Отгоре приличат на миниатюрни черно-бели фигурки, замръзнали на място и принадлежащи към някакъв минал свят. В много отношения императорските пингвини се развиват по друг начин, за да оцелеят в най-суровите зими на Земята. Чрез обектив с 400-милиметрово увеличение, разположен на прозореца на хеликоптер, чифтосаните двойки изглеждат като антични порцеланови шейкърчета, настръхнати със сняг върху прашен шелф с лед.
Антарктида не е за слабото сърце. В продължение на сто години изследователите и биолозите са били хипнотизирани от неговата бруталност. Тогава има смисъл да бъдем пленени от единствения вид, който се опитва да се размножава през непростимите зими на континента. Проследихме маршовете, триумфите и яйцевите пробиви на пингвинската колония Cape Crozier Emperer на сребърния екран. За десет години нашите сателити са щракнали снимки на 53-те известни колонии, когато безоблачните дни и орбитите се изравняват. Сега се усилват международни усилия, за да разберем дали тези изображения от космоса могат да ни кажат за първи път колко императорски пингвини са останали в света.
Възрастни и пилета от императорски пингвин на нос Крозие на 29 октомври 2018 г. (Сара Лаброуз / Дейвид Айлс) "Повечето от това, което знаем за популациите на императорските пингвини, идва само от няколко добре проучени колонии. Всъщност не сме сигурни как се справят повечето популации", казва Дейв Айлс, докторантурен изследовател от Океанографския институт на Woods Hole в Масачузетс. "Но сателитните данни ще го променят напълно."
Iles е част от екипа от учени, които тестват дали изображенията с висока разделителна способност, направени от спътници, могат да бъдат използвани за проследяване на кои колонии нарастват и кои могат да бъдат изложени на риск от срив. Следвайки климатичните модели, които прогнозират широкото спадане на морския лед до края на века, очакваните спадове на императорски пингвин са толкова драматични, че някои експерти се стремят да ги включат в Закона за застрашените видове. Но за целта ще е необходимо международно сътрудничество, което да преброи всяка последна птица.
Асистентът по морски науки Мишел ЛаРю ръководи заряда в изследователската станция на Антарктида в Макмурдо. Наскоро тя се премести от университета в Минесота в университета в Кентърбъри в Нова Зеландия, отчасти да бъде по-близо до пристанището на Антарктида. LaRue се чувства спокоен в царственото присъствие на императорски пингвини. Тя превърна работа за картографиране на данните за местообитанията на Антарктида от бюро в Минесота в кариера, която наблюдава най-харизматичните зверове на Антарктида, включително пингвините Уделдел и Адели - по-малките, по-глупави братовчеди на императора. По време на това пътуване до Антарктида, нейната седма, LaRue събра екип, който да помогне на снимките на колониите на императорски пингвин, взети от хеликоптери, на тези, взети от много по-далеч по сателит. Експедицията посети седем колонии по морето Рос близо до базата Макмурдо и преброи най-близката колония пет пъти, за да прецени колко числа пингвини се колебаят от ден на ден.
"За първи път ще можем емпирично да кажем колко императорски пингвини е имало и как тези популации са се променили за десет години", казва LaRue. "И до днес работата, която е свършена, е моделирана."
Снимка на екипа: от L до R, Мишел ЛаРуе, Лео Салас, пилот Джеси Клейтън, пилот Крис Хилбърт, Мишел Лейси, Дейв Айлс и Сара Лаброус. (Изследователска станция Макмурдо) Обратно в Океанографския институт Woods Hole в Масачузетс, жената зад моделите е Стеф Jenouvrier, френски еколог на морските птици, който проучва реакцията на популациите от животни на климатичните промени. Тя и следдокторската изследователка Сара Лаброус, също от Франция, се обединиха с LaRue, Iles и Leonardo Salas, количествен еколог от Point Blue Conservation Science, за да комбинират десетилетие от данни от сателитни снимки с екологични модели за това как популациите на животните се колебаят във времето, Тяхната цел е да разберат по-добре как императорските пингвини далечат, тъй като ледът се затопля и променя в отговор на климатичните промени.
Jenouvrier казва, че никога не е била наблюдател на птици, но е била примамвана в проекта поради наличието на данни за тези тайнствени антарктически Aves . Сега Jenouvrier е закачена и тя също е закачила Labrousse, олимпийска състезателка през 2012 г. по синхронизирано плуване, която прехвърля подводните си данни в докторска степен по тюлени на слонове, големи хищници, които ловуват под леда на Антарктида.
