Исследование в пустыне Сонора показало, что колодцы диких непарнокопытных обеспечивают до 74 процентов доступной воды

Многолетнее экологическое исследование популяций одичавших лошадей и ослов в пустыне Сонора в Аризоне показало, что вырытые животными колодцы служат жизненно важными источниками гидратации, обеспечивая до 74 процентов всей доступной поверхностной воды в наблюдаемых засушливых локациях в сухие летние месяцы. По данным TOI Science Desk, исследователи начали полевые наблюдения в 2015 году, картографируя объем воды и активность животных на четырех отдельных исследовательских участках в Аризоне в течение трех летних сезонов подряд, завершившихся в 2018 году. Результаты демонстрируют, что роение земли дикими непарнокопытными создает существенный гидрологический доступ для десятков местных видов дикой природы, предоставляя новые эмпирические данные для продолжающейся дискуссии о том, как интродуцированные крупные травоядные влияют на экосистемы пустынь на западе Северной Америки.

## Key facts - Полевые наблюдения начались в 2015 году с целью изучения и количественной оценки выкапывания воды дикими лошадьми (*Equus caballus*) и дикими ослами (*Equus asinus*) в пустыне Сонора. - Исследователи отслеживали состояние поверхностных вод и активность животных на четырех отдельных участках в Аризоне в течение трех летних сезонов подряд до 2018 года. - Гидрологические измерения показали, что колодцы, вырытые непарнокопытными, обеспечивали до 74 процентов от общего объема доступной поверхностной воды в наблюдаемых локациях в пиковые периоды засухи. - Автономные фотоловушки и полевой мониторинг зафиксировали 57 различных видов позвоночных, использующих вырытые животными водные колодцы. - О многолетних полевых наблюдениях и экологических выводах сообщило издание TOI Science Desk.

## What happened В 2015 году исследователи запустили систематический проект полевых наблюдений на юге и западе Аризоны для оценки функционального воздействия выкапывания воды непарнокопытными на экосистемы пустыни. В течение трех летних циклов мониторинга, продолжавшихся до 2018 года, исследовательская группа картографировала физическую географию, гидрологический сток и взаимодействия диких животных на четырех выработанных исследовательских участках в пустыне Сонора.

Во время сильной жары и продолжительных засух в засушливых биомах поверхностная вода в пересохших руслах рек, местных «уошах» или арройо (washes / arroyos), быстро испаряется или уходит под сухой песок и гравий. Чтобы добраться до подповерхностных водоносных горизонтов, дикие лошади и ослы разгребают копытами сухой верхний слой почвы, выкапывая углубления глубиной до шести футов, пока не достигнут насыщенного водой грунта или открытых грунтовых вод.

Систематически картографируя водные объекты на четырех участках в течение трех летних сезонов, исследователи измерили долю открытой поверхностной воды, созданной непосредственно животными, по сравнению с естественными стоячими водоемами. Данные показали, что в периоды сильной жары, когда естественные водоемы полностью пересыхали, колодцы лошадей и осликов (бурро) составляли до 74 процентов всей доступной поверхностной воды на обследованных территориях.

Чтобы определить, какие виды получили выгоду от этих измененных водных точек, исследователи установили непрерывно работающие фотоловушки с датчиками движения и провели прямые визуальные наблюдения вокруг активных колодцев. За трехлетний период мониторинга команда зафиксировала 57 различных видов позвоночных, посещавших вырытые колодцы для питья, охлаждения или поиска пищи. Среди наблюдавшихся видов были крупные местные млекопитающие, хищники, мелкие пустынные грызуны, охотничье-промысловые птицы, певчие птицы и рептилии, что подтвердило функцию вырытых животными колодцев как общих экологических ресурсов на нескольких трофических уровнях.

## Why it matters В засушливых экосистемах поверхностная вода является основным лимитирующим ресурсом, определяющим выживание диких животных, успех размножения и их пространственное распределение. В летний период в пустыне Сонора температура воздуха часто превышает 100 градусов по Фаренгейту (38 градусов по Цельсию), что ускоряет испарение и сокращает открытые источники воды. Открывая доступ к подповерхностным водам, которые иначе оставались бы погребенными под сухим гравием, дикие непарнокопытные выступают в роли гидрологических фасилитаторов, значительно увеличивая общую доступность воды во время сезонных засух.

Эти результаты вводят конкретные количественные показатели в концепцию экосистемной инженерии — процесса, посредством которого организмы физически изменяют, поддерживают или создают среды обитания для других видов. В то время как широко известные экосистемные инженеры, такие как бобры, изменяют речной сток в умеренных регионах, крупные копытные в засушливых условиях выполняют аналогичную функцию, открывая подповерхностные водные каналы. Для мелких пустынных млекопитающих и птиц, у которых нет физической возможности копать уплотненный песок на глубину нескольких футов, колодцы непарнокопытных представляют собой доступный источник воды в критические периоды выживания.

Кроме того, открытие имеет прямое значение для управления природными ресурсами и стратегий адаптации к климату. По мере роста глобальной температуры и усиления циклов засухи на юго-западе США прогнозируется сокращение естественных объектов поверхностных вод. Понимание того, как биологическое поведение меняет локальную доступность воды, помогает биологам дикой природы и управляющим земельными ресурсами точно моделировать устойчивость видов и емкость экосистем в условиях нарастающего климатического стресса.

