Kolonie pingwinów cesarskich doświadczyły bezprecedensowych niepowodzeń lęgowych w regionie Antarktydy, gdzie w 2022 r. doszło do całkowitej utraty lodu morskiego. Odkrycie potwierdza przewidywania, że ponad 90% kolonii pingwinów cesarskich do końca stulecia będzie quasi-wymarłych, na podstawie aktualnych danych światowych. trendy ocieplenia.
W nowym badaniu opublikowanym dzisiaj w Communications Earth & Environment naukowcy z British Antarctic Survey omówili wysokie prawdopodobieństwo, że z czterech z pięciu znanych kolonii pingwinów cesarskich w środkowej i wschodniej części Morza Bellingshausen nie przeżyło żadne pisklę. Naukowcy zbadali zdjęcia satelitarne, które wykazały utratę lodu morskiego w miejscach rozrodu na długo przed wytworzeniem u piskląt wodoodpornych piór.
Pingwiny cesarskie są zależne od stabilnego lodu morskiego, który jest trwale przymocowany do brzegu („lód trwały” przez większą część roku, od kwietnia do stycznia). Po dotarciu na wybrane miejsce lęgowe pingwiny składają jaja podczas antarktycznej zimy od maja do czerwca. Z jaj wylęgają się po 65 dniach, ale pisklęta wylęgają się dopiero latem, od grudnia do stycznia.
Na początku grudnia 2022 r. zasięg lodu morskiego na Antarktydzie był zrównany z poprzednim najniższym poziomem w historii z 2021 r. Najbardziej ekstremalną utratę zaobserwowano w środkowym i wschodnim regionie Morza Bellingshausena, na zachód od Półwyspu Antarktycznego, gdzie wskaźnik ten wynosił 100%. utrata lodu morskiego w listopadzie 2022 r.
Główny autor badania, dr Peter Fretwell, powiedział:
„Nigdy nie widzieliśmy, żeby pingwiny cesarskie nie rozmnażały się na taką skalę w ciągu jednego sezonu. Utrata lodu morskiego w tym regionie podczas antarktycznego lata sprawiła, że przeżycie przesiedlonych piskląt było bardzo mało prawdopodobne.
Wiemy, że pingwiny cesarskie są bardzo bezbronne w ocieplającym się klimacie, a aktualne dowody naukowe sugerują, że tego typu ekstremalne zjawiska utraty lodu morskiego będą coraz częstsze i bardziej powszechne.
Od 2016 r. na Antarktydzie odnotowano cztery lata z najniższym zasięgiem lodu morskiego w 45-letnim rekordzie satelitarnym, przy czym dwa najniższe lata to lata 2021/22 i 2022/23. W latach 2018–2022 30% z 62 znanych kolonii pingwinów cesarskich na Antarktydzie doświadczyło częściowej lub całkowitej utraty lodu morskiego. Chociaż trudno jest natychmiast powiązać określone ekstremalne pory roku ze zmianą klimatu, na podstawie obecnej generacji modeli klimatycznych oczekuje się długoterminowego spadku zasięgu lodu morskiego.
Zrozumienie kolonii pingwinów cesarskich
Pingwiny cesarskie już wcześniej reagowały na przypadki utraty lodu morskiego, przenosząc się w następnym roku do bardziej stabilnych miejsc. Naukowcy twierdzą jednak, że ta strategia nie zadziała, jeśli wpłynie to na siedliska lodu morskiego w całym regionie.
W czasach nowożytnych populacje pingwinów cesarskich nigdy nie były przedmiotem polowań na dużą skalę, utraty siedlisk, przełowienia ani innych lokalnych interakcji antropogenicznych. Co niezwykłe w przypadku gatunku kręgowców, zmianę klimatu uważa się za jedyny główny czynnik wpływający na długoterminową zmianę populacji. Niedawne wysiłki mające na celu przewidzenie trendów populacji pingwinów cesarskich na podstawie prognoz utraty lodu morskiego dały ponury obraz, pokazując, że jeśli obecne tempo ocieplenia się utrzyma, ponad 90% kolonii do końca tego stulecia będzie quasi-wymarłych.
