De sus seamănă cu figurine minuscule alb-negru, înghețate pe loc și aparținând unei lumi trecute. Pinguinii împărați sunt, în multe privințe, de altă lume, au evoluat pentru a supraviețui celor mai dure ierni de pe Pământ. Printr-o lentilă cu zoom de 400 de milimetri poziționată pe o fereastră a elicopterului, perechile împerecheate apar ca niște agitatori de sare de porțelan anticiopiți cu zăpadă pe un raft prăfuit de gheață.
Antarctica nu este pentru cei slabi de inimă. De o sută de ani, exploratorii și biologii au fost fascinați de brutalitatea sa. Este logic, atunci, să fim captivați de singura specie care încearcă să se reproducă prin iernile neiertătoare ale continentului. Am urmat marșurile, triumfurile și descoperirile de ouă ale coloniilor de pinguini Împăratul Cape Crozier pe ecranul de argint. Timp de zece ani, sateliții noștri au fotografiat fotografiile celor 53 de alte colonii cunoscute, când se aliniază zilele fără nor și orbitele. Acum, un efort internațional se grupează pentru a vedea dacă aceste imagini din spațiu ne pot spune, pentru prima dată, câte pinguini împărați au rămas în lume.
Împărat adulți pui și pui la Cape Crozier pe 29 octombrie 2018. (Sara Labrousse / David Iles) "Cele mai multe dintre ceea ce știm despre populațiile de pinguini Împărat provin doar din câteva colonii bine studiate. De fapt nu suntem siguri cum se desfășoară majoritatea populațiilor", spune Dave Iles, un cercetător postdoctoral la Woods Hole Oceanographic Institute din Massachusetts. "Dar datele din satelit vor schimba complet asta."
Iles face parte din echipa de oameni de știință care testează dacă imaginile de înaltă rezoluție preluate de la sateliți pot fi folosite pentru a urmări ce colonii cresc și care pot fi expuse riscului de colaps. În urma modelelor climatice care prognozează scăderi pe scară largă ale gheții marine până la sfârșitul secolului, scăderea anticipată a pinguinilor Împăratului este atât de dramatică încât unii experți încearcă să le enumere în conformitate cu legea privind speciile pe cale de dispariție. Dar pentru a face acest lucru va fi nevoie de o colaborare internațională pentru a număra fiecare ultimă pasăre.
Profesoară asistentă de științe marine, Michelle LaRue, conduce sarcina la stația de cercetare antarctică din McMurdo, SUA. S-a mutat recent de la Universitatea din Minnesota la Universitatea Canterbury din Noua Zeelandă, în parte pentru a fi mai aproape de portul Antarctic. LaRue se simte calm în prezența regală a pinguinilor împăratului. Ea a transformat un loc de muncă de cartografiere a datelor despre habitatul Antarcticii de la un birou din Minnesota, într-o carieră care monitoriza cele mai carismatice fiare ale Antarcticii, inclusiv Weddell Seals și pinguinii Adelie - verișorii mai mici și mai silați ai împăratului. În această călătorie în Antarctica, cea de-a șaptea sa, LaRue a adunat o echipă pentru a ajuta la potrivirea imaginilor cu coloniile de pinguini Împărat luate de la elicoptere cu cele luate de mult mai sus de satelit. Expediția a vizitat șapte colonii de-a lungul Mării Ross de lângă baza McMurdo și a numărat cea mai apropiată colonie de cinci ori pentru a măsura numărul de pinguini fluctuează de la o zi la alta.
"Pentru prima dată vom putea spune empiric câți pinguini împărați au existat și cum s-au schimbat acele populații în decurs de zece ani", spune LaRue. „Până în ziua de azi, munca depusă a fost modelată”.
