanalizavo San Paulo kraštovaizdį: apie 51 proc. sudaro miesto statiniai (pastatai, gatvės ir kt.), 32 proc. sudaro medžių danga, 10 proc. – veja, 7 proc. – vandens telkiniai. Paukščių stebėjimams buvo atrinkta 31 tyrimo vieta žaliosiose erdvėse, tarp kurių buvo mažiausiai 2 km atstumas. Trys iš jų buvo saugomoje miško teritorijoje, o likusios 28 – miesto parkuose ir mažesnėse žaliosiose erdvėse. Kiekviena tyrimo vieta apibūdinta žemės danga (medžiai, veja, miesto struktūros) ir gyventojų tankiu. Taip pat buvo įvertinti ir kiti du veiksniai, galintys turėti įtakos paukščiams – tai atstumas iki artimiausio vandens telkinio ir vidutinis triukšmo lygis (2 pav.). Pastarajam išmatuoti naudota programa „Sound meter“: triukšmo lygis matuojamas decibelais, grafiškai pateikiamas paskutinių 30 sekundžių įrašo mažiausias, vidutinis ir didžiausias triukšmo lygis. Tyrimo vietose triukšmas matuotas trijų vizitų metu po 2 minutes (iš viso 6 minutės). Visi triukšmo matavimai buvo atlikti tuo pačiu mobiliuoju telefonu, o tolesnei analizei naudotas vidutinis triukšmo lygis.
San Paule aptinkami ir žiemojantys, ir
migruojantys paukščiai. Barbosa ir kt. (2020) turimais duomenimis, šiame mieste
galima sutikti net 464 rūšių paukščius (Lietuvoje iki šiol užfiksuoti 401 rūšies
paukščiai[2]!).
Paukščių stebėjimams tyrėjai pasirinko laikotarpį, kuomet jų galima aptikti
daugiausia – tuomet regione yra dauguma migruojančių paukščių. Be to, tuo metu
didžioji paukščių dalis pietryčių Brazilijoje peri, yra aktyvūs, „šnekūs“,
todėl nesunku juos aptikti. Iš viso stebėjimai vyko tris mėnesius: paukščiai
buvo registruojami rytais (nuo 7 iki 10 valandos vietos laiku) kiekvienoje
tyrimo vietoje 1 km spinduliu po tris kartus (kaskart vietovių lankymo
eiliškumas skyrėsi) kas 20–30 dienų. Tokia paukščių stebėjimų eiga
suplanuota tikintis aptikti kuo daugiau paukščių. Stebėjimus tyrėjai atliko
darbo dienomis, kuomet parkuose mažiau žmonių (kuo daugiau žmonių, tuo labiau jie
gali paveikti tyrimo rezultatus). Paukščiai buvo identifikuojami vizualiai ir
pagal skleidžiamus garsus.
Barbosa ir kt. (2020) nustatė 142 paukščių rūšis,
iš kurių daugiausia buvo vabzdžiaėdžių. Įprastai paukščiai maitinasi tam
tikroje aplinkoje. Skiriami šie miško paukščių mitybos sluoksniai: ties medžių
laja ir/ar po ja, ties pomiškiu, ant žemės ir vandenyje. Daugiausia Barbosa ir
kt. (2020) nustatė ties medžių laja ir/ar po ja mintančių paukščių – net 45
rūšis. Dauguma aptiktų paukščių buvo žiemojantys (128 rūšių). Žaliosiose
erdvėse buvo nuo 7 iki 49 rūšių žiemojančių paukščių, o migruojančių – nuo 0
iki 10. Vidutinis triukšmo lygis šios erdvėse įvairavo nuo 19 dB iki
48 dB. O atstumas nuo tirtų vietų iki artimiausio vandens telkinio buvo
1–1500 metrų. Mokslininkai padarė išvadą, kad daugiausia įtakos paukščių
įvairovei turi triukšmas ir atstumas iki vandens telkinio (3 pav.). Tiesa,
šie du veiksniai paukščius veikia nevienodai: nuo vandens telkinių labiau
priklauso žiemojantys paukščiai, o nuo triukšmo – migruojantys. Tyrėjai
nustatė, kad miesto centro žaliosiose erdvėse triukšmas kur kas didesnis nei
tolimesniuose rajonuose, o paukščių įvairovė mažesnė (2 pav., 1 lentelė).
