Изменения климата видны по помёту пингвинов: исследование, которое сталкивает нас с реальностью

Помет пингвинов меняется, и это происходит из-за изменений климата: исследование под руководством Clemson University (США) демонстрирует, что цвет помета меняется в ответ на доступность пищи, то есть на добычу, которой располагают пингвины, чьё присутствие варьируется в зависимости от климата.

Как было проведено исследование и что оно выявило

Исследование велось, сосредоточив внимание на пингвинах Аделье, одних из самых многочисленных хищников Южного океана. Эти птицы, хотя и питаются морскими ресурсами, гнездятся на скалистых отмелях вдоль всего Антарктического континента.

Их колонии подходят для таких изучений как нельзя лучше: здесь часто обитают сотни тысяч гнездящихся особей, которые производят огромнейшее количество помета, настолько обильного, что спутники Landsat NASA могут легко зафиксировать его с орбиты.

Итак, исследователи смогли проанализировать тысячи спутниковых снимков, датируемых вплоть до 1980‑х годов, чтобы изучить эти участки помета и выяснить рацион пингвинов и то, как изменения окружающей среды могли влиять на него, тем самым сказываясь на их выживании.

[…] мы обнаружили, что при обилии морского льда поблизости от колонии пингвины Аделье чаще питаются мелкой рыбой — поясняет Кейси Янфлеш, руководившая работой — тогда как при нехватке морского льда их рацион в основном состоит из криля, мелких ракообразных, похожих на креветки.

Спутниковый снимок группы маленьких островов, окружённых плавучим льдом, демонстрирует, как некоторые острова окрашены в розовый цвет, тогда как другие — нет. Аналогично некоторые из Danger Islands в Антарктиде оказываются розовыми за счёт помета пингвинов Аделье, чья диета изобилует крилем. Без колоний гнездования эти острова выглядели бы более похожими на Darwin Island.

Криль действительно обладает розовым экзоскелетом, который пингвины не переваривают полностью, что придаёт их помету розовый оттенок.

Именно цвет помета позволяет нам определить, чем питаются пингвины: этот метод основан на количественном подходе, который мы разработали, и который анализирует цвет помета в зависимости от доли криля в рационе пингвинов.

Чтобы установить эту корреляцию, учёные собрали образцы помета в разных местах и затем, с помощью спектрометра, определили цвет каждого образца так, как его увидел бы спутник.

Анализы проводились в небольшой лаборатории на борту антарктического судна, а состав помета был уточнён с использованием методов экологической химии, чтобы проследить ту диету, которая и определила данный оттенок.

Эта информация, дополненная статистическими моделями, позволила установить рацион пингвинов по цвету их помета, наблюдаемому со спутников.

В целом это даёт представление о том, что происходит в обширной морской пищевой сети Антарктики — информация, обычно скрытая под поверхностью Южного океана. Насколько нам известно, это первый попытка напрямую мониторировать питание животных из космоса.

Использованы данные примерно из 4 000 спутниковых снимков, что позволило обнаружить, что пингвины питаются различной добычей в зависимости от района Антарктики, и что их рацион меняется как в течение года, так и из года в год.

Как результаты наблюдений связаны с изменениями климата

Наши данные показывают, как изменение климата меняет рацион пингвинов и как в целом изменяется антарктическая пищевая сеть.

Начиная с 2010‑х годов площадь морского льда вокруг континента резко сократилась, причём в отдельных годах зафиксированы новые исторические минимумы.

Уменьшение присутствия морского льда приводит к снижению доступности рыбы, что является плохой новостью для пингвинов: птенцы адельских пингвинов чаще бывают тяжелыми, когда питаются рыбой, а не крилем, и более тяжёлые птенцы имеют больше шансов дожить до взрослого возраста.

Наши результаты показывают, что в зонах, где пингвины потребляют меньше рыбы, численность особей за последние десятилетия снижается по всей территории ареала вида. Напротив, колонии, которые питаются в большей мере рыбой, остаются стабильными или растут.

Не только изменения климата

К сожалению, ожидается, что масштабное снижение морского льда будет продолжаться в будущем. Пингвины Аделья также сталкиваются с растущей конкуренцией за рыбу и криль со стороны других видов морских организмов и человека.

Например, в регионе Антарктического полуострова, территории, непосредственно к югу от Южной Америки, популяции китов усатых, которые питаются преимущественно крилем, значительно восстановились после прекращения коммерческого промысла китов десятилетия назад. По мере потепления климата пингвины папуа перемещают свой ареал из субантарктических зон на юг, в направлении Антарктиды.

Также траулеры начинают выкачивать большие объёмы криля, предназначенного для производства кормов для рыб и пищевых добавок для человека: это может оказать дополнительное давление на пингвинов Аделья в этих регионах.

Неоценимый вклад изображений и спутниковых технологий

Только благодаря использованию тысяч спутниковых изображений наша группа исследователей смогла понять, как варьирует рацион пингвинов Аделья по всей территории вида, как он меняется по сезонам и как они реагируют на преобразования окружающей среды за последние десятилетия.

Данные, получаемые со спутников, особенно ценны для удалённых и трудно доступных районов, таких как колонии пингвинов в Антарктиде: другие методы сбора данных требуют огромных затрат персонала и ресурсов, а также сложной планирования, перемещений и логистики ради выживания.

Постоянное совершенствование спутниковых технологий — с всё более высоким разрешением, более частыми интервалами между снимками и новыми датчиками для сбора информации — предоставляет возможность революционизировать мониторинг некоторых видов животных, обеспечивая фундаментальные данные о том, как меняется мир и как человечество может отвечать на эти изменения.

Даже перед таким наглядным свидетельством можно продолжать отрицать происходящее?

Работа опубликована в журнале Current Biology.

Источники: The Conversation / Current Biology