Ylhäältäpäin ne muistuttavat pieniä mustavalkoisia hahmoja, jäätyneinä paikoilleen ja kuuluvan johonkin menneeseen maailmaan. Keisaripingviinit ovat monella tapaa muista maallisia, ja ne ovat kehittyneet selviytymään ankarimmat talvet maan päällä. Helikopterin ikkunassa olevan 400 millimetrin zoom-objektiivin kautta paritetut parit ilmestyvät antiikkina posliinisuola-ravistajina, jotka olivat lunta heikentäneet pölyisellä jäähyllyllä.
Etelämanner ei ole heikko sydän. Sadan vuoden ajan tutkijat ja biologit ovat lumoutuneet sen raakuudesta. On siis järkevää, että meitä houkuttelee ainoa laji, joka yrittää kasvattaa mantereen anteeksiantamattomien talvien kautta. Olemme seuranneet Cape Crozierin keisaripingviinikolonnissa marsseja, voittoja ja munavaihteita hopea näytöllä. Kymmenen vuoden ajan satelliittimme ovat napsauttaneet valokuvia 53 muusta tunnetusta pesäkkeestä, kun pilvottomat päivät ja kiertoradat kohdistuvat. Nyt ryhdytään kansainväliseen ponnisteluun selvittääkseen, voivatko nämä avaruudesta tulevat kuvat kertoa meille ensimmäistä kertaa, kuinka monta keisaripingviinia on jäljellä maailmassa.
Keisari pingviini-aikuiset ja poikaset Cape Crozier'ssa 29. lokakuuta 2018. (Sara Labrousse / David Iles) "Suurin osa siitä, mitä tiedämme keisaripingviinipopulaatioista, tulee vain harvoista tutkituista pesäkkeistä. Emme oikeastaan ole varmoja siitä, kuinka suurin osa väestöstä menee", sanoo Dave Iles, tutkijatohtori Massachusettsin Woods Hole Oceanographic -instituutissa. "Mutta satelliittitiedot muuttavat sen täysin."
Iles on osa tutkijaryhmää, joka testaa, voidaanko satelliiteista otettuja korkearesoluutioisia kuvia seurata, mitkä pesäkkeet kasvavat ja mitkä saattavat olla romahtamisen vaarassa. Seuraavat ilmastomallit, jotka ennustavat merijään laajalle leviämistä vuosisadan loppuun mennessä, ovat keisaripingviinien odotettavissa olevia laskuja niin dramaattisia, että jotkut asiantuntijat pyrkivät luettelemaan ne uhanalaisia lakeja koskevaan lakiin. Mutta tämän tekeminen vaatii kansainvälistä yhteistyötä jokaisen viimeisen linnun laskemiseksi käsin.
Merentutkimuksen apulaisprofessori Michelle LaRue johtaa maksua Yhdysvaltojen McMurdo Antarktiksen tutkimusasemalla. Hän muutti äskettäin Minnesotan yliopistosta Canterburyn yliopistoon Uudessa-Seelannissa osittain ollakseen lähempänä Etelämanner-satamaa. LaRue tuntuu rauhalliselta keisaripingviinien kuninkaallisessa läsnäollessa. Hän muutti työpaikan, joka kartoitti Etelämantereen elinympäristötietoja Minnesotan pöydältä uraksi, joka tarkkaili Antarktisen karismaattisimpia petoja, mukaan lukien Weddell Seals ja Adelie-pingviinit - keisarin pienempiä, sillie-serkkuja. Matkalla Antarktikselle, hänen seitsemänneksi, LaRue kokosi ryhmän auttamaan vastaamaan kuvia keisaripingviinikoloista, jotka on otettu helikoptereista, sellaisiin, jotka on otettu paljon kauempana satelliitin kautta. Retkikunta vieraili seitsemässä siirtokunnassa Ross-meren varrella lähellä McMurdo-tukikohtaa ja laski lähimmän siirtokunnan viisi kertaa mitataksesi kuinka paljon pingviininumeroita vaihtelee päivästä toiseen.
"Ensimmäistä kertaa voimme empiirisesti sanoa, kuinka monta keisaripingviinia on ollut ja kuinka nuo populaatiot ovat muuttuneet kymmenen vuoden aikana", LaRue sanoo. "Tähän päivään mennessä kaikki tehdyt työt ovat mallinnetut."
