Ovenfra ligner de bittesmå svart-hvite figurer, frosne på plass og tilhører en eller annen verden. Keiserpingviner er på mange måter andre verdslige, og har utviklet seg for å overleve de hardeste vintrene på jorden. Gjennom et 400-millimeter zoomobjektiv plassert ut et helikoptervindu, fremstår de parede parene som antikke porselensalt-ristede pepret med snø på en støvete ishylle.
Antarktis er ikke for besvimelse av hjertet. I hundre år har oppdagere og biologer blitt fascinert av dens brutalitet. Det er da fornuftig at vi vil bli betatt av den eneste arten som prøver å avle gjennom kontinentets utilgivelige vintre. Vi har fulgt marsjene, triumfene og egggjennombruddene til Cape Crozier Emperor-pingvinkolonien på sølvskjermen. I ti år har våre satellitter klikket bilder av de 53 andre kjente koloniene, når skyfri dager og baner stemmer overens. Nå samles en internasjonal innsats for å se om disse bildene fra verdensrommet kan fortelle oss for første gang hvor mange keiserpingviner som er igjen i verden.
Emperor pingvin voksne og unger på Cape Crozier 29. oktober 2018. (Sara Labrousse / David Iles) "Det meste av det vi vet om keiserpingvinpopulasjoner kommer fra bare noen få godt studerte kolonier. Vi er faktisk ikke sikre på hvordan de fleste befolkningen har det, " sier Dave Iles, en postdoktor ved Woods Hole Oceanographic Institute i Massachusetts. "Men satellittdata vil endre det fullstendig."
Iles er en del av teamet med forskere som tester om bilder med høy oppløsning tatt fra satellitter kan brukes til å spore hvilke kolonier som vokser og som kan være i fare for kollaps. Etter klimamodeller som forutsier utbredte nedganger i havis mot slutten av århundret, er forventede fall fra keiserpingvin så dramatiske at noen eksperter søker å føre dem opp under loven om truede arter. Men for å gjøre dette vil det kreve et internasjonalt samarbeid for å telle hver siste fugl.
Assisterende professor i havvitenskap Michelle LaRue leder siktelsen ved McMurdo US Antarctic Research Station. Hun flyttet nylig fra University of Minnesota til University of Canterbury på New Zealand, delvis for å være nærmere den antarktiske havnen. LaRue føles rolig i kongelig tilstedeværelse av keiserpingviner. Hun gjorde en jobb med å kartlegge data fra habitatet fra Antarktis fra et skrivebord i Minnesota til en karriere som overvåker Antarktis mest karismatiske dyr, inkludert Weddell Seals og Adelie-pingviner - keiserens mindre, sillier kusiner. På denne turen til Antarktis, hennes sjuende, samlet LaRue et team for å hjelpe til med å matche bilder av keiserpingvinkolonier som ble tatt fra helikoptre til de som ble tatt fra langt lenger over via satellitt. Ekspedisjonen besøkte syv kolonier langs Rosshavet nær McMurdo-basen og telte den nærmeste kolonien fem ganger for å måle hvor mye pingvinstall som svinger fra dag til dag.
"For første gang vil vi kunne empirisk si hvor mange keiserpingviner det har vært og hvordan disse bestandene har endret seg over ti år, " sier LaRue. "Til i dag har arbeidet som er utført alle vært modellering."
Lagfoto: fra L til R, Michelle LaRue, Leo Salas, pilot Jesse Clayton, co-pilot Chris Hilbert, Michelle Lacey, Dave Iles og Sara Labrousse. (McMurdo Research Station) Kvinnen bak modellene er tilbake ved Woods Hole Oceanographic Institute i Massachusetts, Stef Jenouvrier, en fransk økologisk sjøfugløkonom som studerer dyrepopulasjoners respons på klimaendringer. Hun og postdoktor Sara Labrousse, også fra Frankrike, har gått sammen med LaRue, Iles og Leonardo Salas, en kvantitativ økolog med Point Blue Conservation Science, for å kombinere et tiår med data fra satellittbilder med økologiske modeller for hvordan dyrepopulasjoner svinger over tid . Målet deres er å bedre forstå hvordan keiserpingvinene klarer seg når isen varmer og endres som respons på klimaendringene.
Jenouvrier sier at hun aldri har vært fugletitter, men ble lokket inn i prosjektet av tilgjengeligheten av data om disse mystiske Antarktis- Aves . Nå er Jenouvrier hekta, og hun er også hektet Labrousse, en olympisk konkurrent i 2012 i synkronisert svømming som sprengte hennes undervannsbevis i en doktorgrad på elefantsel, store rovdyr som jakter under den antarktiske isen.
