На протяжении тысячелетий люди по всему миру сообщали о тревожном поведении животных в преддверии стихийных бедствий. Можно ли использовать эти сигналы для предупреждения о надвигающихся катастрофах?
В 2004 году цунами, вызванное подводным землетрясением магнитудой 9,1 у берегов Индонезии, разрушило прибрежные районы Индийского океана, унеся жизни по меньшей мере 225 000 человек в дюжине стран. Огромное число погибших было частично вызвано тем, что многие жители не получили никакого предупреждения об опасности.
Местные искусственные системы раннего предупреждения, такие как датчики приливов и землетрясений, не смогли дать четкого сигнала тревоги. Многие датчики вышли из строя из-за проблем с техническим обслуживанием, а во многих прибрежных районах отсутствовали сирены предупреждения о цунами. Хаотичная коммуникационная система также не смогла обеспечить должного информирования: многие текстовые сообщения не дошли до мобильных телефонов в угрожаемых районах или остались непрочитанными.
Тем не менее, за несколько минут и часов до того, как надвигающиеся волны высотой до 9 м (30 футов) разрушили береговую линию, некоторые животные, казалось, почувствовали приближающуюся опасность и попытались спастись бегством. По свидетельствам очевидцев, слоны бежали на возвышенности, фламинго покидали низко расположенные места гнездования, а собаки отказывались выходить на улицу. В прибрежной деревне Банг Кой в Таиланде местные жители сообщили, что за несколько минут до удара цунами стадо буйволов на берегу внезапно навострило уши, посмотрело на море, а затем бросилось бежать на вершину соседнего холма.
“Выжившие также сообщали, что видели животных, таких как коровы, козы, кошки и птицы, которые целенаправленно двигались вглубь острова вскоре после землетрясения и до удара цунами”, – отмечает Ирина Рафлиана, ранее входившая в консультативную группу Международной стратегии ООН по рискам стихийных бедствий (UNISDR), а теперь работающая исследователем в Немецком институте развития в Бонне. “Многие из тех, кто выжил, бежали вместе с этими животными или сразу после них”.
Рафлиана вспоминает похожие истории, связанные с ее деятельностью, такие как цунами 2010 года, вызванное подводным землетрясением вблизи Суматры, в результате которого погибло около 500 человек на островах Ментавай. Однако и в этом случае некоторые животные, например, слоны, реагировали так, как будто обладали неким чувством раннего предупреждения об опасности. Всего несколько дней назад недавно выпущенная на волю черепаха совершила неожиданный разворот за два дня до январского извержения вулкана в Тонга.
Во многих районах, регулярно подвергающихся стихийным бедствиям, систем раннего предупреждения не существует. В 2017 году Всемирная метеорологическая организация обнаружила, что правительства около 100 стран до сих пор не имеют систем раннего предупреждения о стихийных бедствиях, которым они подвержены.
Но эти рассказы о поведении животных перед катастрофами побудили некоторых исследователей уделить серьезное научное внимание теории о том, что животные могут иметь врожденные системы, которые предупреждают их о приближающихся стихийных бедствиях. Возникает интригующий вопрос: могут ли животные служить естественными системами раннего предупреждения для людей?
Самое раннее зарегистрированное упоминание о необычном поведении животных перед стихийным бедствием относится к 373 году до нашей эры, когда греческий историк Фукидид сообщил о крысах, собаках, змеях и ласках, покинувших город Гелис за несколько дней до катастрофического землетрясения. В истории встречаются и другие сообщения. За несколько минут до землетрясения в Неаполе в 1805 году быки, овцы, собаки и гуси якобы начали подавать сигналы тревоги в унисон, а лошади, как говорят, в панике убегали прямо перед землетрясением в Сан-Франциско в 1906 году.
Даже при наличии передовых технологий бывает трудно обнаружить многие надвигающиеся стихийные бедствия. Например, в случае землетрясений сейсмические датчики начинают дрожать только в тот момент, когда землетрясение действительно происходит. Для надежного прогнозирования необходимы сигналы-предвестники, а пока ученые не нашли ни одного сигнала, который бы постоянно появлялся перед сильными землетрясениями. Отсюда возрастающая готовность ученых рассматривать более нестандартные сигналы предупреждения – например, поведение животных.
