Shora připomínají malé černé a bílé figurky, zamrzlé na místě a patřící do nějakého minulého světa. Tučňáci císaři jsou v mnoha ohledech jiní na světě a vyvinuli se tak, aby přežili nejtvrdší zimy na Zemi. Prostřednictvím 400 milimetrového zoomu umístěného mimo okno vrtulníku se párované páry objevují jako starožitné porcelánové třepačky pepře se sněhem na zaprášené polici ledu.
Antarktida není pro slabé srdce. Sto let byli průzkumníci a biologové fascinováni svou brutalitou. Dává tedy smysl, že bychom byli uchváceni jediným druhem, který se pokouší rozmnožovat prostřednictvím nemilosrdných zim na kontinentu. Sledovali jsme pochody, triumfy a průlomy vajec kolonie tučňáků císaře Cape Croziera na stříbrné obrazovce. Deset let naše satelity vyfotily fotografie dalších 53 známých kolonií, když se bezmračné dny a oběžné dráhy vyrovnaly. Nyní se spojuje mezinárodní úsilí, aby se zjistilo, zda tyto obrázky z vesmíru nám mohou poprvé říci, kolik tučňáků císařských zůstalo na světě.
Tučňák císařský dospělý a kuřata na mysu Crozier 29. října 2018. (Sara Labrousse / David Iles) „Většina toho, co víme o populacích tučňáků císařských, pochází pouze z několika dobře prozkoumaných kolonií. Ve skutečnosti si nejsme jistí, jak se daří většině populací, “ říká Dave Iles, postdoktorský výzkumník v oceánografickém institutu Woods Hole v Massachusetts. "Ale satelitní data to úplně změní."
Iles je součástí týmu vědců testujících, zda snímky s vysokým rozlišením pořízené ze satelitů lze použít ke sledování toho, které kolonie rostou a které mohou být ohroženy kolapsem. Podle klimatických modelů, které předpovídají rozšířené poklesy mořského ledu do konce století, jsou očekávané poklesy tučňáků císařských tak dramatické, že někteří odborníci se snaží je vyjmenovat podle zákona o ohrožených druzích. To však bude vyžadovat mezinárodní spolupráci, aby se počítal každý poslední pták.
Asistentka profesorky mořských věd Michelle LaRueová vede poplatek na americké antarktické výzkumné stanici McMurdo. Nedávno se přestěhovala z University of Minnesota na University of Canterbury na Novém Zélandu, částečně proto, aby byla blíže antarktickému přístavu. LaRue cítí klid v královské přítomnosti tučňáků císařských. Proměnila práci mapující údaje o antarktických stanovištích ze stolku v Minnesotě na kariéru, která sledovala nej charismatičtější zvířata šelmy Antarktidy, včetně Weddell Seals a tučňáků Adelie - menších, chladnějších bratranců císaře. Na této cestě do Antarktidy, její sedmé, shromáždila LaRue tým, který pomohl porovnat obrázky kolonií tučňáků císařských odebraných z vrtulníků s těmi, které byly odebrány z mnohem výše výše pomocí satelitu. Expedice navštívila sedm kolonií podél Rossova moře poblíž základny McMurdo a pětkrát započítala nejbližší kolonii, aby zjistila, kolik čísel tučňáků kolísá ze dne na den.
„Poprvé budeme moci empiricky říci, kolik císařských tučňáků tam bylo a jak se tyto populace změnily za deset let, “ říká LaRue. "Dodnes byla práce, kterou jsme udělali, modelována."
Foto týmu: od L po R, Michelle LaRue, Leo Salas, pilot Jesse Clayton, spolu-pilot Chris Hilbert, Michelle Lacey, Dave Iles a Sara Labrousse. (McMurdo Research Station) Zpět v oceánografickém institutu Woods Hole v Massachusetts je žena za modely Stef Jenouvrier, francouzská ekologka mořských ptáků, která studuje reakci populací zvířat na změnu klimatu. Ona a postdoktorandka Sara Labrousse, také z Francie, se spojily s LaRue, Iles a Leonardo Salas, kvantitativním ekologem s Point Blue Conservation Science, aby zkombinovaly desetiletí dat ze satelitních snímků s ekologickými modely toho, jak se populace zvířat v průběhu času mění. . Jejich cílem je lépe porozumět tomu, jak se tučňáci císařovi daří, když se led zahřívá a mění se v reakci na změnu klimatu.
Jenouvrier říká, že nikdy nebyla pozorovatelem ptáků, ale byla do projektu lákána dostupností dat o těchto tajemných antarktických Aves . Nyní je Jenouvrier zahnutý a je také zahnutý Labrousse, olympijskou soutěžící v roce 2012 v synchronizovaném plavání, která převrátila její podvodní pověření do PhD na tuleních slonů, velkých predátorů, kteří loví pod antarktickým ledem.
