南極企鵝命運(yùn)堪憂

最新研究表明，如果溫室氣體仍以目前的速度排放的話，那么到21世紀(jì)末，將有70%的王企鵝被迫遷移到新的棲息地或者消失，而帝企鵝則有可能完全滅絕。

南方周末特約撰稿 鞠強(qiáng)

作為地球生態(tài)圈的組成部分，南極不可避免地會受到人類活動(dòng)和全球氣候變化的影響。臭氧層空洞和冰架崩解這樣的影響因?yàn)橐曈X沖擊力而廣受關(guān)注，而全球氣候變化對物種生存潛移默化的影響則常常會被人們忽視。

實(shí)際上，南極的物種多樣性正在面臨嚴(yán)重的威脅。作為南極的代表性物種，企鵝自然也不例外。最近的一項(xiàng)研究顯示，王企鵝的生存因?yàn)榉敝车攸c(diǎn)和捕食區(qū)域的變化正遭受嚴(yán)重的威脅。

岌岌可危

王企鵝的體型僅次于帝企鵝，是體型第二大的企鵝。它們的繁殖期從每年的11-12月開始，到來年的2-3月結(jié)束。

在此期間，它們只在南極大陸附近包括?？颂m群島和克洛澤群島在內(nèi)的無冰島嶼上繁殖，而這樣的島嶼實(shí)際上屈指可數(shù)。它們的溫度在冰點(diǎn)以上，可以為王企鵝養(yǎng)育雛鳥提供適宜的溫度；同時(shí)像斑海豹這樣的捕食者會被擋在海灣處，因此這些島嶼還是安全的庇護(hù)所。但是，這些島嶼并不是王企鵝的食物來源地，因此成年企鵝要外出尋找小型魚類和其他海洋生物，然后返回喂養(yǎng)雛鳥。

王企鵝的食物來源地是一個(gè)被稱作“南極極區(qū)鋒面（Antarctic Polar Front）”的營養(yǎng)富集帶。來自南極的寒冷深層海水和來自中緯度地區(qū)的較溫暖的淺層海水在此相遇，同時(shí)帶來大量的魚類和其他海洋生物。王企鵝從這個(gè)區(qū)域獲得的營養(yǎng)占它們營養(yǎng)總數(shù)的80%。但是，這個(gè)營養(yǎng)富集帶與企鵝繁殖地之間有一段不小的距離。以目前王企鵝繁殖的最北端和最南端島嶼為界限，這個(gè)距離大約是300-500千米，王企鵝往返一趟需要花費(fèi)7-10天的時(shí)間。

然而，這段本就不易的旅程正在變得愈發(fā)艱難。全球氣候變暖導(dǎo)致海洋表層海水溫度升高，這樣一來南極極區(qū)鋒面不斷向南移動(dòng)，而在鋒面北部的島嶼就會離王企鵝的捕食區(qū)域越來越遠(yuǎn)，結(jié)果就是王企鵝要游得更遠(yuǎn)才能獲得食物。

2018年2月26日，一個(gè)由來自法國、意大利等國的研究人員組成的研究小組在《自然氣候變化》（Nature Climate Change）上發(fā)表了一篇研究王企鵝繁殖地點(diǎn)和捕食區(qū)域的論文。他們在論文中指出，如果溫室氣體仍以目前的速度排放的話，那么到21世紀(jì)末，將有70%的王企鵝被迫遷移到新的棲息地或者消失。

這項(xiàng)研究由意大利費(fèi)拉拉大學(xué)的埃米利亞諾·特魯基（Emiliano Trucchi）和法國斯特拉斯堡大學(xué)的賽琳·波克（Céline Le Bohec）共同領(lǐng)導(dǎo)。他們和其他研究人員使用模型來模擬未來海洋溫度的變化，從而獲得每個(gè)企鵝繁殖島嶼到捕食區(qū)域的距離。

在這個(gè)模型中，最重要的變量就是溫室氣體排放量。在研究中，他們考慮了三種不同的情況，包括低排放量（全球升溫被限制在高于工業(yè)革命前水平2℃以內(nèi)的情況，又被稱為RCP2.6）、中等排放量（又被稱為RCP4.5）和高排放量（繼續(xù)以目前的速度排放而不加以限制，又被稱為RCP8.5）。