Даже при наличии всех доступных сегодня технологий мы не в состоянии должным образом предсказать землетрясения или большинство природных катастроф”, – объясняет Шарлотта Франсез, руководитель орнитологической группы во Французском бюро биоразнообразия (OFB) и участник проекта “Киви Куака”, в рамках которого изучается, как перелетные птицы, пересекающие Тихий океан, способны избегать штормов и других опасностей.
Одно из самых важных исследований того, как животные могут предсказывать катастрофы, было проведено пять лет назад группой под руководством Мартина Викельски из Института поведения животных имени Макса Планка в Германии.
Исследование включало регистрацию моделей перемещения различных животных (коров, овец и собак) – процесс, известный как биолокация, – на ферме в подверженном землетрясениям регионе Марч в центральной Италии. С октября 2016 года по апрель 2017 года на каждое животное были прикреплены ошейники с чипами, которые каждые несколько минут отправляли данные о перемещениях на центральный компьютер.
За этот период согласно официальной статистике в регионе было зафиксировано более 18 000 землетрясений, от крошечных толчков магнитудой всего 0,4 до десятка землетрясений магнитудой 4 и выше, включая разрушительное землетрясение в Норче магнитудой 6,6.
Исследователи обнаружили свидетельства того, что сельскохозяйственные животные начинали менять свое поведение за 20 часов до землетрясения. Всякий раз, когда животные, за которыми велось наблюдение, становились на 50% активнее в течение более чем 45 минут, исследователи предсказывали землетрясение магнитудой выше 4,0. Семь из восьми сильных землетрясений были правильно предсказаны таким образом.
“Чем ближе животные находились к эпицентру ожидаемого толчка, тем раньше они меняли свое поведение”, – подчеркнул Викельски в 2020 году, когда было опубликовано исследование. “Именно этого и следовало ожидать, поскольку физические колебания чаще происходят в эпицентре надвигающегося землетрясения и становятся слабее с увеличением расстояния”.
В другом исследовании, проведенном Викельски, который наблюдал за перемещениями маркированных коз на вулканических склонах вулкана Этна на Сицилии, также было обнаружено, что животные, похоже, заранее предчувствовали, когда Этна начнет проявлять активность.
В Южной Америке поведенческий эколог Рейчел Грант, работающая сейчас в Лондонском университете Саут-Бэнк, обнаружила похожие результаты. Она провела биологическое исследование моделей перемещения животных с помощью камер, срабатывающих на движение, в Национальном парке Яначага в перуанских Андах в течение периода, включавшего землетрясение магнитудой 7,0 в Контамане в 2011 году.
“Количество животных, зафиксированных на фотоловушках, начало снижаться примерно за 23 дня до землетрясения, причем снижение ускорилось за восемь дней до землетрясения”, – комментирует Грант в своей работе 2015 года. “За 10, 6, 5, 3 и 2 дня до землетрясения – и в день землетрясения – не было зарегистрировано никаких перемещений животных, что крайне необычно”.
Очень важно, что Грант также нашла доказательства того, что могло вызвать изменения в поведении местных животных, в виде серии сильных колебаний локальных атмосферных электрических зарядов каждые 2-4 минуты, которые были зафиксированы за две недели до землетрясения. Особенно сильные колебания были зарегистрированы примерно за восемь дней до землетрясения в Контамане, что совпало с началом второй стадии исчезновения животных из поля зрения.
Даже при наличии всех доступных сегодня технологий мы не в состоянии должным образом предсказать землетрясения или большинство природных катастроф – Шарлотта Франсез
Сейчас ученые изучают, могут ли эти электромагнитные возмущения в атмосфере перед землетрясениями быть предупреждением о приближающихся землетрясениях, которые могут ощущать животные.
Землетрясениям неизменно предшествует период, когда в глубине горных пород возникают существенные напряжения – напряжения, которые, как известно, создают электронные заряды, называемые “положительными дырами”. Эти высокоподвижные носители электронного заряда могут быстро перемещаться из земной коры к поверхности Земли, где они ионизируют молекулы воздуха над местом своего возникновения. Такая ионизация была отмечена перед землетрясениями по всему миру. По мере того, как эти положительные дыры перемещаются, они также генерируют электромагнитные волны сверхнизкой частоты, обеспечивая дополнительный сигнал, который могут улавливать животные.