Заедно с останалата част от международния изследователски екип за пингвини на Антарктида, те се надяват да набележат как императорските пингвини се движат по леда, за да намерят храна, топлина и другари - и да определят колко от тези животни са останали. През 2009 г. компютърните модели оценяват популация от 600 000 индивида. Време е да видим как се справят.
Карта на Антарктида с местоположението на Антарктическата изследователска станция Макмурдо (вляво) и карта на колониите на императорски пингвин в близост до МукМърдо по море на Рос (вдясно). (Изображения любезно на Сара Лаброус.) ************
Първият ден във въздуха екипът брои 1536 пингвини от зашити снимки, направени от колонията Cape Crozier, сгушена в закътана пукнатина в леда. Илс и Лаброуз снимат снимките през прозорците на хеликоптера, докато Салас си прави бележки, ЛаРю насочва и пилотът, Джеси Клейтън, обикаля високо отгоре, за да не наруши поведението на колонията. В следващата категория два дни - когато силните ветрове и слабата видимост наземят всички полети - екипът поръчва пица и сравнява броя на пингвините им от въздушни снимки и сателитни изображения.
Илс преди е работил в заледени краища на Земята. Той прекара осем лета, изучавайки как снежните гъски реагират на климатичните промени в Манитоба, Канада, като същевременно наблюдава арктическа мъгла за полярни мечки с гаден навик да се смесват с бели скали. Това е първото му пътуване до южния полярен регион и за първи път кафето му е замръзнало, докато се разхожда навън между две изследователски сгради.
Мащабът на Антарктида е трудно да се изрази с думи, казва Илс. Действащ вулкан зад станцията Макмурдо редовно изплюва огнени топки в небето. Планината от 13 000 фута се издига във метеорологична система, която сплашва дори подправените пилоти за спасяване на Еверест. А 100-годишен труп на тюлени, оставен от ранните изследователи, изглежда сякаш е отрязан вчера, мазните му вътрешности се разляха по леда, перфектно запазени.
Екипът създаде това цялостно изображение на пингвиновата колония Cape Crozier Император, като зашива стотици изображения, направени от различни ангели при 400-милиметрово увеличение, докато хеликоптерът лети над колонията. (Сара Лаброуз) За всичко, което Антарктида поддържа постоянно - нейните ухапващи ветрове, безмилостният студ, обещанието за огромно, но смъртоносно приключение - самата платформа, на която съществува, се променя непрекъснато. Зимата продължава от март до октомври. След последния изгрев на лятото, когато повечето изследователи се върнаха в базите на континенталната част през пролетта на Северното полукълбо, температурите в Антарктида спадат и повърхността на океана започва да замръзва. Първо се разпространява като тънък слой мазен лед. Тогава палачинков лед се образува, докато мазните слоеве се сгъстяват. Купа палачинки или се пренася в морето като леден лед, или се изтласква в континента, за да образува пакет лед, който ще се превърне в местообитание за видове като леопардови тюлени, снежни бурета и пингвини Адели, когато се върнат в по-късните, по-светли месеци. Императорските пингвини разчитат както на лед, така и на лед, или на сухоземен лед, който се образува по крайбрежната ивица в плитка батиметрия. Тъй като глобалните температури и океаните се затоплят, цялото това местообитание може да бъде изложено на риск от разтопяване. В Антарктида обаче нищо не е толкова просто.
"Досега промените на морския лед не са били приписани със сигурност на промените в климата", казва Дженуврие. "Естествената промяна в Антарктида е толкова огромна, че е трудно да се определи точното влияние на изменението на климата. Не е толкова ясно, колкото е в Арктика, където знаем, че морският лед се топи. Метеорологичните модели в Антарктида са по-сложни."
„Имате много различни системи, които се променят заедно“, добавя Лаброус.
Антарктическо морско дъно. (Стив Клабуеш) ************
Фил Тратан, природозащитен биолог от Британското антарктическо проучване, също проследява императорските пингвини, като използва сателитни изображения и е сътрудничил на LaRue и Jenouvrier в миналото. Той работи по броенето на колонии близо до Британската изследователска станция, на около 2 000 мили от другата страна на Южния полюс от Макмурдо. И двете групи са част от по-широка мрежа от "изследователи на Emp", както ги нарича Тратан. Миналата година екипажът му прелетя, за да наблюдава 15-те императорски колонии между 0 и 19 градуса на запад.
