Люди по всему миру теряют 18 процентов годового урожая из-за вредителей сельского хозяйства, большая часть которых — насекомые. Многие насекомые-вредители завозятся человеком на новые континенты, становясь интродуцентами и причиняя катастрофический ущерб природным и аграрным экосистемам. На борьбу с последствиями таких действий люди ежегодно тратят миллиарды долларов, но ни пестициды, ни биологические методы борьбы пока не привели фермеров к окончательной победе.

Климатические изменения провоцируют рост температур, способствуя расширению ареалов насекомых-вредителей и учащению вспышек численности. Однако их глобальный ответ на климатические изменения предсказать очень сложно: в высоких широтах потепление улучшает жизненные условия, а в приэкваториальных может оказаться серьезным стрессом. Существующие на данный момент исследования не делают общих прогнозов, каждое из них рассматривает отдельные виды вредителей по одному-двум параметрам их отклика на изменения климата.

Ученые во главе с Филиппом Леманном (Philipp Lehmann) из Стокгольмского университета исследовали комплексное влияние климатических изменений на насекомых-вредителей. Для этого они выбрали 31 биологический вид широко распространенных вредителей, используя данные Международного центра сельского хозяйства и биологических наук.

Ученые провели метаанализ по 105 научным публикациям, посвященным вредителям сельского и лесного хозяйства, фиксируя отклик насекомых на климатические изменения по четырем ключевым параметрам: колонизация (освоение новых территорий), продолжительность жизни, популяционная динамика, трофические связи (их прочность и разнообразие). В качестве климатического фактора специалисты рассматривали изменение среднегодовой температуры.

Из 31 изученного вида на текущий момент лишь два не демонстрируют отклика на климатические изменения по ключевым параметрам. 13 вредителей дали положительный отклик — ущерб от их деятельности будет возрастать. Реакция остальных 16 видов является смешанной: они могут демонстрировать как положительные, так и отрицательные отклики в зависимости от географической широты и трофически связанных с ними видов. Важным моментом является быстрая эволюция насекомых: к примеру, потепление в Европе спровоцировало расхождение между созреванием почек у дубов (Quercus spp) и развитием гусениц Зимней пяденицы (Operophtera brumata). Это привело к временному снижению популяции, но через несколько лет они приспособились к более раннему началу вегетации.

Авторы исследования провели линейный регрессионный анализ, чтобы спрогнозировать отклик вредителей в будущем. Они рассматривали ответную реакцию насекомых на меняющееся соотношение реальной и оптимальной температур для их существования в зависимости от географической широты. Анализ охватил четыре периода времени: исторический (за всю историю наблюдений), текущий, ближайшее будущее и долгосрочную перспективу.

Все регрессии были статистически значимыми (исторический период: p<0,001; настоящее время: p=0,001; ближайшее будущее: p=0,007; отдаленное будущее: p=0,011) и показали, что для большей части видов насекомых-вредителей изменения климата приблизят к оптимальным для них условиям обитания, а это означает повышение экологического и экономического ущерба в будущем.

Ранее мы писали о том, что человек изменил ландшафты в результате земледелия еще три тысячи лет назад, а охота и сельское хозяйство спровоцировали передачу звериных вирусов человеку.