“Предвестники землетрясений не очень хорошо изучены с научной точки зрения, – говорит Мэтью Блэкетт, доцент кафедры физической географии и природных бедствий Университета Ковентри. Но некоторые ученые предполагают, что у животных мог развиться механизм спасения от сейсмического воздействия, считает он. Возможно, они обнаруживают волны повышенного давления перед землетрясениями, возможно, они обнаруживают изменения в электрическом поле в виде линий разломов, когда порода начинает деформироваться”. Животные также содержат много железа, а это значит, что они чувствительны к магнетизму и электрическим полям”.
Положительные дыры могут также вызывать появление некоторых токсичных химических веществ перед землетрясениями. Например, если они вступают в контакт с водой, то могут вызвать реакции окисления, в результате которых образуется отбеливающее вещество – перекись водорода. Химические реакции между носителями заряда и органическими веществами в почве могут вызвать появление других неприятных веществ, таких как озон.
Между тем, за несколько дней до землетрясения магнитудой 7,7 в Гуджарате в Индии в 2001 году спутники зафиксировали резкий рост уровня угарного газа в районе площадью 100 квадратных километров (39 квадратных миль), расположенном в эпицентре землетрясения. Ученые предположили, что угарный газ мог быть вытеснен из земли в результате увеличения давления в горных породах при землетрясении.
Конечно, многие животные обладают высокоразвитым сенсорным аппаратом, способным считывать множество природных сигналов, от которых может зависеть их жизнь, поэтому кажется вполне возможным, что некоторые животные смогут уловить любые признаки землетрясения. Неприятные химические вещества могут быть учуяны, низкочастотные волны уловлены, а ионизированный воздух может быть ощутим мехом или перьями.
Поскольку землетрясения так трудно предвидеть, эти результаты заставляют задуматься: могут ли люди действительно предсказывать землетрясения по наблюдениям за животными и таким образом предупреждать население о их приближении?
В работе, опубликованной в 2020 году, Викельски и его коллеги разработали прототип системы раннего предупреждения землетрясений с использованием сайтов мониторинга активности животных, основанный на данных его исследований в Италии. Он подсчитал, что сельскохозяйственные животные, находящиеся над точкой очага надвигающегося землетрясения и способные каким-то образом его воспринимать, проявят активность за 18 часов до начала землетрясения. Животные, находящиеся на расстоянии 10 км (6,2 мили) от эпицентра, должны проявить признаки беспокойства еще через восемь часов, а животные на фермах, расположенных на расстоянии 20 км (12,4 мили), – еще через восемь. “Если данные верны, это указывает на неизбежность землетрясения в течение следующих двух часов”, – говорит он.
Исследователям необходимо наблюдать за большим количеством животных в течение более длительного времени в различных сейсмоопасных зонах по всему миру, прежде чем их можно будет использовать для прогнозирования землетрясений. Для этого Викельски и другие исследователи обращаются к глобальной системе наблюдения за животными “Икар” на Международной космической станции для сбора данных о передвижении животных по всему миру.
Поскольку землетрясения так трудно предвидеть, эти результаты заставляют задуматься: могут ли люди действительно предсказывать землетрясения по наблюдениям за животными и таким образом предупреждать людей об их приближении?
Icarus – это инициатива, созданная международным сообществом ученых в 2002 году. Ее цель – создать точную глобальную систему наблюдения за множеством меченых мелких животных (например, птиц), чтобы получить данные о взаимодействии между животным миром и физическими системами.
Китай, тем временем, уже создал систему оповещения о землетрясениях на базе своего бюро землетрясений в Наньнине, которая отслеживает поведение животных, находящихся гораздо ближе к поверхности земли – в частности, змей на фермах в обширном сейсмоопасном регионе. Змеи обладают мощным набором сенсорных механизмов, предназначенных для обнаружения крошечных изменений в окружающей среде, и именно внезапные изменения в поведении змей и других животных заставили власти эвакуировать китайский город Хайчэн в 1975 году, незадолго до сильного землетрясения, что спасло бесчисленное количество жизней.
“Из всех существ на земле змеи, пожалуй, наиболее чувствительны к землетрясениям”, – заявил в интервью China Daily в 2006 году Цзян Вэйсун, тогдашний директор бюро в Наньнине. “Когда грядет землетрясение, змеи покидают свои гнезда даже в зимнюю стужу”.
Землетрясения – не единственные экологические опасности, о которых животные, похоже, предупреждают заранее. Птицы все чаще оказываются в центре внимания, поскольку, по-видимому, способны заблаговременно предчувствовать приближение других природных опасностей.