Spolu se zbytkem mezinárodního výzkumného týmu tučňáků císařských v Antarktidě doufají, že zmapují, jak se tučňáci císařští pohybují po ledu, aby našli jídlo, teplo a kamarády - a určili, kolik z těchto zvířat zbývá. V roce 2009 odhadovaly počítačové modely populaci 600 000 jedinců. Je čas zjistit, jak se daří.
Mapa Antarktidy s umístěním Antarktické výzkumné stanice McMurdo (vlevo) a mapa kolonií tučňáků císaře poblíž MucMurdo podél Rossova moře (vpravo). (Obrázky se svolením Sara Labrousse.) *************
První den ve vzduchu, tým počítá 1 536 tučňáků z prošitých fotografií, které pořídili z kolonie Cape Crozier zasazené do chráněné trhliny v ledu. Iles a Labrousse střílejí fotografie z oken vrtulníku, zatímco Salas dělá poznámky, LaRue řídí a pilot, Jesse Clayton, kruhy vysoko nad, aby nenarušoval chování kolonie. V další kategorii dva dny - když silný vítr a nízká viditelnost - všechny lety - tým objedná pizzu a porovná jejich počet tučňáků z leteckých snímků a satelitních snímků.
Iles předtím pracoval na ledových okrajích Země. Strávil osm let studováním toho, jak sněhové husy reagují na klimatické změny v kanadské Manitobě, přičemž sleduje polární medvědi pozorováním arktické mlhy s nepříjemným zvykem prolnutí s bílými kameny. Toto je jeho první výlet do jižní polární oblasti a je to poprvé, kdy jeho káva zamrzla při chůzi venku mezi dvěma výzkumnými budovami.
Stupeň Antarktidy je těžké říct, říká Iles. Aktivní sopka za stanicí McMurdo pravidelně plivá do nebe ohnivé koule. 13 000 stop vysoká hora stoupá v povětrnostním systému, který zastrašuje i zkušené záchranné piloty Everestu. A 100letá jatečně upravená těla tuleně, která zanechali časní průzkumníci, vypadá, že byla včera rozříznuta, její mastné vnitřnosti se rozlily na led a byly dokonale zachovány.
Tým vytvořil tento kompletní obraz kolonie tučňáka císaře Cape Crozier spojením stovek obrázků pořízených od různých andělů při zvětšení 400 mm, když vrtulník letěl přes kolonii. (Sara Labrousse) Antarktida zůstává konstantní - její kousavé větry, její nemilosrdný chlad, příslib obrovského, ale smrtícího dobrodružství - samotná platforma, na níž existuje, se neustále mění. Zima trvá od března do října. Po posledním slunci v létě, kdy se většina vědců na jaře severní polokoule vrátila na pevninu, klesají teploty v Antarktidě a hladina oceánu začíná mrznout. Nejprve se šíří jako tenká vrstva mastného ledu. Poté, jak se mastné vrstvy zhoustnou, vytvoří se palačinový led. Stoh palačinek je buď prováděn na moři jako driftový led, nebo tlačen do pevniny, aby vytvořil led, který se stane stanovištěm pro druhy, jako jsou tulení leopardí, sněhové petrželky a tučňáci Adelie, když se vracejí později, jasnější měsíce. Tučňáci císaři se spoléhají na led sbaleného i rychlého ledu, nebo pevninu rychlý led, který se tvoří podél pobřeží v mělké bathymetrii. Vzhledem k tomu, že se globální teploty a oceány oteplovaly, mohlo by být ohroženo, že se celé toto prostředí rozplyne. V Antarktidě však není nic tak jednoduchého.
„Dosud nebyly změny mořského ledu jistě přisuzovány změně klimatu, “ říká Jenouvrier. „Přirozená variabilita v Antarktidě je tak obrovská, že je těžké určit přesný vliv změny klimatu. Není to tak jasné, jako je tomu v Arktidě, kde víme, že mořský led taje. Počasí v Antarktidě jsou složitější.“
„Máte dohromady mnoho různých systémů, “ dodává Labrousse.
Antarktické mořské dno. (Steve Clabuesch) *************
Phil Trathan, biolog ochrany přírody s britským antarktickým průzkumem, sleduje také tučňáky císařské pomocí satelitních snímků a v minulosti spolupracoval s LaRue a Jenouvrier. Pracuje na počítání kolonií v blízkosti britské výzkumné stanice, asi 2000 mil daleko na druhé straně jižního pólu od McMurdo. Obě skupiny jsou součástí širší sítě „výzkumníků Emp“, jak jim říká Trathan. V loňském roce jeho posádka přeletěla, aby sledovala 15 císařských kolonií mezi 0 a 19 stupni západně.