這個(gè)模型還假設(shè)在王企鵝繁殖和尋找食物的地點(diǎn)之間有一個(gè)大約430英里（約700千米）的距離上限，超過這個(gè)上限王企鵝就無法從繁殖地游到覓食地并返回。研究顯示，在高排放量的情況下，到2100年，捕食區(qū)域?qū)瞥鐾跗簌Z從包括火地島、福克蘭群島、愛德華王子群島和克洛澤群島在內(nèi)的島嶼出發(fā)可以到達(dá)的范圍，而在這些島嶼上繁殖的王企鵝占到目前總數(shù)160萬對的70%——約110萬對。在這其中49%的王企鵝將會完全失去它們的繁殖地，而另外的21%將會因?yàn)橐捠尘嚯x的增加而轉(zhuǎn)移到環(huán)境差異巨大的棲息地。

即使在低排放量和中等排放量這兩種情況中，受到威脅的棲息地中仍然包括克洛澤群島——那里是世界上約一半王企鵝的棲息地。同樣情況下，?？颂m群島也可能不再適合作為王企鵝的繁殖地。而且研究人員發(fā)現(xiàn)，比700千米更短的距離也已經(jīng)影響到王企鵝的生存和繁殖成功率，這說明目前的結(jié)論應(yīng)該是對這一影響的一個(gè)較保守的估計(jì)。

與此同時(shí)，由于鋒面的南移，一些在鋒面以南、距離南極大陸較近的島嶼將會更加靠近捕食區(qū)域，其中包括赫德島和南喬治亞島。但是，這些島嶼雖然距離王企鵝的捕食區(qū)域更近，但是那里溫度太低，王企鵝很可能無法成功養(yǎng)育雛鳥。這樣一來，王企鵝就陷入進(jìn)退兩難的境地：北部的島嶼距離捕食區(qū)域太遠(yuǎn)而南部的島嶼太冷。

這項(xiàng)研究嘗試將多種因素匯總在一個(gè)模型中，分析王企鵝這樣棲息地高度分散的物種的繁殖和捕食模式，特別是棲息地固定而食物發(fā)生移動(dòng)這樣一種復(fù)雜的情況。美國加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校的生態(tài)生理學(xué)教授格蕾琴·霍夫曼（Gretchen Hofmann）認(rèn)為，雖然有很多事情這個(gè)研究小組不能準(zhǔn)確預(yù)測，但是他們已經(jīng)試著提出一個(gè)可靠的物種分布模型，以此能夠去展望氣候變化的效應(yīng)以及對生物多樣性的影響。

英國南極調(diào)查局研究海鳥的生態(tài)學(xué)家諾曼·拉特克列夫（Norman Ratcliffe）博士也認(rèn)為，這項(xiàng)研究為我們提供了一個(gè)看待氣候變化如何威脅王企鵝生存的新視角。不過他同時(shí)認(rèn)為，這個(gè)模型還比較簡略，因?yàn)橛绊懲跗簌Z生存的肯定不止繁殖地域和覓食距離這兩個(gè)因素。

早有預(yù)兆

其實(shí)，鋒面南移對王企鵝的影響多年來都受到研究人員的關(guān)注。2012年，研究人員就在英國皇家學(xué)會會刊《生物科學(xué)》（Proceedings Of The Royal Society B）上發(fā)表論文，證實(shí)海水表層溫度升高會對王企鵝種群分布產(chǎn)生顯著影響。2015年，來自法國和日本的研究機(jī)構(gòu)的研究人員在《自然通訊》上發(fā)表的一篇論文研究了從1992年到2010年間克洛澤群島上王企鵝繁殖和養(yǎng)育模式的變化情況，同時(shí)也驗(yàn)證了前文的結(jié)論。

在《自然通訊》上發(fā)表的這項(xiàng)研究主要關(guān)注的是自然因素對鋒面位置的影響與王企鵝捕食方式之間的關(guān)系。鋒面的位置每年都要因?yàn)槟嫌《妊蠛湍洗笪餮蟮淖匀粭l件波動(dòng)而發(fā)生變化，也就是會受到如厄爾尼諾在內(nèi)的氣候現(xiàn)象的影響。

研究人員使用安放在繁殖期王企鵝身上的衛(wèi)星發(fā)射器，追蹤了它們在1992年到2010年間的移動(dòng)情況。他們發(fā)現(xiàn)，在某些年份里，王企鵝要游得更遠(yuǎn)、潛得更深才能獲得食物，而這也同南印度洋或者南大西洋水溫較高的年份相符。