Joukkueen kuva: L: stä R: hen, Michelle LaRue, Leo Salas, lentäjä Jesse Clayton, toisen lentäjän Chris Hilbert, Michelle Lacey, Dave Iles ja Sara Labrousse. (McMurdo tutkimusasema) Takaisin Massachusettsin Woods Hole -meologisessa instituutissa mallien takana olevana naisena on Stef Jenouvrier, ranskalainen merilintuekologi, joka tutkii eläinpopulaatioiden reagointia ilmastonmuutokseen. Hän ja tutkijatohtori Sara Labrousse, myös Ranskasta, ovat yhdessä LaRue: n, Ilesin ja Leonardo Salasin kanssa, kvantitatiivisen ekologin kanssa Point Blue Conservation Sciencessa, yhdistääkseen vuosikymmenen satelliittikuvien tietoja ekologisiin malleihin siitä, kuinka eläinpopulaatiot vaihtelevat ajan myötä. . Heidän tavoitteenaan on ymmärtää paremmin kuinka keisaripingviinit ovat menossa, kun jää lämpenee ja muuttuu vastauksena ilmastonmuutokseen.
Jenouvrierin mukaan hän ei ole koskaan ollut lintujen tarkkailija, mutta hän houkutteli projektiin salaisuuksien antarktisen Avesin tietojen saatavuuden avulla. Nyt Jenouvrier on koukussa, ja hän on myös koukussa Labroussen, vuoden 2012 olympiakilpailijan synkronisessa uinnissa, joka käänsi vedenalaiset valtakirjansa PhD: lle norsujen hylkeille, suurille saalistajille, jotka metsästävät Antarktisen jään alla.
Yhdessä muun kansainvälisen Etelämanner-keisaripingviinitutkimusryhmän kanssa he toivovat kartoittaa kuinka keisaripingviinit liikkuvat jäällä löytääkseen ruokaa, lämpöä ja tovereita - ja selvittääkseen kuinka monta näistä eläimistä on jäljellä. Vuonna 2009 tietokonemallien mukaan väestö oli 600 000. On aika nähdä, kuinka heillä menee.
Kartta Antarktiksesta sijainnilla McMurdo Antarctic Research Station (vasen) ja kartta keisaripingviinikoloista MucMurdo lähellä Ross-meren varrella (oikealla). (Kuvia Sara Labroussen luvalla.) ************
Ensimmäisenä päivänä ilmassa joukkue laskee 1 536 pingviiniä ommeltuista valokuvistaan Cape Crozier-siirtokunnasta, joka oli kätkeytyneenä suojattuun halkeamoon jäässä. Iles ja Labrousse ammuvat valokuvia helikopterin ikkunoista, kun taas Salas tekee muistiinpanoja, LaRue ohjaa ja lentäjä Jesse Clayton kiertää korkealla yläpuolella, jotta se ei häiritse siirtokunnan käyttäytymistä. Seuraavana kategoriana kaksi päivää - kun kova tuuli ja huono näkyvyys maadoittavat kaikki lennot - joukkue tilaa pizzan ja vertaa pingviinimääräänsä ilmakuvista ja satelliittikuvista.
Iles on työskennellyt aiemmin maapallon jäätyvissä reunoissa. Hän vietti kahdeksan kesää tutkiessaan kuinka lumihanet reagoivat ilmastonmuutokseen Manitobassa, Kanadassa, ja seurasivat jääkarhien arktista sumua. Hänellä on ikävä tapa sekoittua valkoisiin kiviin. Tämä on hänen ensimmäinen matkansa eteläiselle napa-alueelle, ja se on ensimmäinen kerta, kun hänen kahvinsa on jäätynyt kävellessään ulkona kahden tutkimusrakennuksen välillä.
Etelämanner-asteikko on vaikea laittaa sanoihin, Iles sanoo. McMurdo-aseman takana oleva aktiivinen tulivuori sylkee säännöllisesti tulipalloja taivaalle. 13 000 jalan korkeudessa oleva vuori nousee sääjärjestelmässä, joka pelottelee jopa kokenut Everestin pelastuslentäjiä. Ja varhaisten tutkimusmatkailijoiden jättämä 100-vuotias hyljenrunko näyttää siltä, että se leikattiin eilen, öljyiset sisäsyntyneensä läikkyivät jäälle, säilyivät täydellisesti.