Foto de echipă: de la L la R, Michelle LaRue, Leo Salas, pilotul Jesse Clayton, copilotul Chris Hilbert, Michelle Lacey, Dave Iles și Sara Labrousse. (Stația de cercetare McMurdo) Înapoi la Institutul Oceanografic Woods Hole din Massachusetts, femeia din spatele modelelor este Stef Jenouvrier, un ecolog francez de păsări marine care studiază răspunsul populațiilor de animale la schimbările climatice. Ea și cercetatoarea postdoctorală Sara Labrousse, tot din Franța, au făcut echipă cu LaRue, Iles și Leonardo Salas, un ecolog cantitativ cu Point Blue Conservation Science, pentru a combina un deceniu de date din imaginile din satelit cu modele ecologice ale modului în care populațiile de animale fluctuează în timp. . Scopul lor este să înțeleagă mai bine modul în care pinguinii împărați se îndreaptă pe măsură ce gheața se încălzește și se schimbă ca răspuns la schimbările climatice.
Jenouvrier spune că nu a fost niciodată observatoare de păsări, dar a fost ademenită în proiect prin disponibilitatea datelor despre aceste misterioase Ave Antarctice. Acum Jenouvrier este agățată, iar ea și-a agățat Labrousse, o concurentă olimpică din 2012 la înot sincronizat, care și-a aruncat acreditările subacvatice într-un doctorat pe sigiliile elefantelor, prădători mari care vânează sub gheața Antarctică.
Împreună cu restul echipei internaționale de cercetare a pinguinilor Împăratul Antarctic, ei speră să descopere modul în care pinguinii împărați se deplasează pe gheață pentru a găsi hrană, căldură și împerecheri și pentru a determina câte dintre aceste animale au rămas. În 2009, modelele de calculator au estimat o populație de 600.000 de persoane. Este timpul să vedem cum se descurcă.
Harta Antarcticii cu locația stației de cercetare Antarctică McMurdo (stânga) și o hartă a coloniilor de pinguini Împărat lângă MucMurdo de-a lungul Mării Ross (dreapta). (Imagini cu amabilitatea lui Sara Labrousse.) ************
În prima zi în aer, echipa numără 1.536 pinguini din fotografiile cusute pe care le-au făcut din colonia Cape Crozier cuibată într-o crăpătură adăpostită în gheață. Iles și Labrousse filmează fotografiile pe ferestrele elicopterului în timp ce Salas ia notițe, LaRue direcționează, iar pilotul, Jesse Clayton, se învârte în sus, pentru a nu perturba comportamentul coloniei. În următoarea categorie de două zile - când vânturile puternice și vizibilitatea scăzută aterizează toate zborurile - echipa comandă pizza și compară numărul lor de pinguini cu fotografii aeriene și imagini prin satelit.
Iles a lucrat înainte pe margini înghețate ale Pământului. Și-a petrecut opt veri studiind modul în care reacționează gâștele la zăpadă la schimbările climatice din Manitoba, Canada, în timp ce a urmărit prin ceața arctică pentru urșii polari, cu obiceiul urât de a se îmbina cu rocile albe. Aceasta este prima sa călătorie în regiunea polară de sud și este prima dată când cafeaua lui s-a înghețat în timp ce se plimba afară între două clădiri de cercetare.
Scara Antarcticii este greu de pus în cuvinte, spune Iles. Un vulcan activ în spatele stației McMurdo scuipă regulat bile de foc pe cer. Un munte de 13.000 de metri se ridică într-un sistem meteorologic care intimidează chiar și piloții de salvare Everest experimentați. Și o carcasă de sigiliu veche de 100 de ani, lăsată de exploratorii timpurii, arată ca și cum a fost tăiată ieri, cu unturile sale uleioase vărsate pe gheață, perfect păstrate.
