С повышением температуры по мере потепления климата голодные гусеницы могут стать еще более голодными и прожорливыми. Потери урожая от вредителей могут возрасти.
Насекомые будут «есть все больше и больше», — говорит Кертис Дойч из Университета Вашингтона в Сиэтле. Основываясь на том, как жара ускоряет метаболизм и размножение насекомых, он и его коллеги оценивают, что каждый градус Цельсия потепления означает дополнительные от 10 до 25 процентов ущерба для пшеницы, кукурузы и риса.
Насекомые уже уничтожают около 8 процентов кукурузы и пшеницы в мире каждый год и повреждают 14 процентов риса, говорит Дойч. Если средняя глобальная температура Земли поднимется всего на 2 градуса выше доиндустриального уровня, ежегодные потери урожая могут составить около 10 процентов для кукурузы, 12 процентов для пшеницы и 17 процентов для риса. Итого потери могут быть около 213 млн тонн за три культуры.
В отличие от млекопитающих и птиц, насекомые нагреваются или охлаждаются, как и их окружающая среда. Как насекомое нагревается, его метаболизм ускоряется. Чем быстрее оно сжигает энергию, тем больше насекомое питается и тем быстрее размножается. Темпы ускорения не сильно отличаются между видами насекомых, говорит Дойч. Таким образом, он и его коллеги разработали математическое моделирование того, сколько насекомых в целом будет появляться, размножаться и поедать зерновые культуры в условиях потепления климата.
Тропические насекомые часто уже близки к потолку их возможной температуры. В более прохладных умеренных зонах, где выращивается пшеница, насекомые имеют гораздо больше возможностей для увеличения популяции. Это делает пшеницу особенно уязвимой в будущем, говорит Дойч.
Это «ценный первый шаг» к прогнозированию будущих потерь от вредителей, говорит физиолог-эколог Натан Лемуан из Университета штата Колорадо, который изучает взаимодействие растений и насекомых. Но он и другие ученые отмечают, что метаболизм насекомых является лишь одним из многих факторов, которые повлияют на урожайность будущих культур в лучшую или худшую сторону.
Повышение температуры может стимулировать или препятствовать вторжению насекомых на новые территории. Температура может также влиять на паразитов, которые питаются вредителями, пожирающими урожай. И вредители, и растения могут адаптироваться и развиваться. Учитывая это, прогнозы тоже должны будут развиваться.
C.A. Deutsch et al. Increase in crop losses to insect pests in a warming climate. Science. Vol. 361, August 31, 2018, p. 916. doi: 10.1126/science.aat3466.