Ryhmä loi tämän täydellisen kuvan Cape Crozierin keisaripingviinikoloniasta ompelemalla yhteen satoja eri enkeleistä otettuja kuvia 400 mm: n zoomauksella helikopterin lentäessä siirtokunnan yli. (Sara Labrousse) Kaikesta siitä, mitä Antarktikalla on jatkuvasti - purevat tuulet, häikäilemätön kylmä, lupaus valtavasta, mutta tappavasta seikkailusta - se alusta, jolla se on, on jatkuvasti muuttuva. Talvi kestää maaliskuusta lokakuuhun. Kesän viimeisen auringonnousun jälkeen, kun suurin osa tutkijoista on palannut mantereelleen pohjoisen pallonpuoliskon keväällä, Antarktiksen lämpötilat putoavat ja valtameren pinta alkaa jäätyä. Ensin se leviää ohuena kerroksena rasvajäätä. Sitten muodostuu pannukakkujäätä rasvaisten kerrosten paksuntuessa. Pino pannukakkuja joko johdetaan merelle ajelevan jään muodossa tai työnnetään mantereelle pakkausjään muodostamiseksi, josta tulee elinympäristö sellaisille lajeille kuin Leopard-hylkeet, lumihelmet ja Adelie-pingviinit, kun ne palaavat myöhemmin, kirkkaampana kuukautena. Keisaripingviinit luottavat sekä pakkausjään että nopeaan jääyn tai maapallon jäähän, joka muodostuu rannikkoa pitkin matalassa bathymetriassa. Kun globaalit lämpötilat ja valtameret lämpenevät, kaikki tämä elinympäristö voi olla vaarassa sulautua. Etelämantereella mikään ei kuitenkaan ole aivan niin yksinkertaista.
"Toistaiseksi merijäämuutoksia ei ole varmasti katsottu ilmastonmuutokseen", Jenouvrier sanoo. "Etelämannerin luonnollinen vaihtelu on niin suuri, että on vaikea määrittää tarkkaa ilmastonmuutoksen vaikutusta. Se ei ole niin selkeää kuin se on arktisella alueella, jossa tiedetään, että merijää sulaa. Antarktikan sääkuviot ovat monimutkaisempia."
"Sinulla on paljon erilaisia järjestelmiä, jotka muuttuvat yhdessä", Labrousse lisää.
Etelämantereen merenpohja. (Steve Clabuesch) ************
Brittiläisen Etelämanner-tutkimuksen suojelubiologi Phil Trathan seuraa myös keisaripingviinia satelliittikuvien avulla ja on aiemmin tehnyt yhteistyötä LaRue: n ja Jenouvrierin kanssa. Hän työskentelee laskemalla siirtomaita lähellä Britannian tutkimusasemaa, joka on noin 2000 mailin päässä etelänavan toisella puolella McMurdosta. Molemmat ryhmät ovat osa laajempaa "Emp-tutkijoiden" verkostoa, kuten Trathan kutsuu heitä. Viime vuonna hänen miehistönsä teki lennonkorjauksia tarkkaillakseen 15 keisarikolonnia välillä 0–19 astetta länteen.
Britannian asemaa lähinnä oleva siirtokunta on kuitenkin kadonnut. Toistaiseksi Trathanin miehistö ei pysty selittämään, mitä tapahtui merilintujen naapureille. Hän haluaisi palata Etelämantereelle etsimään kadonneita siirtomaita, mutta Weddellinmeren alueen siirtomaita on vaikea saada. Pingviinit luottavat toisiinsa lämmittämiseen, joten heikentyvät pesäkkeet luopuvat usein virastaan ja liittyvät toiseen läheiseen ryhmään. Penguineja ei kuitenkaan voida seurata GPS-kauluksilla eettisistä ja käytännöllisistä syistä, ja tutkijoilla ei ole mitään keinoa tietää varmasti, mistä on tullut kadonneesta siirtokunnasta.
Katoaminen on yksi niistä mysteereistä, jotka keisaripingviinien yksityiskohtainen satelliittikuvakartta voisi auttaa ratkaisemaan. Kun kaikki Emp-verkoston tutkijat laativat yhteenlaskunsa, heillä on tietoja siitä, kuinka monta yksilöä elää jokaisessa 54 pingviinikolonnissa ja kuinka paljon he siirtyvät pesäkkeiden välillä ajan myötä sekoittuen muiden ryhmien kanssa, kun ne kulkevat jäistä maailmaansa. .
"Muutaman pingviinin liikkuminen askelmallisena mantereen ympäri todella auttaa koko lajia", Trathan sanoo. Mutta sellaiset muutokset tekevät yksittäisten pesäkkeiden hyvinvoinnista vaikea arvioida.
Sen lisäksi, että se antaa ryhmille mahdollisuuden yhdistyä suuremman hudle-lämmön aikaansaamiseksi, tämä siirtokuntien vaihtokäyttäytyminen auttaa monipuolistamaan pingviinigenetiikkaa tekemällä koko lajista vankeamman uusiin olosuhteisiin. Jenouvrier on vasta alkamassa sisällyttää geenitietoa populaatiodynamiikan malleihinsa. Vahvistaminen, että satelliittikuvat voivat ottaa huomioon kaikki pingviinit eri puolilla maanosaa, antaa hänen malleilleen selkärangan opastamaan pingviinipolitiikkapäätöksiä.