Echipa a creat această imagine completă a coloniilor de pinguini Împăratul Cape Crozier prin împletirea a sute de imagini preluate de la îngerii diferiți, la zoom de 400 mm, în timp ce elicopterul a zburat peste colonie. (Sara Labrousse) Pentru tot ceea ce Antarctica ține constant - vânturile sale mușcătoare, frigul nemăritător, promisiunea unei vaste și totodată mortale aventuri - tocmai platforma pe care există este în continuă schimbare. Iarna durează din martie până în octombrie. După chiar ultima răsărit de vară, când majoritatea cercetătorilor s-au întors în bazele lor continentale în primăvara emisferei nordice, temperaturile din Antarctica scad și suprafața oceanului începe să înghețe. Mai întâi se răspândește sub formă de strat subțire de gheață. Apoi se formează gheață de clătite pe măsură ce straturile grase se îngroașă. O grămadă de clătite este fie dusă la mare ca gheață în derivă, fie împinsă pe continent pentru a forma gheață de ambalaj, care va deveni habitat pentru specii precum foci de leopard, petreluri de zăpadă și pinguini Adelie atunci când vor reveni în luni mai lungi, mai luminoase. Pinguinii împărați se bazează atât pe gheață și pe gheață rapidă, fie pe gheață rapidă pe uscat, care se formează de-a lungul coastei într-o batimetrie superficială. Pe măsură ce temperaturile globale și oceanele se încălzesc, tot acest habitat ar putea risca să se topească. Cu toate acestea, în Antarctica, nimic nu este chiar atât de simplu.
„Până în prezent, schimbările de gheață marină nu au fost atribuite, cu siguranță, schimbărilor climatice”, spune Jenouvrier. "Variația naturală în Antarctica este atât de mare încât este greu de determinat influența exactă a schimbărilor climatice. Nu este la fel de clar ca în Arctica, unde știm că gheața marină se topește. Tiparele meteorologice din Antarctica sunt mai complexe."
„Aveți o mulțime de sisteme diferite care se schimbă împreună”, adaugă Labrousse.
Fundul mării antarctice. (Steve Clabuesch) ************
Phil Trathan, biolog în conservare la British Antarctic Survey, urmărește, de asemenea, pinguini împărați folosind imagini prin satelit și a colaborat cu LaRue și Jenouvrier în trecut. Lucrează la numărarea coloniilor din apropierea stației de cercetare britanică, aflată la aproximativ 2.000 de mile distanță de cealaltă parte a Polului Sud de McMurdo. Ambele grupuri fac parte dintr-o rețea mai largă de „cercetători Emp”, așa cum le numește Trathan. Anul trecut, echipajul său a efectuat zboruri pentru a monitoriza cele 15 colonii de împărați între 0 și 19 grade Vest.
Colonia cea mai apropiată de stația britanică, însă, a dispărut. Până în prezent, echipajul lui Trathan nu poate explica ce s-a întâmplat cu vecinii lor de mare. El ar dori să se întoarcă în Antarctica pentru a căuta colonia pierdută, dar coloniile din zona Mării Weddell sunt dificil de accesat. Pinguinii se bazează pe colindare pentru căldură, astfel încât coloniile în scădere renunță adesea la postul și se alătură unui alt grup din apropiere. Dar pinguinii nu pot fi urmăriți cu gulere GPS, din motive etice și practice, iar oamenii de știință nu au cum să știe cu siguranță ce a devenit dintr-o colonie dispărută.
Dispariția este unul dintre misterele pe care o hartă satelită de imagini detaliate a pinguinilor împăratului ar putea ajuta la rezolvarea acestora. Atunci când toți oamenii de știință din rețeaua Emp își vor contoriza, vor avea date despre cât de mulți indivizi trăiesc la fiecare dintre cele 54 de colonii de pinguini și cât de mult se schimbă între colonii de-a lungul timpului, amestecându-se cu alte grupuri în timp ce le traversează lumea înghețată. .
„Pentru câțiva pinguini să se deplaseze într-un model de stepping în jurul continentului ajută de fapt întreaga specie”, spune Trathan. Dar astfel de schimbări fac bine starea de bine a coloniilor individuale.
Pe lângă faptul că permite grupurilor să se combine pentru o căldură mai mare, acest comportament de schimb de colonii ajută la diversificarea geneticii pinguinilor, ceea ce face ca întreaga specie să fie mai robustă în noile condiții. Jenouvrier abia începe să încorporeze informațiile genetice în modelele ei de dinamică a populației. Confirmarea faptului că imaginile din satelit pot da socoteală tuturor pinguinilor din diferite locații de pe continent îi va oferi modelelor ei coloana vertebrală pentru a ghida deciziile de politică pinguin.
