Десятки крошечных черных долгоносиков цепляются за папоротник, когда его бросают на зеленый ковер из листьев, покрывающий поверхность реки Лимпопо в Южной Африке. Эти существа попали в царство крокодилов не случайно: ученые надеются, что насекомые и их личинки прогрызут себе путь через зеленый ковер, состоящий из инвазивного южноамериканского водного растения Salvinia minima.
Растение постепенно захватывает пресноводные водоемы в Южной Африке, подавляя водную флору и фауну, в том числе на реке Лимпопо и в водохранилище перед плотиной Хартбиспурт, в которое она впадает.
Долгоносики (Curculionidae), которых эффективно используют в других странах мира для борьбы с водяными сорняками, пришли на помощь Южной Африке в борьбе с растениями-паразитами, угрожающими экосистемам как минимум в трех северных провинциях и проникающими в соседние страны.
После того, как долгоносики помогли сдержать распространение сальвинии в некоторых регионах Соединенных Штатов, ученые из обеих стран совместно работали над проектом по созданию популяции этих прожорливых жуков в Южной Африке. Личинок насекомых длиной всего 1 миллиметр привезли из Луизианы, преодолев расстояние в 14 000 километров. Рядом с несколькими плотинами создаются станции по выращиванию долгоносиков.
По словам ученых, после выпуска на зараженной территории жуки селятся на сальвинии, которая является их излюбленной пищей, и пока не наносят вреда местной экосистеме. Они откладывают яйца на этом растении, питаются этим растением и умирают на этом растении. Если этот папоротник погибнет, они тоже погибнут. Жуки повреждают определенные ткани растения, эти ткани начинают гнить, и растения опускаются на дно.
Водохранилище Хартбиспурт к северу от Йоханнесбурга, где основан пилотный проект «Долгоносики против сальвиний», является важным источником орошения для близлежащих ферм и популярным местом отдыха. Местные жители и раньше видели в воде эти симпатичные растения, но им и в голову не приходило, что плавающий папоротник способен принести вред.
Теперь люди жалуются, что сальвиния засоряет и повреждает двигатели лодок, нанося ущерб рыбацким общинам. По словам ученых, пресноводные системы Южной Африки сталкиваются со значительной угрозой в виде сальвинии. В 2021 и 2022 годах у этих растений было два периода активного роста, которому способствовало высокое содержание нитратов в воде. Впервые это растение появилось в районе плотины более десяти лет назад. До этого началось нашествие водяного гиацинта — еще одного проблемного вида.
Инвазивная флора блокирует солнечный свет, снижая содержание кислорода в воде. Если нет кислорода, то нет рыбы, нет крабов, нет насекомых. Водная экосистема полностью изменяется или уничтожается.
Сальвиния быстро растет, и ее распространение наиболее заметно в провинции Гаутенг, где расположены крупнейший город ЮАР Йоханнесбург и столица Претория. Растение усугубляет существующие проблемы с водоснабжением, поглощая кислород и сокращая запасы воды в стране, которая и без того столкнулась с растущим спросом и устаревшей коммунальной инфраструктурой.
Страсти по долгоносикам
Хотя выпуск долгоносиков приносит явную пользу в борьбе с сальвинией, эксперты предупреждают об опасности непредвиденных побочных эффектов. Внедрение насекомых и массовая гибель папоротников может повысить риск размножения в водоемах бактерий и других опасных микроорганизмов.
К ним относятся ядовитые сине-зеленые водоросли (цианобактерии), которые размножаются в богатых питательными веществами загрязненных водоемах и уже поразили почти 60% озер в стране. При большем количестве света и меньшей конкуренции за питательные вещества эти цианобактерии перейдут в состояние цветения. Это вызовет экспоненциальный рост популяции, который поменяет биологический состав всей толщи воды не хуже сальвинии.
Ученые считают, что для долгосрочного решения проблемы необходимы одновременные действия по восстановлению поврежденных очистных систем и ограничению стоков с полей, содержащих большое количество нитратов. Если не предпринимать усилий по сокращению притока питательных веществ из сточных вод, то будут созданы условия для роста цианобактерий без конкуренции со стороны многоклеточных водных растений.
Долгоносики — не первые насекомые, которых завезли в Южную Африку, чтобы бороться с инвазивными видами. В 30-х годах прошлого века в страну завезли жука, чтобы контролировать распространение выносливого мексиканского кактуса, который наносил вред экосистемам. Этот проект был признан успешным. Быстрый рост сальвинии вынуждает правительство действовать, особенно с учетом того, что соседние страны также столкнулись с нашествием этого растения. Под угрозой водоемы в Ботсване, Зимбабве и Мозамбике.
Еще одна проблема, связанная с долгоносиками, заключается в их прожорливости. Неясно, чем займутся жуки, если им удастся уничтожить всю сальвинию в Южной Африке, и они не отправятся вместе с нею на дно рек и озер.