具體來說，西南印度洋的水溫升高1℃，鋒面就會南移130千米。1997年是厄爾尼諾現(xiàn)象出現(xiàn)的年份，那一年異常升高的水溫使得王企鵝要游差不多2倍的距離來尋找食物。這樣的距離變化也對王企鵝的種群數(shù)量產(chǎn)生了明顯的負(fù)面影響。在下一年里，繁殖的王企鵝數(shù)量下降了34%。此后用了5年的時(shí)間，王企鵝數(shù)量才恢復(fù)到1997年之前的水平。

雖然這項(xiàng)研究關(guān)注的是自然條件的波動(dòng)，但是研究的結(jié)果也表明王企鵝種群數(shù)量會受到氣候變化的負(fù)面影響，因?yàn)闅夂蜃兓妥匀徊▌?dòng)會產(chǎn)生類似的效應(yīng)，即水溫上升促使鋒面南移。

同病相憐

無獨(dú)有偶，王企鵝命運(yùn)堪憂，帝企鵝的未來同樣令人悲觀。2017年8月，一篇發(fā)表在《生態(tài)保護(hù)》（Biological Conservation）上的論文預(yù)測，帝企鵝將會在21世紀(jì)末完全滅絕。

早在2014年就有研究預(yù)測，到21世紀(jì)末，帝企鵝的數(shù)量會減少19%。當(dāng)時(shí)科學(xué)家們認(rèn)為，在全球氣候變暖的趨勢下，隨著空氣和海水溫度的增加，帝企鵝生活的海冰將會逐漸融化，導(dǎo)致帝企鵝的數(shù)量減少。

與此前的研究相比，2017年發(fā)表的這項(xiàng)研究將更多的因素納入考慮的范圍，包括帝企鵝如何通過改變棲息地來應(yīng)對氣候變化的影響。這個(gè)研究小組的模型預(yù)測，在未來20年中,帝企鵝的數(shù)量會基本保持穩(wěn)定。此后，由于帝企鵝遷徙到更適宜居住的地方，帝企鵝的數(shù)量甚至還有可能增加。但是到2050年后，盡管減少速率會有變化，但帝企鵝數(shù)量減少的趨勢已經(jīng)不可逆轉(zhuǎn)。直到本世紀(jì)末，帝企鵝可能會完全消失。

在針對王企鵝和帝企鵝的研究中，研究人員都認(rèn)為，物種尋找并遷移到新的棲息地會對種群的延續(xù)產(chǎn)生積極影響，但是他們并不確定王企鵝或者帝企鵝能否及時(shí)適應(yīng)環(huán)境的改變。與此同時(shí)，即便王企鵝能夠遷徙到更適合捕食的島嶼，但由于這些島嶼還是其他種類企鵝的棲息地，因此它們的到來還會對島上其他的物種產(chǎn)生負(fù)面的影響。

王企鵝和帝企鵝并不是受到氣候影響的個(gè)例。研究人員警告說，生態(tài)變化同樣會對其他具有類似模式的物種產(chǎn)生影響。特魯基表示，很多物種——比如海鳥或者海洋哺乳動(dòng)物——會和王企鵝一樣在陸地上繁殖，然后去南極極區(qū)鋒面覓食。在南極環(huán)境中，王企鵝處于食物鏈的高處。王企鵝數(shù)量的顯著減少，其實(shí)是顯示了全球變暖帶來的實(shí)際影響的冰山一角。

企鵝通過自身的進(jìn)化適應(yīng)了南極的自然條件，在非常惡劣的環(huán)境中得以生存繁衍?？墒敲鎸夂蜃兓耐{，它們幾乎束手無策。這個(gè)時(shí)候，我們?nèi)祟惖呐妥兊弥陵P(guān)重要。一系列研究向我們證明，如果我們致力于減少溫室氣體排放的話，一些繁殖地就可以得到保護(hù)，比如受影響較小的布維島（island of Bouvet）就可以作為王企鵝的一個(gè)避難所。積極主動(dòng)采取行動(dòng)保護(hù)這些島嶼意義重大，因?yàn)檎缋乜肆蟹虿┦克f：“畢竟你不能在海洋上創(chuàng)造島嶼?！?/p>