В 2014 году ученые, отслеживающие златокрылых пеночек в США, зафиксировали поразительный пример так называемой эвакуационной миграции. Птицы внезапно взлетели со своего гнездового участка в горах Камберленд в восточном Теннесси и улетели на расстояние 700 км (435 миль) – несмотря на то, что недавно преодолели расстояние в 5 000 км (3 100 миль) из Южной Америки. Вскоре после отлета птиц на район обрушился ужасающий удар из более чем 80 смерчей, в результате чего лишились жизни 35 человек и был нанесен ущерб на сумму более 1 млрд. долларов (740 млн. фунтов стерлингов).
Предположение казалось очевидным – птицы каким-то образом почувствовали приближение смерчей с расстояния более 400 км (250 миль). Если говорить о том, как именно, то первоначальное внимание уделяется инфразвуку – низкочастотным фоновым звукам, неслышимым для человека, но присутствующим во всей природной среде.
“Метеорологи и физики уже несколько десятилетий знают, что во время смерчей возникает очень сильный инфразвук, который может распространяться на тысячи километров”, – отметил Генри Стреби, биолог дикой природы из Калифорнийского университета в Беркли. Он также добавил, что инфразвук от сильных штормов распространяется на частоте, которую птицы должны были хорошо слышать.
Распознавание колебаний инфразвука также считается механизмом, с помощью которого перелетные птицы, по-видимому, могут избегать ураганов во время перелетов – эта идея сейчас проверяется в ходе исследования в Тихом океане (проект “Kivi Kuaka”).
Вдохновением для этого исследования послужила радиопередача, которую слушал офицер французского флота Жером Шардон, о птице, называемой бурой оляпкой, которая каждый год мигрирует на расстояние 14 000 км (8 700 миль) из Новой Зеландии на Аляску. Будучи опытным координатором спасательных операций в Юго-Восточной Азии и Французской Полинезии, Шардон знал, насколько коварным будет это путешествие. Сильные штормы часто обрушиваются на Тихий океан и на многочисленные диаспоры изолированных островных общин. Так как же птицы могли совершать свои ежегодные путешествия без опаски столкнуться с этими постоянно присутствующими штормовыми опасностями?
В рамках проекта, который запущен в январе 2021 года, команда из Национального музея естественной истории Франции снабдила 56 птиц пяти различных видов GPS-трекерами, чтобы проследить за их маршрутами через океан. Международная космическая станция обеспечивает мониторинг, принимая сигналы от птиц во время их полета и наблюдая за тем, как они реагируют на природные опасности на протяжении всего маршрута. Их метки также собирают метеорологические данные, которые помогут улучшить моделирование климата и прогнозирование погоды в Тихом океане.
В рамках проекта “Kivi Kuaka” исследователи также изучат, может ли поведение птиц предупреждать о нечастых опасностях, таких как цунами, которые, как известно, генерируют характерные инфразвуковые сигналы, опережающие реальные волны. Цель проекта – проверить возможный вклад птиц в систему раннего предупреждения о приближении тайфуна или цунами, говорит Франсезиас. В настоящее время команда находится в процессе снятия GPS-меток с кроншнепов, чтобы изучить, отреагировали ли они на инфразвуковую волну, зарегистрированную французскими метеорологическими аэростатами в Тихом океане через несколько часов после недавнего извержения вулкана в Тонга.
Саманта Патрик, морской биолог из Ливерпульского университета, также изучает инфразвук как метод, с помощью которого птицы могут обнаружить и избежать природных опасностей – и, возможно, предупредить людей. “Я думаю, мы можем с уверенностью утверждать, что птицы могут чувствовать изменения в инфразвуке”, – комментирует она. В настоящее время Патрик изучает возможную чувствительность альбатросов к зонам с высоким или низким уровнем инфразвука, хотя анализ еще не завершен.
Не все эксперты считают, что системы раннего предупреждения с помощью животных являются действенным вариантом для прогнозирования катастроф. И даже если они помогут, одних только передвижений животных вряд ли будет достаточно: для получения полной картины людям придется полагаться на совокупность сигналов раннего предупреждения.
И все же, хотя мы и не умеем разговаривать с животными, вероятно, пришло время уделять больше внимания их предупреждениям.
Понравилось? Обязательно подпишитесь на нас в Facebook