Trathan face parte din grupul de specialiști de pinguini al Uniunii Internaționale pentru Conservarea Naturii (UICN) care supraveghează listele de specii pe cale de dispariție. Este un proces complicat, iar a face ca știința să fie corectă este primul pas, spune el, urmată de luarea în considerare a opțiunilor politice și a beneficiilor listării unei specii ca fiind pe cale de dispariție. Trathan a fost martorul scăderii gradului de gheață rapidă, unde pinguinii cresc, pe lângă dispariția coloniilor întregi. Însă el așteaptă numere din restul rețelei Emp, înainte de a se gândi dacă speciile ar trebui să fie listate.
Împărat pinguini care vizitează Insula Cortului. (Michelle LaRue) John Hocevar favorizează protecții mai imediate. În calitate de director al campaniei Protecția Oceanelor de la Greenpeace din 2004, Hocevar nu crede că ne putem permite să așteptăm reglementările guvernamentale pentru protejarea ecosistemelor marine. Pe măsură ce peninsula Antarctică se încălzește mai repede decât aproape orice altă regiune de pe Pământ, el spune că viitorul pinguinilor împărați necesită acțiune acum.
„Cele mai mari preocupări sunt schimbările climatice și pescuitul”, spune Hocevar. "Începem să vedem scăderi ale krillului în zonele cheie. În același timp, avem facilități industriale care aspiră direct krillul. Fără krill în apropiere, pinguinii ar avea probleme reale. Dacă sunteți un pinguin, cu atât mai mult aveți să pleci să găsești hrană și să-ți lași puiul vulnerabil la prădători, cu atât sunt mai mari șansele de supraviețuire. "
Hocevar a văzut în primul rând situația krill. El a fost în Antarctica anul trecut pilotând un submarin pe litoralul marin pentru a cerceta o zonă propusă pentru un nou sanctuar marin. Pinguinii au înconjurat barca echipei în timp ce au pregătit submarinul pe punte. În timp ce Hocevar cobora, a urmărit păsările să caute krill și pește prin apa înghețată și limpede. În apele întunecate de mai jos, echipa sa a găsit microplastice în fiecare traul de mare pe care l-au tras, ceea ce consideră Hocevar poate fi o amenințare subestimată pentru pinguini.
„O parte din soluția pentru conservarea pinguinilor și orice alt animal este să ne îndepărtăm de ideea că putem folosi ceva o dată și să o aruncăm”, spune Hocevar. „Chiar nu există„ departe ”.
Nave de prindere a krill-urilor chineze de lungă durată în South Bay, Insula Livingston, Antarctica (stânga). Krill-ul reprezintă o componentă critică a rețelei alimentare antarctice, oferind hrană pentru pește, balene, focă, pinguini și nevertebrate marine (dreapta). (Stânga: Credit Paul Hilton / Greenpeace Dreapta: Christian Aslund / Greenpeace) Grupul Hocevar folosește imagini prin satelit pentru a urmări pescuitul piratelor, defrișările și deversările de petrol. Este optimist cu privire la ceea ce LaRue și opera lui Jenouvrier folosind imagini prin satelit vor contribui la conservarea pinguinilor Împăratului. Dezvoltarea planurilor de management în care oamenii de știință au încredere vor necesita înțelegerea întrebărilor de bază despre câți pinguini împărați rămân și modul în care populațiile lor cresc și se micșorează. În trecut, enormele provocări practice ale călătoriei pentru a monitoriza toate cele 54 de colonii, combinate cu rata rapidă de schimbare a condițiilor din Antarctica, au făcut din aceasta un Mt. Sarcina de dimensiune Erebus. A fi capabil să modifice schimbările prin satelit oferă o nouă speranță.
Pentru a face față calculului, LaRue s-a înscris pe Heather Lynch la Stony Brook University din New York. Lynch studiază aplicații statistice pentru ghicitori de biologie de conservare, cum ar fi supraviețuirea la mamifere și tiparele de biodiversitate ale rețelelor dendritice. Când „rețeaua Emp” va termina numărarea manuală a pinguinilor din toate cele 54 de colonii, Lynch va încerca să antreneze un computer pentru a-și reproduce rezultatele.