Vandens telkiniai paukščiams gali būti svarbūs dėl kelių priežasčių, pvz., kaip
maisto šaltinis ir termoreguliacijai užtikrinti, o tai ypač svarbu karštuose kraštuose
įsikūrusiems paukščiams. Tyrėjai mano, kad dėl pastarosios priežasties paukščių
gausu triukšmingose ir netoli vandens telkinių esančiose žaliosiose erdvėse.
Šalia vandens telkinių galima aptikti daugiau paukščių ir dėl to, kad čia yra daugiau
nariuotakojų, kuriais minta didelė dalis paukščių.
Barbosa ir kt. (2020) izoliuotuose parkuose
nustatė daugiau kaip 20 proc. visame mieste aptinkamų paukščių ir
35 proc. visų mieste įsikūrusių migruojančių paukščių. Miestų paukščiams žaliosios
erdvės svarbios kaip maisto šaltinis, pvz., didžioji dalis nustatytų paukščių
buvo vabzdžiaėdžiai, ir kaip maitinimosi aplinka, pvz., daugumai San Paule
nustatytų paukščių maitintis reikalinga medžių laja. Todėl kintant žaliųjų
erdvių plotui, kiekiui, medžių dangai, vandens telkinių prieinamumui ir kt.,
kinta ir paukščių įvairovė.
3 pav. Įvairių veiksnių (triukšmo, atstumo
iki vandens telkinio, medžių dangos, miesto struktūrų, žmonių populiacijos)
poveikis (1,00 – poveikis stipriausias, 0,00 – poveikis silpniausias) San Paule
žiemojantiems ir migruojantiems paukščiams. Labiausiai paukščių rūšinei
įvairovei įtakos turi triukšmas ir atstumas iki vandens telkinių. Parengta
pagal Barbosa ir kt. (2020).
1 lentelė. Tyrimo vietos San Paulo mieste ir jose nustatyti paukščiai. Tyrimo vieta: parkas, MŽE (maža žalioji erdvė), gatvė. Jų vieta parodyta žemėlapyje (2 pav.). M – migruojantys paukščiai, R – žiemojantys paukščiai. Paukščių mitybos sluoksniai: ML – medžių laja, MA – antras medžių ardas, PO – pomiškis, ŽE – žemė, VA – vanduo. Paukščių mityba: ŽO – žolėdžiai, VĖ – vaisiaėdžiai, VB – vabzdžiaėdžiai, NE – nektaraėdžiai, VI – visaėdžiai.
4 pav. Mieste sutinkamas paprastasis
varnėnas Sturnus vulgaris. © Jaunasis
tyrėjas
Paukščiams reikalingi medžiai
Silva ir kt. (2020) aiškinosi, kokie veiksniai
turi daugiausia įtakos vidutinio dydžio miesto nedidelėse (mažesnėse nei
1 ha ploto) viešosiose žaliosiose erdvėse gyvenančių paukščių bendruomenėms.
Tyrimai buvo atlikti apie 200 000 gyventojų turinčiame mieste, kuriame
gyvena 340 rūšių paukščių, iš kurių 12‑ai rūšių gresia išnykimas. Paukščiams stebėti
tyrėjai atrinko 28 nedideles (0,10–0,77 ha) žaliąsias erdves. Vienas jų
supo komerciniai pastatai, kitas – tankiai gyvenami gyvenamieji rajonai. Tarp
žaliųjų erdvių buvo mažiausiai 340 m atstumas. Paukščiai stebėti kartą per
du mėnesius (iš viso aštuonis kartus) darbo dienomis rytais (7–10 val.) ir tik
geru oru, kad kuo panašesnis būtų žmonių ir transporto priemonių srautas per
visus stebėjimus. Tyrėjai registravo tupinčius paukščius ir suskirstė juos
pagal mitybą į vaisiaėdžius, nektaraėdžius, visaėdžius, sėklaėdžius,
vabzdžiaėdžius. Silva ir kt. (2020) tyrė, ar paukščių įvairovei ir gausai turi
įtakos atstumas nuo jų gyvenamosios vietos iki vandens telkinio ir miestą supančio
didelio miško, žaliųjų erdvių dydis, jose augančių medžių įvairovė (buvo
identifikuoti visi didesni nei 1 m aukščio medžiai ir krūmai, kurių
kamieno skersmuo didesnis nei 10 cm), neinvazinių medžių dalis, medžių
tankis ir triukšmas. Žaliųjų erdvių plotą ir koordinates mokslininkai nustatė naudodami
kompiuterinę programinę įrangą, o triukšmą išmatavo išmaniuoju telefonu
(programa „Sound Meter“). Mokslininkai žaliosiose erdvėse nustatė 75 rūšių
paukščius – 1808 aptikti paukščiai priklausė 26 šeimoms. Tai penktadalis visų šiame
mieste aptinkamų paukščių. Kiekvienoje žaliojoje erdvėje buvo nustatyta nuo 9
iki 36 rūšių paukščių, kiekvienos rūšies individų nustatyta nuo 21 iki 94. Daugiausia
nustatyta vabzdžiaėdžių (41 proc.) ir sėklaėdžių (42 proc.). Tyrimas parodė,
kad nuo triukšmo priklauso, ar miesto gyventojus džiugins paukščių čiulbėjimas.
