Белуха - белый кит. Зачем ее нужно изучать?

Белуха ( Delphinapterus leucas) - один из самых многочисленных видов морских млекопитающих Арктики. В территориальных водах России распространена в Белом, Баренцевом, Карском морях, в море Лаптевых, а также в Восточно-Сибирском, Беринговом, Чукотском и Охотском морях.

Питаясь преимущественно рыбой, популяции белухи очень четко и своевременно реагируют на все изменения в морской среде, особенно связанные с антропогенными загрязнением и глобальными климатическими изменениями. За исключением нескольких областей, где обитает косатка, у белухи нет естественных врагов и конкурентов. Белуха является вершиной трофической пирамиды, поэтому - изучая белуху, можно судить о состоянии морских арктических экосистем в целом. Белухи как никто другой подходят для роли своеобразного индикатора происходящих в экосистемах процессов. Для этого ученым важно знать, каким образом зверь распределен в морях, где он размножается, какими путями перемещается из мест нагула в места размножения и обратно, а также многое другое.

Когда-то - в начале ХХ века, а затем и в советское время - белуха была промысловым зверем, добывали ее достаточно много. И основная цель научных исследований тех лет сводилась к оценке размеров популяций для ее дальнейшего промышленного использования. С помощью традиционных приемов учетов с судов фиксировались в основном крупные мигрирующие скопления. На основе наблюдений миграций белух со стационарных береговых пунктов в Белом море и проливах, соединяющих Баренцево море с Карским, летняя численность животных в 1930-е годы оценивалась в 6-8 тысяч голов. Наблюдения с береговых наблюдательных пунктов позднее проводились и анализировались различными исследователями (Клейненберг и др., 1960, 1964, 1964; Матишов, Огнетов, 2006). При этом общее число учтенных животных в зависимости от года, сезона и наблюдательного пункта варьировало от нескольких сотен до нескольких тысяч.

Учитывая высокую миграционную активность белухи и тот факт, что пункты и периоды наблюдения у всех исследователей были разные, и во многих случаях работы продолжались не один месяц, сопоставление всех полученных результатов с целью оценки численности животных или ее динамики было крайне затруднительно. При использовании метода учета белух со стационарных береговых пунктов существовала возможность повторной регистрации животных, что понижало его точность.

В июне-июле 1957 г. в Белом, Карском и Баренцевом морях с помощью авианаблюдений В.М. Белькович показал особенности распределения животных и половозрастной состав групп. В июле-сентябре 1967 г. Ю.К.Тимошенко осуществил наблюдения с самолета за распределением белухи в Белом, Баренцевом и Карском морях, отметив в разных местах скопления от 25 до 1000 голов. В декабре 1960 г. Ю.И.Назаренко исследовал распределение белухи в зимний период в Белом и восточной части Баренцева моря, зафиксировав около 2000 животных в районе восточного побережья о. Колгуева.

В конце 1970-х гг. была разработана первая методика учета численности белухи с самолета. В результате ее применения численность белухи в Белом море в период с 1971 по 1980 годы оценивалась в диапазоне 232-1570 особей. Высокая подвижность животных, межсезонные, межгодовые и суточные изменения в их распределении создавали значительные трудности для оценки общей численности белух в бассейне Белого моря, о чем свидетельствуют различия в результатах этих учетов и сложность какого-либо их обобщения.

Сегодня в рамках Постоянно действующей экспедиции РАН по изучению животных Красной книги Российской Федерации и других особо важных животных фауны России создана и действует Программа изучения распространения и миграций белухи (Программа «Белуха-Белый кит»).

Летом 2009 года Программа начала свою работу на Охотском море, где в районе о. Чкалов состоялась комплексная экспедиция сотрудников ИПЭЭ РАН. В июле-августе 2009 г. на трех белух были установлены спутниковые передатчики (два российских - на белух Маша и Даша; и один американский - на белуху Коля), передающие данные о перемещении белух через спутниковую систему ARGOS. Затем в течение 6-8 месяцев ученые наблюдали за перемещениями животных в режиме «реального времени».

Основными направлениями исследований белухи на сегодняшний день являются изучение распространения, численности и пространственной структуры популяции белух в российских территориальных водах; изучение миграций белух в различных частях ареала и их особенностей в связи с изменяющимися условиями среды; зоолого-ветеринарное обследование и токсикологическое изучение белух из природных популяций.

Авиационные исследования белух

Кроме вышеперечисленных работ были организованы и авиационные исследования белух, для чего был задействован специальный самолет. В исследованиях участвуют специалисты разных научных институтов. Ученые изучают наличие кормовой базы белух (это преимущественно лососевые рыбы), состояние фито- и зоопланктона, фиксируют различные океанографические показатели, которые необходимы для оценки влияния природных процессов на биологию белухи, ее распространение, миграцию, питание, размножение и пр.