Kolonie nejblíže k britské stanici však zmizela. Trathanova posádka zatím nedokáže vysvětlit, co se stalo jejich sousedům mořských ptáků. Rád by se vrátil do Antarktidy, aby hledal ztracenou kolonii, ale kolonie v oblasti Weddellského moře jsou obtížně dostupné. Tučňáci se spoléhají na shluknutí tepla, takže se ubývající kolonie často vzdávají svého postu a připojují se k další blízké skupině. Ale tučňáci nemohou být sledováni s GPS obojky, z etických a praktických důvodů, a vědci nemají žádný způsob, jak vědět, co se stalo z zaniklé kolonie.
Zmizení je jednou z tajemství, která by mohla vyřešit podrobná satelitní satelitní mapa tučňáků císařských. Když všichni vědci v síti Emp spojí své počty, budou mít údaje o tom, kolik jednotlivců žije v každé z 54 kolonií tučňáků a kolik se během času přesouvají mezi koloniemi, když se procházejí ledovým světem, mísí se s ostatními skupinami .
„Aby se pár tučňáků pohybovalo po odrazovém můstku po celém kontinentu, vlastně pomůže celému druhu, “ říká Trathan. Takové změny však ztěžují posouzení stavu jednotlivých kolonií.
Kromě toho, že se skupiny mohou kombinovat pro větší shlukové teplo, pomáhá toto chování při výměně kolonií diverzifikovat genetiku tučňáků, čímž je celý druh odolnější vůči novým podmínkám. Jenouvrier právě začíná začleňovat genetické informace do svých modelů populační dynamiky. Potvrzení, že satelitní snímky mohou odpovídat za všechny tučňáky na různých místech na celém kontinentu, poskytne jejím modelům páteř, která řídí politická rozhodnutí o tučňácích.
Trathan sedí na specializované skupině tučňáků Mezinárodní unie pro ochranu přírody (IUCN), která dohlíží na výpisy ohrožených druhů. Je to komplikovaný proces, a to, že věda je správná, je prvním krokem, říká, poté následuje zvážení politických možností a výhod zařazení druhu mezi ohrožené. Trathan byl svědkem poklesu rozsahu rychlého ledu, kde se tučňáci chovají kromě zmizení celých kolonií. Ale čeká na čísla ze zbytku Emp sítě, než se rozhodne, jestli by měl být druh uveden.
Tučňáci císaři navštěvující stanový ostrov. (Michelle LaRue) John Hocevar dává přednost okamžité ochraně. Jako ředitel kampaně Greenpeace pro ochranu oceánů od roku 2004 si Hocevar nemyslí, že si můžeme dovolit čekat na vládní předpisy na ochranu mořských ekosystémů. S antarktickým poloostrovem, který se otepluje rychleji než téměř v jakékoli jiné oblasti na Zemi, říká, že budoucnost tučňáků císařských vyžaduje akci nyní.
"Největší obavy jsou změna klimatu a rybolov, " říká Hocevar. "Začínáme vidět poklesy krillu v klíčových oblastech. Současně máme průmyslová zařízení, která vysávají krillu přímo. Bez krillu v okolí by tučňáci měli skutečné problémy. Pokud jste tučňák, tím déle budete mít nechat najít jídlo a nechat vaše kuřátko náchylné k predátorům, tím horší je vaše šance na přežití. “
Hocevar viděl krill situaci z první ruky. Minulý rok byl v Antarktidě a pilotoval ponorku na ledovém mořském dně, aby prozkoumal oblast navrženou pro novou mořskou svatyni. Tučňáci obešli člun týmu, zatímco měli ponorku připravenou na palubě. Když Hocevar sestoupil, sledoval, jak ptáci loví krill a ryby ledovou čistou vodou. V tmavších vodách dole našel jeho tým mikroplastiky v každé vlečné síti pro mořské dno, kterou vytáhli, což Hocevar považuje za hrozbu ohroženou tučňáky.
„Součástí řešení pro ochranu tučňáků a všech ostatních zvířat je uniknout myšlence, že můžeme něco použít jednou a vyhodit ho, “ říká Hocevar. "Opravdu není 'pryč." "
Čínská plavidla lovící krill dlouhá desetiletí v South Bay, Livingston Island, Antarktida (vlevo). Krill představuje kritickou součást antarktické potravinové sítě a poskytuje potravu pro ryby, velryby, tuleňů, tučňáků a mořských bezobratlých (vpravo). (Vlevo: Credit Paul Hilton / Greenpeace Right: Christian Aslund / Greenpeace) Hocevarova skupina používá satelitní snímky ke sledování pirátského rybolovu, odlesňování a úniků ropy. Je optimistický v tom, co práce LaRue a Jenouvrier pomocí satelitních snímků přispějí k ochraně tučňáka císaře. Vypracování plánů řízení, kterým vědci věří, bude vyžadovat pochopení základních otázek o tom, kolik císařských tučňáků zůstává a jak jejich populace roste a zmenšuje se. V minulosti se z obrovských praktických úkolů cestování s cílem sledovat všech 54 kolonií v kombinaci s rychlou změnou antarktických podmínek stala Mt. Úloha velikosti Erebus. Schopnost modelovat změny prostřednictvím satelitu nabízí novou naději.