Ir ne tik dėl to, kad per jį gali nesigirdėti paukščių giesmių, bet ir dėl jo
neigiamo poveikio paukščių įvairovei ir gausai. Žemiausias triukšmo lygis Silva
ir kt. (2020) tirtose žaliosiose erdvėse buvo 59 dB, o vidutinis – apie
67 dB. Žinoma, kad net 40 dB triukšmas neigiamai veikia paukščius, pakinta
jų bendravimas (pvz., čiulbėjimo laikas), poravimosi, maisto paieškos elgesys, o
tuo pačiu sumažėja galimybė išvengti plėšrūnų (Shannon ir kt. 2015). Vienas iš
būdų sumažinti triukšmo poveikį paukščiams – apsodinti medžiais miestus. Nustatyta,
kad norint užtikrinti didelę paukščių įvairovę mieste, reikia pasirūpinti net
ir labai mažų žaliųjų erdvių medžių įvairove. Kuo ji didesnė, tuo įvairesnių paukščių
čia gali įsikurti. Mokslininkai pastebėjo, kad kai kurių rūšių paukščių, pvz.,
didįjį tukaną (Ramphastos toco), žvirblinį genį (Veniliornis passerinus), buvo galima aptikti tik tose žaliosiose erdvėse,
kuriose buvo didelė medžių įvairovė.
Balandžiai ir apšvietimas
Dirbtinis apšvietimas – tai dar vienas veiksnys, stipriai veikiantis paukščius: jų mitybą, bendravimą, orientavimąsi aplinkoje, dauginimąsi. Ar dirbtinis apšvietimas veikia miestuose paplitusius balandžius (Columba livia domestica, 5 pav.), aiškinosi Leveau (2020). Tyrimui buvo atrinkti keturi miestai, turintys daugiau kaip 500 000 gyventojų. Trijuose iš jų buvo užfiksuoti naktį maisto ieškantys balandžiai. Buvo palygintos šių miestų vietovių, kuriose naktį buvo pastebėti aktyvūs balandžiai ir kuriose nebuvo užfiksuota aktyvių balandžių, aplinkos sąlygos. Balandžių ieškota didelėse gatvėse, kurios dėl didelių transporto priemonių srautų yra triukšmingos, taip pat tik pėstiesiems skirtose gatvėse. Pastarosios galėjo pritraukti balandžius dėl žmonių palikto maisto. Kuo daugiau pėsčiųjų šiose miesto dalyse, tuo didesnė tikimybė balandžiams rasti maisto. Kiekvienoje tirtoje vietovėje 1 m aukštyje mobiliuoju telefonu (programa „Lux Meter“) buvo matuojamas apšvietimas, taip pat registruota, kiek pėsčiųjų praėjo ir transporto priemonių pravažiavo per 3 minutes.
