南极洲的信天翁、企鹅和磷虾研究

在南极区域,各国南极方案正在开展大量研究,包括联合王国、澳大利亚和日本关于了解空中、地面和海上物种以及它们的物种在没有人类影响和气候变化等变量的情况下如何相互联系的研究。

南极洲信天翁数目的未来

信天翁在觅食时覆盖很远的距离:即使在繁殖季节,信天翁也可以在10至20天的时间内从亚热带水域到南极水域旅行,行程长达10 000公里。

许多信天翁种类,包括来自澳大利亚南部南大洋和南乔治亚的游荡和灰头信天翁,长途迁徙,有些在南极洲周围旅行。

除了漫游的信天翁旅行的距离令人印象深刻之外,它们还声称是飞行中翼宽2.5至3.5米的所有海洋鸟类物种中最大的鸟类物种,游天信天翁在六个次南极岛屿上繁殖,并在印度洋和南大西洋南乔治亚岛都有殖民地。

然而,世界上22个信天翁物种中有15个濒临灭绝,另有7个被自然保护联盟视为 " 近距离威胁 " ,英国南极调查局正在监测位于南乔治亚的3个信天翁物种,每年下降2%至4%。

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照片来自Meike Sjoer,

对信天信天翁的长期监测

自1960年代以来,这一监测方案与巴空局科学家长期保持,监测南乔治亚州Bird Island的信天翁人口;该地被认为是世界上最大和研究最多的信天翁殖民地的所在地。

几十年来,科学家一直在监测环斑鸟类的回报率,提供繁殖频率和存活率数据,而全球定位系统跟踪器和地球定位装置则展示了鸟类在寻找食物时所覆盖的大片海域。

监测信天翁物种健康所需的重要数据是监测信天翁物种健康所需的重要数据,因为信天翁物种是大鸟,是所有海鸟中最大的鸟类,也是活得最长的,有的已达60岁以上,它们的寿命长,使得它们的物种易受损害,因为它们在10岁左右才繁殖。

然而,大多数物种每年繁殖九个物种,包括游荡的信天翁,每两年只产一个蛋,小鸡需要一年多才能离开巢穴。因此,即使成年信天翁死亡率稍有上升,也会严重影响小鸡的生存率。

南极洲的企鹅数

BAS长期监测企鹅种群,特别是南极和南极亚南极半岛企鹅种群,发现过去三十年来,物种数量波动,阿德利企鹅数量减少,而与之形成对照的是,金企鹅从1920年代的几百只增加到今天的近50万。

在较南海水域,皇帝企鹅的数量大幅下降,一些殖民地的数量下降高达50%,南极半岛上的一个北海殖民地几乎消失。

为了了解企鹅数量为何波动不定,BAS科学家正集中努力了解粮食供应和现有筑巢地点如何影响人口数量。

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照片由Sara Jenner拍摄

海冰企鹅数目之间的联系

一种发现是巴氏系统科学家与美国科学家合作发现海冰在企鹅数量的下降中扮演了重要角色,因为磷虾 — — 不仅是企鹅的主食,也是海豹和鲸鱼的食谱 — — 在其早期生命阶段就放牧浮游浮游植物,位于浮游海冰的底端。因此,阿德利人口数量与海冰和相关食物供应量的减少之间存在关联。尽管如此,这种关系并不适用于所有企鹅物种。

尽管西南极半岛快速升温的气温在过去30年或更长的时间内,海冰覆盖面积减少了约40%,使非洲大陆依赖冰的企鹅物种易受进一步变暖的影响,但其他不太依赖冰的物种,包括企鹅企鹅企鹅企鹅企鹅企鹅企鹅企鹅,随着冰的减少,其繁殖地和食物供应量的增加,其生长速度会蓬勃发展,然而,由于在过去几十年中,企鹅企鹅企鹅企鹅企鹅群数量下降,这一结果得不到保障。

跟踪企鹅

为了进一步了解企鹅的情况,BAS开发了卫星和标记系统来跟踪岸上和海上的企鹅。一家BAS研究站 — — 鸟类岛研究站 — — 开发了企鹅常住殖民地出入境通道。随着贴有标签的企鹅通过大门,科学家们可以记录旅行的标记编号、时间和方向,让研究人员能够估计鸟类在海上的觅食时间。

同时,BAS-日本国家极地研究所的一项联合方案观察到,在水下企鹅与附在个别企鹅背面的微型照相机相连,此外,该方案还把全球定位系统跟踪器附在企鹅身上,使科学家最终能够了解企鹅殖民地成败的原因,并加深对南极生态系统的了解。

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照片来自Felicity Johnson

分析企鹅过去的晚餐

澳大利亚科学家在阿德利企鹅背部的羽毛上附加了小型的全球定位系统跟踪器,以确定它们在哪里觅食。这些跟踪器被附在澳大利亚大陆各研究站的企鹅身上,使科学家能够同时研究三个地区的企鹅觅食行为,并确定海洋环境的自然变异如何影响觅食努力,特别是可变海冰对觅食的影响。

与此同时,澳大利亚南极分部的澳大利亚研究人员已经开始研究阿德利企鹅的历史喂养习惯以及海洋酸化对浮游植物和细菌的影响。科学家将调查弃置企鹅地点以挖掘古老企鹅粪便,以确定他们的饮食随时间而变化,以及气候和捕鱼对企鹅喂养习惯的未来影响。

比如,研究的目的是要发现阿德利企鹅的饮食是否在沿海从磷虾变为鱼类饮食,从中可以估算出阿德利聚居区未来的人口数量。与此同时,研究人员将探索海洋酸化对六,650升水槽微生物的影响,这些水槽将模拟地球大气中不同的二氧化碳浓度。

侧重于磷虾

南极磷虾是一种虾类甲壳类甲壳类动物,长到6厘米长,是鱼类、鲸鱼、海豹、企鹅和其他海鸟的重要食物来源。

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照片来自Werner Thiele

磷虾也是喂养养殖鱼类的产品,也是人类营养补充品。为了关注磷虾并了解磷虾在海洋生态系统中的关键作用,BAS已经实施了一个长期监测方案,对磷虾种群进行估算。一个重要的方面是磷虾种群自然波动,在某些年中可能会变得稀有,磷虾捕食者数量会随反应而波动。

为了了解气候变化的影响,BAS科学家正在研究温度变化、海洋酸化和海冰变化如何覆盖磷虾影响种群,磷虾研究的一个重要方面是确定磷虾和捕食者之间的确切联系,因为南乔治亚的南极毛海豹种群在多年过度收获后迅速增加,尽管磷虾数量在波动。