## The background Дикие лошади (*Equus caballus*) и дикие ослы (*Equus asinus*), часто называемые бурро, являются интродуцированными видами, повторно завезенными в Северную Америку европейскими исследователями и поселенцами начиная с конца XV и XVI веков. Хотя предки местных непарнокопытных обитали в Северной Америке в эпоху плейстоцена, они вымерли примерно от 11 000 до 13 000 лет назад. Современные дикие табуны состоят из одичавших потомков домашних животных, которые сбежали или были выпущены на волю на протяжении веков скотоводства, горнодобычи и военных перемещений.

В Соединенных Штатах свободно кочующие лошади и ослы находятся под охраной и управлением на государственных землях, главным образом со стороны Bureau of Land Management (BLM) и U.S. Forest Service в рамках Закона Wild Free-Roaming Horses and Burros Act of 1971. Федеральная политика предписывает сохранение неуправляемых табунов при сохранении баланса с здоровьем диких земель, разрешениями на выпас скота и популяциями местных видов дикой природы.

На протяжении десятилетий академическая наука о охране природы и политика управления пастбищами характеризовали одичавших непарнокопытных как инвазивные виды, деградирующие хрупкие засушливые среды. Опасения обычно сосредоточены на чрезмерном выпасе местной растительности, уплотнении почвы, эрозии и конкурентном вытеснении местных копытных, таких как пустынный снежный баран (*Ovis canadensis*) и вилорог (*Antilocapra americana*). Федеральные земельные агентства регулярно проводят отловы для сокращения численности табунов, превышающей установленные допустимые уровни управления (Appropriate Management Levels, AML).

Пустыня Сонора, занимающая площадь около 100 000 квадратных миль на юге Аризоны, юго-востоке Калифорнии и северо-западе Мексики, признана одной из самых биологически разнообразных пустынь Америки. Ее экосистема зависит от двух сезонных режимов осадков — зимних дождей и летних муссонов, — разделенных периодами сильной засухи в конце весны и начале лета, что создает экстремальное гидрологическое давление на местную фауну.

## Reaction Ожидается, что публикация данных многолетних наблюдений за созданием колодцев непарнокопытными вызовет активную дискуссию среди экологов пастбищных земель, федеральных управляющих дикой природой и групп по защите животных. Специалисты по управлению пастбищами и местным видам часто утверждают, что крупные популяции одичавших лошадей и ослов причиняют серьезный локальный ущерб окружающей среде, особенно вблизи хрупких пустынных источников, где интенсивное движение копыт уничтожает прибрежную растительность и ухудшает качество воды.

Напротив, организации по защите диких лошадей и исследователи функциональной экологии, скорее всего, будут подчеркивать показатель в 74 процента вклада в водоснабжение как доказательство того, что одичавшие непарнокопытные выполняют полезные экологические роли, которые когда-то исполняла вымершая мегафауна плейстоцена. Ожидается, что научные дискуссии сосредоточатся на том, перевешивают ли экологические преимущества повышенной доступности воды локальное физическое нарушение, вызываемое неуправляемыми популяциями табунов на местную флору и структуру почвы.

Официальная оценка этих результатов, как ожидается, состоится на страницах научных журналов, симпозиумах по управлению пастбищами и на общественных слушаниях, связанных с планами управления ресурсами Bureau of Land Management на Юго-Западе.

## What we don't know yet Хотя трехлетнее исследование предоставляет подробные показатели водоснабжения и видового разнообразия на четырех участках в Аризоне, несколько ключевых научных вопросов остаются нерешенными:

- Итоговое экологическое воздействие: текущие данные не позволяют установить, перевешивает ли общая польза от дополнительного доступа к воде экологический стресс, оказываемый непарнокопытными из-за поедания растений и вытаптывания почвы вблизи колодцев. - Географический охват: поскольку полевые измерения проводились на четырех конкретных участках в пустыне Сонора в Аризоне, остается неясным, проявляют ли непарнокопытные аналогичную частоту выкапывания колодцев и достигают ли сходных объемов воды в более холодных и высокогорных пустынях, таких как Great Basin Desert. - Влияние на выживаемость: данные с фотоловушек подтверждают, что 57 видов посещали колодцы, однако имеющиеся данные не отслеживают показатели долгосрочной выживаемости или роста популяций этих видов, непосредственно связанные с доступом к колодцам. - Устойчивость к засухе: степень, в которой глубокие колодцы непарнокопытных продолжают давать доступную воду во время многолетних мегазасух — когда подповерхностные водоносные горизонты опускаются значительно глубже шести футов, — остается неизученной.

## What to watch Чтобы оценить, как это исследование повлияет на экологию и земельную политику в будущем, к ключевым событиям для отслеживания относятся:

- Обновления политики Bureau of Land Management: стоит следить за тем, включат ли федеральные управляющие землями данные о выкапывании колодцев непарнокопытными в заявления о воздействии на окружающую среду и в планы управления табунами в Аризоне и соседних западных штатах. - Последующие полевые исследования: отслеживать рецензируемую литературу на предмет сравнительных исследований, оценивающих поведение по выкапыванию колодцев в других засушливых зонах Северной Америки, таких как пустыни Mojave и Chihuahuan. - Целевой мониторинг местных видов: следить за экологическими исследованиями, отслеживающими конкретные виды, вызывающие особое беспокойство, такие как пустынный снежный баран или пустынный черепаха, чтобы измерить, как зависимость от колодцев непарнокопытных меняет их сезонные пути миграции и показатели размножения. - Технологическая интеграция: наблюдать, будут ли агентства по охране дикой природы разворачивать расширенные сети фотоловушек для мониторинга качества воды и передачи патогенов у многовидовых колодцев непарнокопытных в предстоящие периоды летней засухи.

Этот материал содержит информацию, первоначально опубликованную TOI Science Desk.