Pro řešení výpočtu LaRue zařadila Heather Lynchovou na newyorskou Stony Brook University. Lynch studuje statistické aplikace hádanek biologie ochrany, jako je přežití u savců a vzory biologické rozmanitosti dendritických sítí. Když „síť Emp“ dokončí ruční počítání tučňáků ve všech 54 koloniích, Lynch se pokusí naučit počítač replikovat jejich výsledky.
„Cílem v kolébce na obloze je, že v určitém okamžiku bude možné do tohoto programu vložit obrázek, a na druhé straně by nám jen řekla, kolik tučňáků existuje, “ říká LaRue. Bez očí na oběžné dráze by bylo udržování těchto počtů aktuální.
Počítání tučňáků ze snímků na obrazovce počítače. (Sara Labrousse) ***********
I když se budoucí počítače a satelity spiknou, aby počítaly tučňáky bez naší pomoci, budou vědci stále muset cestovat do Antarktidy, aby pozorovali anomálie, které by algoritmu chyběly. Zatímco krouží kolonie tučňáka císaře Cape Crozier potřetí, Iles v dálce spatřil na ledu tmavou guanovou skvrnu. Myslel si, že jde o menší základnu chovu tučňáků císařských, které vynechali na předchozích letech - guano skvrny jsou užitečným ukazatelem kolonií shora - požádal pilota, aby to prozkoumal. Ukázalo se, že se jedná o skupinu 400 tučňáků Adelie, které se obvykle vyskytují na skalách a není známo, že by zanechávaly guano skvrny na ledu.
„Okamžitě jsem kontaktoval odborníky na tučňáky Adelie a zeptal jsem se jich:„ Co je to? LaRue říká.
Tučňáci Adelie žijící na ledu místo skály byly dokumentovány v 70. letech 20. století, ale je to vzácné a nikdy předtím v takových počtech nebylo vidět. Když si prohlíželi letecké fotografie, tým si všiml malých divů v ledu, rovnoměrně rozložených, což naznačuje hnízdní aktivitu. Tento objev mohl komplikovat Lynchovy algoritmy, protože se předpokládalo, že guano skvrny na ledu naznačují přítomnost císařské kolonie. Nyní je třeba vzít v úvahu možnost, že takové skvrny pocházejí z tučňáků Adelie. Ale LaRue si myslí, že pozorování říká více o měnících se způsobech tučňáků Adelie, o přeměnách Antarktidy obecně a o všudypřítomné potřebě vrátit se na led zjistit více.
Císař a Adelie Penguins sdílejí kousek driftového ledu v jižním oceánu. (Jiří Rezac / Greenpeace) Prozatím má tým všechna potřebná data, úspěšně navštívil všech sedm cílových kolonií a počítal ptáky Cape Crozier pět samostatných dnů. Tyto informace využijí k účtování denních výkyvů v modelech populací tučňáků císařských. S ledovým dobrodružstvím zabaleným před námi je spousta vědeckého tedia.
"Bylo to opravdu hezké se dostat ven a vidět to, " říká Labrousse, "protože obvykle jen sleduji satelitní snímky na mém počítači."
V následujících letech, zatímco tým pokračuje ve sčítání porcelánových figurek na fotografiích, zatímco Lynch cvičí počítače, aby počítaly, zatímco Trathan čeká na výzvu k setkání odborníků na mořské ptáky IUCN a zatímco se antarktický led roztaví, pak znovu ztuhne na mastnotu, pak palačinku, pak sbalí led, tučňáci císaři budou nadále chovat své mláďata uprostřed zimních vánic, jako vždy. Mezitím Hocevar navrhuje, že snaha nahradit uhlí obnovitelnou energií, rybářské kanály mořskými svatyněmi a jednorázovými plasty opakovaně použitelnými kontejnery mohou pomoci zvýšit šance, že najdeme tučňáky císaře zasazené v obrovské ledové trhlině Cape Crozier pro další stovky let.
Všechny výzkumné fotografie tučňáků císařských pořízených na základě povolení zákona o ochraně přírody v Antarktidě # 2019-006.