Trathan istuu Kansainvälisen luonnonsuojeluliiton (IUCN) pingviiniasiantuntijaryhmässä, joka valvoo uhanalaisten lajien luettelointia. Se on monimutkainen prosessi, ja tieteen saaminen oikealle on ensimmäinen askel, hän sanoo. Sen jälkeen harkitaan poliittisia vaihtoehtoja ja lajien uhanalaisiksi luokittelun etuja. Trathan on nähnyt nopean jään määrän vähenemisen, jossa pingviinit kasvattavat kokonaisten siirtomaahan häviämisen lisäksi. Mutta hän odottaa numeroita muusta Emp-verkostosta ennen kuin pohtii mieltään siitä, pitäisikö lajit olla luettelossa.
Keisaripingviinit vierailevat Tent Islandilla. (Michelle LaRue) John Hocevar suosii välittömiä suojauksia. Greenpeacen Suojaa valtameriä -kampanjan johtajana vuodesta 2004 lähtien Hocevar ei usko, että meillä on varaa odottaa hallituksen säädöksiä meriekosysteemien suojelemiseksi. Koska Etelämantereen niemimaa lämpenee nopeammin kuin melkein mikään muu maapallon alue, hän sanoo, että keisaripingviinien tulevaisuus vaatii toimia nyt.
"Suurimmat huolet ovat ilmastomuutos ja kalastus", Hocevar sanoo. "Alamme nähdä krillin laskua tärkeillä alueilla. Samanaikaisesti teollisuuslaitokset imuroivat krillin suoraan. Jos krilliä ei ole lähellä, pingviinit olisivat todellisissa vaikeuksissa. Jos olet pingviini, sitä kauemmin sinulla on lähteä etsimään ruokaa ja jättämään poikasesi alttiiksi saalistajille, sitä huonommat ovat selviytymismahdollisuutesi. "
Hocevar on nähnyt krillitilanteen omakohtaisesti. Hän oli viime vuonna Etelämantereella lentämässä sukellusvenettä jäisellä merenpohjalla tutkimaan aluetta, jota ehdotettiin uudelle merialueelle. Pingviinit kiertävät joukkueen venettä saaessaan sukellusveneen valmiiksi kannelle. Hocevarin laskeutuessa hän katseli lintujen metsästävän krilliä ja kaloja jäisen, kirkkaan veden läpi. Hänen tiiminsä löysi alhaisemmissa pimeimmissä vesissä mikromuovit jokaisesta merenpohjan troolista, jonka he vetivät ylös, mikä Hocevarin mielestä saattaa olla tutkimaton uhka pingviinille.
"Osa pingviinien ja kaikkien muiden eläinten säilyttämisratkaisuun on päästä eroon ajatuksesta, että voimme käyttää jotain kerran ja heittää sen pois", Hocevar sanoo. "Ei todellakaan ole" poissa "."
Kiinalaiset kymmenen krillin saalisalukset South Bayssä, Livingston Islandilla, Antarktis (vasemmalla). Krilli edustaa kriittistä osaa Antarktiksen ruokaverkosta tarjoamalla ruokaa kaloille, valaille, hylkeille, pingviinille ja meren selkärangattomille (oikealla). (Vasemmalla: Credit Paul Hilton / Greenpeace oikealla: Christian Aslund / Greenpeace) Hocevar-ryhmä seuraa satelliittikuvia merirosvokalastuksen, metsien hävittämisen ja öljyvuotojen seuraamiseksi. Hän suhtautuu optimistisesti siihen, mikä LaRue ja Jenouvrierin työ satelliittikuvien avulla edistävät keisaripingviinien suojelua. Sellaisten hallintasuunnitelmien laatiminen, joihin tutkijat luottavat, vaatii ymmärtämistä peruskysymyksissä siitä kuinka monta keisaripingviinia jäljellä on ja kuinka heidän väestönsä kasvaa ja supistuu. Aikaisemmin valtavat käytännön haasteet matkustaa kaikkien 54 siirtomaa seurantaan yhdessä nopean muutosnopeuden kanssa Etelämantereen olosuhteissa tekivät tästä Mt. Erebus-kokoinen tehtävä. Kyky mallintaa muutosta satelliitin välityksellä tarjoaa uutta toivoa.