Sammen med resten av det internasjonale forskerteamet for Antarktis Emperor-pingviner håper de å kartlegge hvordan keiserpingviner beveger seg rundt på isen for å finne mat, varme og kamerater - og for å bestemme hvor mange av disse dyrene som er igjen. I 2009 estimerte datamodeller en befolkning på 600 000 individer. Det er på tide å se hvordan de har det.
Kart over Antarktis med McMurdo Antarctic Research Station (til venstre) og et kart over keiserpingvinkolonier nær MucMurdo langs Rosshavet (til høyre). (Bilder takket være Sara Labrousse.) ************
Den første dagen i lufta teller teamet 1.536 pingviner fra sammenfylte bilder de tok av Cape Crozier-kolonien, plassert i en skjermet sprekk i isen. Iles og Labrousse skyter bildene ut av helikoptervinduene mens Salas notater, LaRue leder og piloten, Jesse Clayton, sirkler høyt over for ikke å forstyrre koloniens oppførsel. På den neste kategorien to dager - når høy vind og lav sikt bakken alle flyreiser - bestiller teamet pizza og sammenligner deres pingvintelling fra flyfoto og satellittbilder.
Iles har arbeidet i islagte kanter av jorden før. Han brukte åtte somre på å studere hvordan snøgjess reagerer på klimaendringer i Manitoba, Canada, mens han holdt vakt gjennom arktisk tåke etter isbjørn med en stygg vane å blande seg inn i hvite bergarter. Dette er hans første tur til det sørlige polarområdet, og det er første gang kaffen hans har frosset mens han gikk utenfor mellom to forskningsbygg.
Omfanget av Antarktis er vanskelig å sette ord på, sier Iles. En aktiv vulkan bak McMurdo-stasjonen spytter jevnlig kuler på himmelen. Et fjell på 13 000 fot stiger i et værsystem som skremmer til og med erfarne Everest redningspiloter. Og en 100 år gammel selkadaver som ble etterlatt av tidlige oppdagelsesreisende, ser ut som om den ble klippet opp i går, og dens fete innvendige søl på isen, perfekt bevart.
Teamet opprettet dette komplette bildet av Cape Crozier Emperor-pingvinkolonien ved å sy sammen hundrevis av bilder tatt fra forskjellige engler med en zoom på 400 mm når helikopteret fløy over kolonien. (Sara Labrousse) For alt det Antarktis holder konstant - dets bitende vind, sin uberørte kulde, løftet om et enormt, men dødelig eventyr - er selve plattformen den eksisterer i stadig endring. Vinteren varer fra mars til oktober. Etter sommerens siste soloppgang, når de fleste forskere har kommet tilbake til sine fastlandsbaser våren på den nordlige halvkule, synker temperaturene i Antarktis og overflaten av havet begynner å fryse. Først sprer det seg som et tynt lag fettis. Så dannes pannekakeis når de fete lagene tykner. En bunke med pannekaker utføres enten til sjøs som drivis eller skyves inn på fastlandet for å danne pakkeis, som vil bli habitat for arter som Leopard seler, Snow petrels og Adelie pingviner når de kommer tilbake i senere, lysere måneder. Keiserpingviner er avhengige av både pakkeis og fastis, eller landhurtig is, som dannes langs kystlinjene i grunne badymetri. Når globale temperaturer og hav er varme, kan alt dette habitatet være i fare for å smelte. Men i Antarktis er ingenting ganske så enkelt.
"Så langt har havisendringene ikke blitt tilskrevet, helt sikkert, til klimaendringer, " sier Jenouvrier. "Naturlig variasjon i Antarktis er så stor at det er vanskelig å bestemme den eksakte påvirkningen av klimaendringer. Det er ikke så tydelig som i Arktis, der vi vet at isen smelter. Værmønstrene i Antarktis er mer komplekse."
"Du har mange forskjellige systemer som endres sammen, " legger Labrousse til.
Antarktis havbunn. (Steve Clabuesch) ************
Phil Trathan, en konserveringsbiolog med British Antarctic Survey, sporer også keiserpingviner ved hjelp av satellittbilder og har samarbeidet med LaRue og Jenouvrier tidligere. Han jobber med å telle kolonier i nærheten av den britiske forskningsstasjonen, rundt 2000 kilometer unna på den andre siden av Sydpolen fra McMurdo. Begge gruppene er del av et bredere nettverk av "Emp-forskere", som Trathan kaller dem. I fjor gjorde mannskapet fly-overs for å overvåke de 15 keiserkoloniene mellom 0- og 19-grader vest.