Wszystkie pięć badanych kolonii pingwinów odkryto w ciągu ostatnich 14 lat za pomocą zdjęć satelitarnych – wyspa Rothschild, zatoka Verdi, wyspa Smyley, półwysep Bryana i Pfrogner Point. Wykazano, że wszystkie pięć kolonii co roku wracało w to samo miejsce w celu rozmnażania się, przy czym tylko jeden przypadek niepowodzenia rozrodu na Półwyspie Bryana miał miejsce w 2010 r.
Naukowcy rutynowo wykorzystują obecnie zdjęcia satelitarne do odkrywania i monitorowania kolonii pingwinów cesarskich, ponieważ brązowe plamy guana ptaków wyraźnie wyróżniają się na tle surowej bieli lodu i śniegu. Zespół wykorzystał zdjęcia z misji satelitarnej Komisji Europejskiej Copernicus Sentinel-2, która nieprzerwanie monitoruje obszar Antarktydy od 2018 roku.
Skutki utraty lodu morskiego na Antarktydzie
W ciągu ostatnich siedmiu lat pokrywa lodowa wokół Antarktydy znacznie się zmniejszyła. Pod koniec grudnia 2022 r. zasięg lodu morskiego był najniższy w 45-letnim rekordzie satelitarnym. Na Morzu Bellingshausena, ojczyźnie kolonii pingwinów objętych niniejszym badaniem, lód morski zaczął się ponownie tworzyć dopiero pod koniec kwietnia 2023 r.
Od tego czasu odstępstwa od normy nasiliły się: na dzień 20 sierpnia 2023 r. zasięg lodu morskiego był o 2,2 mln km2 niższy od mediany z lat 1981–2022 (17,9 mln km2), znacznie przekraczając rekordowe minimum zimowe z dnia 20 sierpnia 2022 r. wynoszące 17,1 mln km2. . Ten brakujący obszar jest większy niż Grenlandia lub około dziesięciokrotnie większy od Wielkiej Brytanii.
Doktor Caroline Holmes, badacz klimatu polarnego w BAS, powiedziała:
„W tej chwili, w sierpniu 2023 r., zasięg lodu morskiego na Antarktydzie jest nadal znacznie niższy od wszystkich poprzednich rekordów dla tej pory roku. W tym okresie, gdy oceany zamarzają, widzimy obszary, które, co zaskakujące, nadal są w dużej mierze pokryte lodem. bezpłatny.
Zmiany zasięgu lodu morskiego z roku na rok są powiązane z naturalnymi wzorcami atmosfery, takimi jak oscylacja południowa El Niño, siła strumienia strumieniowego na półkuli południowej i regionalne systemy niskiego ciśnienia.
Będziemy potrzebować lat ukierunkowanych obserwacji i modelowania, aby dokładnie wiedzieć, w jakim stopniu te zjawiska i naturalna zmienność oceanów wpływają na obecne warunki. Jednak ostatnie lata spadku rekordów lodu morskiego i ocieplenia podpowierzchniowego Oceanu Południowego silnie wskazują na globalne ocieplenie wywołane działalnością człowieka, które pogłębia te ekstrema”.
Modele klimatyczne pokazują spadek pokrywy lodowej Antarktyki zarówno w świetle obecnych, jak i prognozowanych emisji dwutlenku węgla przez człowieka.
Dr Jeremy Wilkinson, fizyk lodu morskiego w BAS, skomentował:
„Ten artykuł w dramatyczny sposób ujawnia związek między utratą lodu morskiego a anihilacją ekosystemu. Zmiany klimatyczne powodują topienie lodu morskiego w zastraszającym tempie. Prawdopodobnie zniknie on w Arktyce w latach trzydziestych XXI wieku – a na Antarktydzie, na czterech najniższych poziomach lodu morskiego zakresy rejestrowane są od 2016 roku.
To kolejny sygnał ostrzegawczy dla ludzkości, że nie możemy dalej podążać tą ścieżką. Politycy muszą działać, aby zminimalizować wpływ zmian klimatycznych. Nie ma już czasu.”