„Obiectivul„ pie-in-the-sky ”ar fi, la un moment dat, de a putea alimenta o imagine în acest program, iar pe de altă parte ne-ar spune doar câți pinguini există”, spune LaRue. Fără ochii în orbită, menținerea acestor numărate la zi ar fi aproape imposibilă.
Numărarea pinguinilor din imagini pe un ecran de computer. (Sara Labrousse) ***********
Chiar și atunci când viitoarele calculatoare și sateliți conspiră pentru a număra pinguini fără ajutorul nostru, oamenii de știință vor trebui în continuare să călătorească în Antarctica pentru a observa anomaliile pe care un algoritm le-ar lipsi. În timp ce înconjurase pentru a treia oară colonia de pinguini a împăratului Cape Crozier, Iles a descoperit o depărtare de pete de guano întunecată pe gheață. Crezând că este un avanpost mai mic de reproducere a pinguinilor împăratului pe care le pierduseră în zborurile anterioare - petele de guano sunt un indicator util al coloniilor de sus - el a cerut pilotului să investigheze. S-a dovedit a fi un grup de 400 de pinguini Adelie, care se găsesc în mod obișnuit care trăiesc pe grămezi de roci și nu se știe că lasă petele de guano pe gheață.
"Am contactat imediat experții pinguinului Adelie și i-am întrebat 'Ce este asta? Ați mai văzut asta?' Spune LaRue.
Pinguinii Adelie care trăiau pe gheață în loc de stâncă au fost documentați în anii '70, dar este rar și nu a mai fost văzut niciodată în astfel de numere. Când au examinat fotografiile aeriene, echipa a observat mici scufundări în gheață, distanțate uniform, ceea ce sugerează o activitate de cuibărire. Această descoperire ar putea complica algoritmii lui Lynch, deoarece petele de guano pe gheață au fost presupuse a indica prezența unei colonii de împărat. Acum va trebui luată în considerare posibilitatea ca astfel de pete să provină din pinguini Adelie. Dar LaRue crede că observarea spune mai multe despre modurile schimbătoare ale pinguinilor Adelie, transformările Antarcticii în general și nevoia mereu prezentă de a reveni la gheață pentru a afla mai multe.
Împăratul și Adelie Pinguini împărtășesc o bucată de gheață în derivă în Oceanul de Sud. (Jiri Rezac / Greenpeace) Deocamdată, echipa are toate datele de care au nevoie, au vizitat cu succes toate cele șapte colonii țintă și au numărat păsările din capul Crozierului în cinci zile separate. Vor folosi informațiile pentru a ține cont de fluctuațiile zilnice ale modelelor populațiilor de pinguini Împărat. Cu aventura de gheață înfășurată, există mult timp de știință științifică.
„A fost foarte drăguț să ies și să-l văd”, spune Labrousse, „pentru că de obicei mă uit doar la imagini din satelit pe computerul meu”.
În anii următori, în timp ce echipa continuă să contorizeze figurine din porțelan în fotografii, în timp ce Lynch antrenează calculatoarele pentru a număra, în timp ce Trathan așteaptă apelul la întâlnirea de specialiști a păsărilor marine din IUCN, iar în timp ce gheața din Antarctica se topește, apoi se îngheață să se ungă, apoi să se clătite; apoi împachetați gheață, pinguinii împărați vor continua să își ridice puii în mijlocul viscolelor de iarnă așa cum au făcut întotdeauna. Între timp, Hocevar sugerează că eforturile de înlocuire a cărbunelui cu energie regenerabilă, canalele de pescuit cu sanctuare marine și materialele plastice de unică folosință cu containere reutilizabile pot contribui la creșterea șanselor ca noi să găsim pinguini împărați cuibărit în vasta fisură de gheață din Cape Crozier pentru încă o sută ani.
Toate fotografiile de cercetare ale pinguinilor împărați făcute în conformitate cu Legea pentru conservarea Antarcticii permit # 2019-006.
