Пустынная саранча, мигрирующий вредитель, зачастую достигает масштабов эпидемии, а рой, покрывающий один квадратный километр, может за один день потребить столько еды, что хватило бы для того, чтобы накормить 35 000 человек. Такое обширное уничтожение урожая приводит к росту цен на местные продукты питания в уязвимых странах Африки и Азии, к голоду и массовым беспорядкам.
Группа ученых под руководством Кембриджского университета разработала способ прогнозирования времени и места нашествия пустынной саранчи, чтобы с ней можно было справиться до того, как проблема выйдет из-под контроля. Инструмент использует данные прогноза погоды от UK Met Office и современные вычислительные модели перемещения насекомых в воздухе, чтобы предсказать, куда направятся рои в поисках новых мест для кормления и размножения. Затем области, которые, скорее всего, будут затронуты, можно опрыскать пестицидами.
По словам исследователей, до сих пор прогнозирование и контроль нашествий саранчи были «удачными и неудачными». Их новая модель, опубликованная в журнале PLOS Computational Biology, позволит национальным агентствам быстро реагировать на растущую угрозу нашествия саранчи.
Борьба с пустынной саранчой является важнейшим приоритетом для обеспечения продовольственной безопасности: это крупнейший мигрирующий вредитель для мелких фермеров во многих регионах Африки и Азии, способный преодолевать большие расстояния, пересекая национальные границы.
Ожидается, что изменение климата приведет к более частым нашествиям пустынной саранчи, вызывая такие триггерные события, как циклоны и интенсивные ливни. Они приносят влагу в пустынные регионы, что позволяет растениям процветать, обеспечивая пищу для саранчи, что запускает ее размножение.
«Во время нашествия пустынной саранчи мы теперь можем предсказать, куда направятся стаи, за несколько дней, чтобы контролировать их в определенных местах. А если их не удается контролировать в этих местах, мы можем предсказать, куда они направятся дальше, чтобы подготовиться там», - сказала доктор Рената Реткуте, научный сотрудник кафедры ботаники Кембриджского университета и первый автор статьи.
«Важно быстро отреагировать, если есть вероятность большого нашествия саранчи, прежде чем это приведет к серьезным потерям урожая. Огромные стаи могут привести к действительно отчаянным ситуациям, когда люди могут голодать», - сказал профессор Крис Гиллиган с кафедры ботанических наук Кембриджского университета, старший автор статьи.
Он добавил: «Наша модель позволит нам в будущем сразу же взяться за дело, а не начинать с нуля, как это было исторически».
Команда заметила необходимость в комплексной модели поведения пустынной саранчи во время реагирования на массовый всплеск в 2019-2021 годах, который распространился от Кении до Индии и оказал огромное давление на производство пшеницы в этих регионах. Вредители уничтожили сахарный тростник, сорго, кукурузу и корнеплоды. Исследователи говорят, что научному реагированию препятствовала необходимость сбора и интеграции информации из различных разрозненных источников.
«Реакция на последнее нашествие саранчи была очень спонтанной и менее эффективной, чем могла бы быть. Мы создали комплексную модель, которую можно будет использовать в следующий раз для борьбы с этим разрушительным вредителем», - сказала Реткуте.
Хотя подобные модели уже пробовались ранее, это первая, которая может быстро и надежно предсказать поведение роя. Она учитывает жизненный цикл насекомых и выбор ими мест размножения, а также может прогнозировать перемещения роя саранчи как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе.
Новая модель была тщательно протестирована с использованием реальных данных наблюдения и погоды с последнего крупного всплеска саранчи. Она будет информировать о наблюдении, раннем предупреждении и управлении стаями пустынной саранчи национальными правительствами и международными организациями, такими как Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций (ФАО).
Исследователи говорят, что страны, которые не сталкивались с вспышкой саранчи в течение многих лет, часто плохо подготовлены к реагированию, не имея необходимых групп наблюдения, самолетов и пестицидов. Поскольку изменение климата изменяет перемещение и распространение крупных стай, необходимо лучшее планирование, что делает новую модель своевременной разработкой.
Источник: University of Cambridge. Автор: Кит Крессман, ФАО.