Kolonien nærmest den britiske stasjonen er imidlertid forsvunnet. Så langt kan ikke Tratans mannskap forklare hva som skjedde med sjøfuglens naboer. Han vil gjerne tilbake til Antarktis for å søke etter den tapte kolonien, men det er vanskelig å få tilgang til kolonier i Weddell Sea-området. Pingviner er avhengige av å kvele sammen for varme, så avtagende kolonier gir ofte opp stillingen og blir med i en annen gruppe i nærheten. Men pingviner kan ikke spores med GPS-krager, av etiske og praktiske grunner, og forskere har ingen måte å vite helt sikkert hva som har blitt av en forsvunnet koloni.
Forsvinningen er et av mysteriene som et detaljert kart over satellittbilder av keiserpingviner kan bidra til å løse. Når alle forskerne i Emp-nettverket setter sammen sine tellinger, vil de ha data om hvor mange individer som bor på hver av de 54 pingvinkoloniene og hvor mye de skifter mellom kolonier over tid, i blanding med andre grupper når de krysser deres isete verden .
"For noen få pingviner å bevege seg i et springbrettmønster rundt kontinentet hjelper faktisk hele arten, " sier Trathan. Men slike endringer gjør det enkelt å vurdere individuelle koloniers velvære.
I tillegg til at gruppene lar seg kombinere for å få større kosevarme, hjelper denne kolonibytteoppførselen til å diversifisere pingvingenetikk, og gjør hele arten mer robust mot nye forhold. Jenouvrier er akkurat begynt å innlemme genetisk informasjon i modellene for populasjonsdynamikk. Å bekrefte at satellittbilder kan gjøre rede for alle pingviner på forskjellige steder over hele kontinentet, vil gi modellene hennes ryggraden til å veilede beslutninger om pingvinpolitikk.
Trathan sitter i spesialisten gruppe for pingviner fra International Union for Conservation of Nature (IUCN) som fører tilsyn med truede artsoppføringer. Det er en komplisert prosess, og å få vitenskapen riktig er det første skrittet, sier han, etterfulgt av vurdering av policyalternativer og fordelene ved å liste en art som truet. Trathan har vært vitne til reduksjoner i omfanget av fastis der pingviner avler i tillegg til at hele kolonier forsvinner. Men han venter på tall fra resten av Emp-nettverket før han tenker på om arten skal oppføres.
Keiserpingviner som besøker Teltøya. (Michelle LaRue) John Hocevar favoriserer mer øyeblikkelig beskyttelse. Som direktør for Greenpeace's Protect the Oceans-kampanjen siden 2004, tror Hocevar ikke at vi har råd til å vente på regjeringens forskrifter for å beskytte marine økosystemer. Med den antarktiske halvøya som varmes raskere enn nesten noen annen region på jorden, sier han fremtiden til keiserpingviner krever handling nå.
"De største bekymringene er klimaendringer og fiske, " sier Hocevar. "Vi begynner å se nedganger i krill i viktige områder. Samtidig har vi industrifasiliteter som støvsuger krill direkte. Uten krill i nærheten ville pingviner være i reelle problemer. Hvis du er en pingvin, desto lenger har du å forlate for å finne mat, og la kyllingen bli utsatt for rovdyr, jo dårligere er sjansene dine for å overleve. "
Hocevar har sett krillsituasjonen på første hånd. Han var i Antarktis i fjor og piloterte en ubåt på den iskalde havbunnen for å kartlegge et område som ble foreslått for en ny marin helligdom. Pingviner sirklet om lagets båt mens de fikk ubåten klar på dekk. Da Hocevar kom ned, så han fuglene jakte på krill og fiske gjennom det iskalde, klare vannet. Nede i de mørkere farvannene nedenfor fant teamet hans mikroplast i hver havbunnstrål de trakk opp, noe Hocevar mener kan være en undersøkt trussel mot pingviner.
"En del av løsningen for pingvinbevaring, og alle andre dyr, er å komme bort fra ideen om at vi kan bruke noe en gang og kaste det bort, " sier Hocevar. "Det er virkelig ingen" borte. "
Kinesiske Long Ten krill fangstfartøy i South Bay, Livingston Island, Antarktis (til venstre). Krill representerer en kritisk komponent av matvaren på Antarktis, og gir mat til fisk, hvaler, seler, pingviner og marine virvelløse dyr (til høyre). (Venstre: Kreditt Paul Hilton / Greenpeace Høyre: Christian Aslund / Greenpeace) Hocevars gruppe bruker satellittbilder for å spore piratfiske, avskoging og oljesøl. Han er optimistisk med hensyn til hva LaRue og Jenouvrier arbeider med satellittbilder vil bidra til bevaring av keiserpingvin. Å utvikle forvaltningsplaner som forskere har tillit til, vil kreve forståelse av grunnleggende spørsmål om hvor mange keiserpingviner som gjenstår og hvordan befolkningen deres vokser og krymper. I det siste gjorde de enorme praktiske utfordringene ved å reise for å overvåke alle 54 koloniene, kombinert med den raske endringshastigheten i Antarktis, forhold til dette til en Mt. Oppgave i Erebus-størrelse. Å kunne modellbytte via satellitt gir nytt håp.