Най-близката до британската гара колония обаче е изчезнала. Засега екипажът на Тратан не може да обясни какво се е случило с техните съседи с морски птици. Той би искал да се върне в Антарктида, за да потърси изгубената колония, но колониите в района на морето на Weddell са трудни за достъп. Пингвините разчитат да се сгушат заедно за топлина, затова намаляващите колонии често се отказват от поста си и се присъединяват към друга близка група. Но пингвините не могат да бъдат проследявани с GPS яки по етични и практически причини и учените нямат начин да знаят със сигурност какво е станало от изчезналата колония.
Изчезването е една от загадките, които подробна карта на сателитните изображения на императорските пингвини може да помогне за разрешаването. Когато всички учени от мрежата на Emp съставят броя си, те ще имат данни за това колко души живеят във всяка от 54 колонии пингвини и колко те се изместват между колониите във времето, смесвайки се с други групи, докато преминават през ледения си свят,
„За да се движат няколко пингвини по стъпаловиден модел около континента, всъщност помага на целия вид“, казва Тратан. Но такива промени правят благосъстоянието на отделните колонии трудно да се оцени.
Освен че позволява на групите да се комбинират за по-голяма топлина, това обмен на колонии помага за разнообразяване на генетиката на пингвините, като прави целия вид по-устойчив към новите условия. Jenouvrier едва започва да включва генетична информация в своите модели на динамика на популацията. Потвърждаването, че сателитните изображения могат да отчитат всички пингвини на различни места по целия континент, ще даде на нейните модели гръбнакът да ръководи решенията за политиката на пингвините.
Тратан седи в групата специализирани пингвини на Международния съюз за опазване на природата (IUCN), която наблюдава списъците на застрашените видове. Това е сложен процес и правилната корекция на науката е първата стъпка, казва той, последван от разглеждане на вариантите на политиката и ползите от включването на видове като застрашени. Тратан е свидетел на намаляване на степента на бърз лед, където пингвините се размножават в допълнение към изчезването на цели колонии. Но той чака номера от останалата част от мрежата на Emp, преди да се реши дали видовете трябва да бъдат включени в списъка.
Императорски пингвини, посещаващи остров Палатка. (Мишел ЛаРю) Джон Хочевар подкрепя по-непосредствените защити. Като директор на кампанията „Защитете океаните“ на Greenpeace от 2004 г., Хочевар не смята, че можем да си позволим да изчакаме правителствените разпоредби за защита на морските екосистеми. Тъй като Антарктическият полуостров се затопля по-бързо от почти всеки друг регион на Земята, той казва, че бъдещето на императорските пингвини изисква действия сега.
„Най-големите притеснения са изменението на климата и риболова“, казва Хочевар. "Започваме да наблюдаваме спад в крила в ключови области. В същото време имаме индустриални съоръжения, които вакуумират крил директно. Без крил наблизо, пингвините биха били в истински проблеми. Ако сте пингвин, толкова по-дълго имате да оставите да намерите храна и да оставите мацката си уязвима за хищници, толкова по-лоши са шансовете ви за оцеляване. "
Хочевар е видял ситуацията с крила от първа ръка. Миналата година той беше в Антарктида, като пилотира подводница на леденото морско дъно, за да проучи район, предложен за ново морско светилище. Пингвините обиколиха лодката на отбора, докато подготвиха подводницата на палубата. Докато Хочевар слизаше, той наблюдаваше как птиците ловуват крил и риба през ледената бистра вода. Долу в по-тъмните води отдолу неговият екип открива микропластика във всеки трал с морско дъно, който издърпват нагоре, което Хочевар смята, че може да представлява недостатъчно проучена заплаха за пингвините.
„Част от решението за опазване на пингвините и всяко друго животно е да се измъкнем от идеята, че можем да използваме нещо веднъж и да го изхвърлим“, казва Хочевар. „Наистина няма„ далеч “.
