Для императорских пингвинов, ковыляющих вокруг нагревающейся Антарктики, уменьшение морского льда означает уменьшение количества потребляемой рыбы. Как рацион этих птиц в смокингах выдержит изменение климата - большой вопрос, над которым бьются ученые.
Исследователи из Океанографического института Вудс-Хоул (WHOI) разработали способ помочь определить успех императорских пингвинов в поисках пищи с помощью замедленных видеонаблюдений, которые передаются ученым за тысячи миль. Новый метод дистанционного зондирования описан в выпуске журнала Journal of Applied Physics от 2 мая 2018 г..
«Глобальное потепление может сократить доступность пищи для императорских пингвинов», - сказал Дэн Зиттербарт, ученый из WHOI и соавтор исследования. «И если их рацион значительно изменится, это может повлиять на здоровье и продолжительность жизни этих животных, которые, как ожидается, уже к концу этого века будут находиться под серьезной угрозой или близки к исчезновению. Благодаря этому новому подходу у нас теперь есть логистическая жизнеспособный способ определить успех этих животных в поисках пищи, сфотографировав их поведение после того, как они вернутся в колонию из своих походов за пищей».
Из всех видов пингвинов императорские пингвины, как правило, являются самыми большими едоками. И на то есть веская причина: они совершают исключительно длинные переходы по морскому льду, чтобы добраться до своих кормовых угодий - иногда до 75 миль в течение зимы - и кормят своих больших птенцов, когда они возвращаются. Но с уменьшением морского льда уменьшается и микроскопический планктон, живущий под ним, который служит основным источником пищи для рыб, которых едят пингвины. Морской лед также является важной площадкой для отдыха пингвинов между погружениями в поисках пищи, поэтому таяние может сильно затруднить поиск пищи.
Определение успеха вида в поисках пищи включает двухэтапный процесс. Во-первых, цифровые фотографии птиц делаются каждую минуту в течение дня с помощью недорогой покадровой камеры, установленной над колонией на расстоянии 100 футов. Камера достаточно прочная, чтобы выдерживать температуру до 50° по Цельсию и скорость ветра свыше 150 километров в час.
Селин Ле Бохек, ученый-эколог из Национального центра научных исследований (CNRS) и Научного центра Монако, а также соавтор исследования, говорит, что эта возможность шпионажа преодолевает серьезное ограничение в Антарктике. полевые исследования: возможность удаленного мониторинга условий.
"Очень важно иметь возможность понять, как меняющиеся условия окружающей среды повлияют на популяции пингвинов, но суровые погодные условия и логистические трудности, связанные с удаленностью белого континента, усложнили получение информации оттуда., " она сказала.«Теперь, с нашими обсерваториями, особенно дистанционно управляемыми, мы можем в любой момент выйти в интернет и мгновенно увидеть, что происходит в колонии.
Более того, благодаря их положению на верхнем уровне пищевой сети, работа с топ-хищниками, такими как императорские пингвины, очень полезна для понимания и прогнозирования влияния глобальных изменений на полярный морской биом: это как наличие системы оповещения о состоянии этих экосистем».
Изображения записываются и сохраняются в базе данных изображений, а затем сопоставляются с датчиками, измеряющими температуру воздуха, относительную влажность, солнечное излучение и ветер. Объединенные наборы данных позволяют Зиттербарту и его команде рассчитать «воспринимаемую пингвинами температуру» - температуру, которую чувствуют пингвины. Это очень похоже на фактор охлаждения ветром для людей: температура воздуха может быть -12° по Цельсию, но другие факторы могут сделать его холоднее.
«В начале проекта мы думали, что если, например, скорость ветра превышает 15 метров в секунду, пингвины всегда будут сбиваться в кучу, независимо от других условий окружающей среды», - сказал Себастьян Рихтер, доктор наук.. D. студент группы Зиттербарта и ведущий автор исследования. «Однако мы не обнаружили, что это правда, и вскоре поняли, что нам необходимо учитывать другие погодные условия при оценке поведения толпы».
Сопоставив температуру «охлаждения ветром» пингвинов с видеонаблюдением, когда пингвины начинают сбиваться в кучу, они смогли получить «переходную температуру» - температуру, при которой колонии переходят из разбросанных, жидких подобное состояние к сбившемуся, твердому состоянию. Если переход происходит при более высоких температурах, это означает, что пингвины раньше замерзают и начинают сбиваться в кучу, чтобы согреться и сохранить энергию. И это указывает на то, что у пингвинов было меньше жира по возвращении с поиска пищи, и, вероятно, они недоедали, потому что не находили достаточно еды на разумном расстоянии от своей гнездовой колонии. Если переходная температура ниже в конце сезона, это говорит о том, что сезон кормления прошел успешно, и животные вернулись сытыми и с большим количеством жира в организме.
Зиттербарт говорит, что эта информация в конечном итоге может быть использована для разработки мер по сохранению императорских пингвинов. Согласно предыдущему исследованию WHOI, этот вид находится под угрозой исчезновения, и прогнозируется, что к 2100 году мировая популяция сократится на 20%, а некоторые колонии могут сократиться на целых 70% от нынешнего количества размножающихся пар императорских пингвинов. если выбросы удерживающих тепло газов продолжат расти, а антарктический морской лед продолжит отступать.
«Благодаря информации, полученной нашими обсерваториями, моделирование популяции поможет нам лучше спрогнозировать судьбу различных оставшихся колоний», - сказал он. «Важно знать, какие колонии будут в наибольшей степени затронуты изменением климата, поэтому, если окажется, что определенная колония останется сильной в течение следующего столетия, можно будет установить меры по сохранению, такие как морские охраняемые районы, чтобы лучше защитить их».