На чем строится технология проведения авиаисследований? Используется самолет, который позволяет осуществлять полеты на небольшой (400-700 м) высоте и вести визуальное наблюдение из специально оборудованных для наблюдателей мест. Во время полетов регистрируется не только информация о встреченных белухах - их хорошо заметно с воздуха, но и сопутствующие сведения относительно условий наблюдения: состояние поверхности моря, солнечные блики, характер мусора (антропогенный или естественный) на поверхности океана, а также другие объекты - морские звери (тюлени, киты), птицы и др. Фиксируются и антропогенные факторы, такие как загрязнение моря, нефтяные пятна, рыболовецкие суда и сети. Получается не только учетная, но и экологическая съемка морских экосистем.

Для того чтобы аргументировать и фиксировать все эти данные, в хвостовой части самолета располагаются два фотографа, которые ведут прицельную фотосъемку объектов, замеченных наблюдателем.

Ведется также и площадная съемка. Под дном самолета устанавливают три фотоаппарата, которые позволяют фотографировать подстилающую поверхность моря, фронты и животных.

Кроме этого ведется инструментальная съемка условий среды. При помощи специального лазера - лидара - производится съемка прозрачности моря и нахождения концентраций фитопланктонов в воде. Тепловизор осуществляет тепловизионную съемку различных поверхностных температурных слоев.

Вся эта информация в оцифрованном виде привязывается к аудиосообщениям от наблюдателей, занесенным в компьютер и синхронизированным по времени. На основе всех этих материалов создается база данных, которая затем используется разными специалистами - не только по белухам, но и по другим млекопитающим, птицам, а также экологами, которые считывают состояние среды.

Отлов белух

Остров Чкалов - основная база ученых, работающих по программе «Белуха - белый кит», - расположен недалеко от впадения реки Амур в Охотское море. В Амур заходит рыба, которой питается белуха. И соответственно, это место является наиболее удобным для отлова белуха, так как именно сюда они приходят кормиться.

С другой стороны, глубины около самого острова не очень большие, что позволяет осуществлять самый удобный из способов отлова белух. С помощью двух парусных лодок-байд и сети млекопитающих загоняют на мелководные участки, а затем выводят их почти на самый берег, чтобы там одеть на них спутниковые передатчики.

Мечение спутниковыми передатчиками

Установка передатчиков, использование спутникового мечения - это один из основных способов, позволяющих ученым оценить и проследить перемещения животных в море.

Для закрепления передатчиков на животных был придуман способ крепления под названием «паучок». В подкожный жировой слой, который на спине белух довольно толстый и составляет 15-25 см, пропускаются 2-4 нейлоновых штыря, к которым при помощи стальных нержавеющих тросов крепится сам передатчик.

В качестве альтернативы сейчас разрабатываются другие методы установки передатчиков, хотя доказано, что для белух «паучок», не травматичен. По болевым ощущениям это как прокалывание уха для ношения сережек.

Принцип работы передатчика довольно прост. В нем находятся электроника и батареи, рассчитанные на работу в течение от 9 до 12 месяцев в разных режимах работы, и два датчика сухости.

Передатчики сконструированы таким образом, что в тот момент, когда белуха всплывает для вдоха, устройство передает сигнал на спутник. И времени, пока белуха находится на поверхности воды, передатчику достаточно, чтобы всю необходимую информацию доставить на спутник.

Вместе с определением координат и передачей данных о местоположении животного передатчик может посылать и другую информацию - например, передавать показатели солености, глубину и температуру, - которая накапливается в течение времени нахождения белухи под водой. Однако эти передачи лимитированы временем нахождения млекопитающих на поверхности воды.

Чтобы построить точку, в которой в определенный момент времени находится белуха, спутник при своем пролете должен получить три сигнала, а потом методом триангуляции он определяет географическую координату. Бывает, что случаются и ошибки, которые затем необходимо отфильтровать в процессе обработки данных.

Ученые начали работать со спутниковыми передатчиками для белух уже довольно давно - с 2007 года, - используя в основном передатчики, изготовленные компанией Wildlife Computers. В конструкцию прибора закладывается не только позиционирование (определение координат), но и дополнительные устройства по считыванию различных параметров воды.

С 2009 года ученые института РАН начали работать и с российскими производителями. Но отечественные передатчики пока позволяют только определять местоположение животного и не включают в себя разные сопутствующие датчики. Впрочем, в 2010 году передатчики российского производства проявили себя в работе отлично. Так, было установлено четыре передатчика: два импортных и два отечественных радиомаяка «Пульсар». Импортные передатчики, к сожалению, прекратили функционировать довольно быстро, а российские работали отлично. Стоит отметить, то по некоторым позициям российские устройства даже лучше импортных, например в точности определения координат.

«Ситуация под контролем»

Владимир Владимирович Путин, посетивший в августе 2008 года экспедицию по изучению амурского тигра в Уссурийском заповеднике, прибыл 31 июля 2009 года на остров Чкалова, чтобы принять участие в программе «Белуха - белый кит».

Сегодня оба этих проекта находятся под личным контролем Владимира Путина.

Кроме программы «Белуха - белый кит» в рамках Постоянно действующей экспедиции РАН также разработаны и выполняются программы по изучению амурского тигра, дальневосточного леопарда и ирбиса (снежного барса).