Китайски дълги десет крила, които ловят кораби в Саут Бей, остров Ливингстън, Антарктида (вляво). Крилът представлява критичен компонент на хранителната мрежа в Антарктида, осигуряваща храна за риби, китове, тюлени, пингвини и морски безгръбначни (вдясно). (Вляво: Credit Paul Hilton / Greenpeace Right: Christian Aslund / Greenpeace) Групата на Hocevar използва сателитни изображения за проследяване на пиратски риболов, обезлесяване и разливи на нефт. Той е оптимист за това, което работата на LaRue и Jenouvrier с помощта на сателитни изображения ще допринесе за опазването на императорския пингвин. Разработването на планове за управление, в които учените имат доверие, ще изисква разбиране на основните въпроси за това колко остават императорските пингвини и как тяхното население нараства и намалява. В миналото огромните практически предизвикателства за пътуване за наблюдение на всички 54 колонии, съчетани с бързия темп на промяна в условията на Антарктида, направиха това Mt. Задача с размер на Erebus. Възможността за моделиране на промяната чрез сателит предлага нова надежда.
За да се справи с изчисленията, LaRue е записал Хедър Линч в университета Stony Brook в Ню Йорк. Линч проучва статистически приложения за загадки за биологията на опазването, като оцеляване при бозайници и модели за биологично разнообразие на дендритни мрежи. Когато "Emp network" завърши ръчно броене на пингвините във всички 54 колонии, Lynch ще се опита да обучи компютър, който да възпроизведе техните резултати.
"Целта" пай-в-небето "в даден момент ще бъде в състояние да подава изображение в тази програма, а от другата страна просто ще ни каже колко пингвини има", казва LaRue. Без погледи в орбита, актуализирането на такива бройки би било почти невъзможно.
Преброяване на пингвини от изображения на компютърен екран. (Сара Лаброуз) ***********
Дори когато бъдещите компютри и сателити конспирират да преброяват пингвини без наша помощ, учените ще трябва да пътуват до Антарктида, за да наблюдават аномалиите, които алгоритъмът би пропуснал. Докато обикаляше пингвиновата колония на императора на нос Крозие за трети път, Илс забеляза тъмно петно от гуано върху леда в далечината. Смятайки, че това е по-малък аванпост от развъждане на императорски пингвини, които са пропуснали при предишните полети - петна от гуано са полезен индикатор за колонии отгоре - той помоли пилота да проучи. Оказа се, че това е група от 400 пингвини Адели, които обикновено се срещат на скални купчини и не се знае, че оставят петна от гуано върху леда.
"Свързах се незабавно с експертите по пингвините на Адели и ги попитах:" Какво е това? Виждали ли сте това преди? " Казва LaRue.
Пингвините на Адели, живеещи на лед, вместо на скала, са документирани през 70-те години на миналия век, но това е рядкост и никога досега не е виждано в такъв брой. Когато прегледали въздушните снимки, екипът забелязал малки гмуркания в леда, равномерно разположени, което предполага активност за гнездене. Това откритие може да усложни алгоритмите на Линч, тъй като се предполага, че петна от гуано върху лед показват наличието на императорска колония. Сега възможността такива петна да са от пингвините на Адели, ще трябва да бъде взето предвид. Но ЛаРю смята, че наблюдението казва повече за променящите се начини на пингвините на Адели, преобразуванията на Антарктида като цяло и непрекъснато съществуващата нужда да се върнат към леда за да разберете повече.
Император и Адели Пингвини споделят парче от лед в Южния океан. (Jiri Rezac / Greenpeace) Засега екипът разполага с всички данни, от които се нуждае, след като успешно посети всички седем целеви колонии и преброи птиците от нос Крозиер за пет отделни дни. Те ще използват информацията, за да отчитат ежедневните колебания в моделите на популациите на императорските пингвини. С приключената ледена авантюра, предстои много научен тидиум.
„Беше хубаво да изляза и да го видя“, казва Лаброус, „защото обикновено просто гледам сателитни снимки на компютъра си“.
В следващите години, докато екипът продължава да описва порцеланови фигурки на снимки, докато Линч обучава компютри за броене, докато Тратан чака обаждането на срещата на специалистите по морската птица на IUCN и докато ледът на Антарктида се стопи, след това се замразява до мазнини, след това палачинка, след това опаковайте лед, императорските пингвини ще продължат да отглеждат пиленцата си сред зимните виелици, както винаги. Междувременно Хочевар предполага, че усилията за подмяна на въглища с възобновяема енергия, риболовни канали с морски светилища и пластмаса за еднократна употреба с контейнери за многократна употреба могат да помогнат за увеличаване на шансовете, че ще намерим императорски пингвини, сгушени в огромната ледникова пукнатина на нос Crozier за още сто години.
Всички изследователски снимки на императорски пингвини, направени съгласно Закона за опазване на Антарктида, разрешават # 2019-006.