For å takle beregningen har LaRue vervet Heather Lynch ved New Yorks Stony Brook University. Lynch studerer statistiske anvendelser for konserveringsbiologiske gåter, for eksempel overlevelse hos pattedyr og biologisk mangfoldsmønster i dendritiske nettverk. Når "Emp-nettverket" er ferdig med å telle pingvinene i alle 54 kolonier, vil Lynch prøve å trene en datamaskin for å gjenskape resultatene.
"Pie-in-the-sky-målet der ville være på et tidspunkt å kunne mate et bilde inn i dette programmet, og på den andre siden ville det bare fortelle oss hvor mange pingviner det er, " sier LaRue. Uten øyne i bane, ville det være umulig å holde slike oppdateringer oppdaterte.
Teller pingviner fra bilder på en dataskjerm. (Sara Labrousse) ***********
Selv når fremtidige datamaskiner og satellitter konspirerer for å telle pingviner uten vår hjelp, vil forskere fortsatt måtte reise til Antarktis for å observere avvikene en algoritme ville savne. Mens han sirklet rundt Cape Crozier Emperor-pingvinkolonien for tredje gang, oppdaget Iles en mørk guano-flekk på isen i det fjerne. Trodde det var en mindre utpost for å avle opp keiserpingviner de hadde savnet på tidligere flyvninger - guanoflekker er en nyttig indikator på kolonier ovenfra - ba han piloten om å undersøke. Det viste seg å være en gruppe på 400 Adelie-pingviner, som vanligvis finnes på berghauger og ikke er kjent for å etterlate guano-flekker på isen.
"Jeg kontaktet ekspertene fra Adelie-pingvinene umiddelbart og spurte dem:" Hva er dette? Har du sett dette før? " LaRue sier.
Adelie-pingviner som bodde på is i stedet for stein, hadde blitt dokumentert på 1970-tallet, men det er sjelden og hadde aldri før blitt sett i slike tall. Da de gjennomgikk luftfotoene, la teamet merke til små skillnader i isen, jevnt fordelt, noe som antydet hekkeaktivitet. Denne oppdagelsen kan komplisere Lynchs algoritmer, siden guano-flekker på is hadde antatt å indikere tilstedeværelsen av en keiserkoloni. Nå må muligheten for at slike flekker kommer fra Adelie-pingviner være nødt til å tas i betraktning. Men LaRue mener at observasjonen sier mer om de skiftende måtene til Adelie-pingviner, forandringene av Antarktis generelt og det stadig tilstedeværende behovet for å komme tilbake til isen for å finne ut mer.
Keiser og Adelie-pingviner deler et stykke is i Sørishavet. (Jiri Rezac / Greenpeace) Foreløpig har teamet alle dataene de trenger, etter å ha besøkt alle de syv målkoloniene og telt Cape Crozier-fuglene på fem separate dager. De vil bruke informasjonen til å redegjøre for daglige svingninger i modeller av keiserpingvinbestander. Når iseventyret er pakket inn, er det nok av vitenskapelig tedium fremover.
"Det var veldig koselig å komme seg ut og se det, " sier Labrousse, "fordi jeg vanligvis bare ser på satellittbilder på datamaskinen min."
I de kommende årene, mens teamet fortsetter å fortelle porselensfigurer i bilder, mens Lynch trener datamaskiner for å telle, mens Trathan avventer oppfordringen til IUCN-sjøfuglspesialistmøtet, og mens den antarktiske isen smelter, refreserer så til fett, så pannekake, så pakker is, vil keiserpingvinene fortsette å heve kyllingene sine midt på vinteren snøstormer som de alltid har gjort. I mellomtiden foreslår Hocevar at arbeidet med å erstatte kull med fornybar energi, fiskekanaler med marine helligdommer og engangsplastikk med gjenbrukbare containere kan bidra til å øke sjansene for at vi vil finne keiserpingviner som ligger i den store Cape Crozier-issprekken i ytterligere hundre. år.
Alle forskningsbilder av keiserpingviner tatt under Antarctic Conservation Act tillater # 2019-006.