Laskennan käsittelemiseksi LaRue on valinnut Heather Lynchin New Yorkin Stony Brook -yliopistoon. Lynch tutkii tilastollisia sovelluksia suojelubiologian arvoituksiin, kuten nisäkkäiden selviytyminen ja dendriittisten verkostojen biologisen monimuotoisuuden mallit. Kun "Emp-verkko" lopettaa pingviinien manuaalisen laskennan kaikissa 54 pesäkkeessä, Lynch yrittää kouluttaa tietokoneen toistamaan tulokset.
"Taivaan piirakkatavoite olisi jossain vaiheessa kykenevä syöttämään kuva tähän ohjelmaan, ja toisella puolella se vain kertoisi meille, kuinka monta pingviiniä on", LaRue sanoo. Ilman silmiä kiertoradalla tällaisten laskelmien pitäminen ajan tasalla olisi lähes mahdotonta.
Pingviinien laskeminen tietokoneen näytön kuvista. (Sara Labrousse) ***********
Jopa silloin, kun tulevat tietokoneet ja satelliitit pyrkivät laskemaan pingviinit ilman apuamme, tutkijoiden on silti matkustettava Antarktiseen tarkkailemaan poikkeamia, joita algoritmi kaipaisi. Kiertäessään Cape Crozierin keisaripingviinikolonia kolmatta kertaa, Iles huomasi etäisyydellä jäällä tummaa guano-tahraa. Hän ajatteli, että se oli pienempi etujoukko niiden keisaripingviinien kasvattamiseen, joista he olivat menettäneet aikaisempien lentojen yhteydessä - guano-tahrat ovat hyödyllinen osoitus siirtomaista ylhäältä - hän pyysi lentäjää tutkimaan. Se osoittautui ryhmäksi 400 Adelie-pingviiniä, joita tyypillisesti esiintyy elävän kalliopaaluissa ja joiden tiedetään jättävän guano-tahroja jäälle.
"Otin heti yhteyttä Adelien pingviiniasiantuntijoihin ja kysyin heiltä" mikä tämä on? Oletko nähnyt tätä aiemmin? " LaRue sanoo.
Adelie-pingviinit, jotka elävät jäillä kivin sijasta, oli dokumentoitu 1970-luvulla, mutta se on harvinaista eikä sitä ollut koskaan ennen nähty niin suuressa määrin. Kun he tarkastelivat ilmakuvia, joukkue huomasi pieniä sukelluksia jäässä tasaisesti sijoitettuna, mikä viittaa pesimätoimintaan. Tämä löytö voi monimutkaista Lynchin algoritmeja, koska guano-tahrojen jäällä oli oletettu osoittavan keisarikolonnia. Nyt on otettava huomioon mahdollisuus, että tällaiset tahrat ovat Adelie-pingviinista. LaRue katsoo kuitenkin, että havainnot kertovat enemmän Adelie-pingviinien muuttuvista tavoista, Antarktikan muutoksista yleensä ja jatkuvasti esiintyvästä tarpeesta palata jäälle saada lisätietoja.
Keisari ja Adelie-pingviinit jakavat palan driftjäätä eteläiselle valtamerelle. (Jiri Rezac / Greenpeace) Toistaiseksi joukkueella on kaikki tarvitsemansa tiedot, kun hän on menestyksekkäästi vieraillut kaikissa seitsemässä kohdepesäkkeessä ja laskenut Kap Crozier -linnut viiteen erilliseen päivään. He käyttävät tietoja selvittääkseen keisaripingviinipopulaatioiden päivittäiset vaihtelut. Jääseikkailun lävitse on edessä paljon tieteellistä tediumia.
"Oli todella mukavaa päästä ulos ja nähdä se", Labrousse sanoo, "koska yleensä katson vain satelliittikuvia tietokoneellani."
Tulevina vuosina, kun ryhmä jatkaa posliinihahmojen vertaamista valokuviin, Lynch kouluttaa tietokoneita laskemaan, kun taas Trathan odottaa kutsua IUCN: n merilintujen asiantuntijakokoukseen ja kun Etelämantereen jään sulaa, palaa sitten rasvaksi, sitten pannukakkua, pakkaa sitten jäätä, keisaripingviinit jatkavat poikastensa nostamista talvisien lumien keskellä kuten aina. Sillä välin Hocevar ehdottaa, että pyrkimykset korvata kivihiili uusiutuvilla energialähteillä, kalastuskanavat merialueilla ja kertakäyttöiset muovit uudelleenkäytettävillä säiliöillä voivat auttaa lisäämään mahdollisuuksia löytää keisari pingviinit kätkeytyneinä laajaan Cape Crozier -jäähalkeamiseen vielä sata vuotta.
Kaikki tutkimusvalokuvat keisaripingviinista, jotka on otettu Etelämantereen suojelulain luvan # 2019-006 nojalla.