5 pav. Vieni dažniausių miesto paukščių – balandžiai. © Jaunasis tyrėjas
Leveau (2020) nustatė, kad balandžių aktyvumas naktį ir apšvietimas
susiję. Labiausiai tikėtina, kad balandžiai naktį ieškos maisto, jei apšvieta
yra didesnė kaip 100 liuksų (6 pav.). Neaišku, kodėl ne visuose
tirtuose miestuose buvo aptikta naktį maisto ieškančių balandžių. Gal šių paukščių
aktyvumas naktį priklauso nuo apšvietimo ir maisto kiekio? Yra žinoma, kad paukščių
elgesys gali priklausyti ir nuo šviesos spalvos (Ouyang ir kt. 2017). Tolesni
tyrimai galėtų atskleisti, ar balandžių aktyvumas naktį priklauso nuo šiukšlių
konteinerių kiekio, šalia esančių viešojo maitinimo įstaigų skaičiaus ir kt. Būdami
aktyvūs naktį balandžiai gali įgyti pranašumų – taip jie išvengia žmonių, be
to, pasisotinę naktį, dieną jie mažiau konkuruoja dėl maisto. Tačiau tokia jų reakcija į apšvietimą
gali pabloginti kitų – įprastai naktį aktyvių – paukščių padėtį. Juk padidėja
pastarųjų konkurencija dėl maisto.
6 pav. Ar balandžiai naktį
ieškos maisto, priklauso nuo apšvietos. Tikimybė, kad balandžiai naktį bus
aktyvūs, yra beveik didžiausia esant didesnei kaip 100 liuksų apšvietai. Vertikalūs
brūkšneliai ant X ašių žymi vidutinę
apšvietą tirtose vietovėse, kuriose nustatyti naktį aktyvūs (viršuje) ir
neaktyvūs (apačioje) balandžiai. Pilkai pažymėtas pasikliovimo intervalas 95%
(dydžio verčių intervalas, kuriame su 95% tikimybe yra matavimo
rezultato vertė). Parengta pagal Leveau (2020).
Programos ir įrankiai paukščių tyrimams
Straipsnyje „Mokslas prieinamas kiekvienam“ rasite naudingos
informacijos apie mobiliąsias programas, įrankius, projektus ir kt., kurie gali
praversti rengiant įvairių sričių tiriamuosius darbus, tarp jų ir paukščių tyrimams.
Siūlome dar kelias programas, skirtas paukščiams identifikuoti.
Mobilioji programa „BirdNET“ padės
atpažinti paukščius pagal jų skleidžiamus garsus. Įrašykite, kaip čiulba
paukščiai, pasirinkite norimą analizuoti įrašo dalį ir palaukite, kol programa nustatys
galimus garsų savininkus.
Mobilioji programa „Bird Identifier Pro“ padės identifikuoti paukščius iš nuotraukų.
Literatūra
Barbosa K. V. de C., Rodewald A. D., Ribeiro M. C., Jahn A. E. 2020, Noise
level and water distance drive resident and migratory bird species richness
within a Neotropical megacity. Landscape
and Urban Planning, 197, 103769, DOI:10.1016/j.landurbplan.2020.103769
Chace J. F., Wash J. J. 2006, Urban effects on native avifauna: a review. Landscape and Urban Planning, 74, 46–69, DOI:10.1016/j.landurbplan.2004.08.007
Leveau L. M. 2020,
Artificial Light at Night (ALAN) Is the Main Driver of Nocturnal Feral Pigeon (Columbia livia f. domestica) Foraging in
Urban Areas. Animals, 10, 554, DOI:10.3390/ani10040554
Martin A. E., Fahrig L. 2018, Habitat specialist birds disperse farther
and are more migratory than habitat generalist birds. Ecology, 99 (9), 2058–2066, DOI:10.1002/ecy.2428
Nordt A., Klenke R. 2013, Sleepless
in Town – Drivers of the Temporal Shift in Dawn Song in Urban European
Blackbirds. Plos ONE, 8 (8), e71476, DOI:10.1371/journal.pone.0071476
Ouyang J. Q., de Jong
M., van Grunsven R. H. A. ir kt. 2017, Restless roosts: Light pollution
affects behavior, sleep, and physiology in a free‑living songbird. Global Change Biology, 23, 4987–4994.
Shannon G., McKenna M. F., Angeloni L. M. ir kt. 2015, A synthesis of two decades of research documenting the effects of noise on wildlife. Biological reviews, 91 (4), 982–1005, DOI: 10.1111/brv.12207
da Silva B. F., Pena J. C., Viana‑Junior A. B., Vergne M., Pizo M. A.
2021, Noise and tree species richness modulate the bird community inhabiting
small public urban green spaces of a Neotropical city. Urban Ecosystems, 24, 71–81, DOI:10.1007/s11252-020-01021-2
[2] http://www.birdlife.lt/upload/user_uploads/Dokumentai/LOFK_dokumentai/Sistematinis_2020-08-06_-LOFK.pdf
