Pingwin Cesarski na Antarktydzie. Stephanie Jenouvrier, CC BY-ND

Pojęcie a kanarek w kopalni węgla - wrażliwy gatunek, który ostrzega przed niebezpieczeństwem - pochodzi od brytyjskich górników, którzy przewozili rzeczywiste kanarki pod ziemią przez połowy 1980, aby wykryć obecność śmiercionośnego gazu tlenku węgla. Dzisiaj inny ptak, pingwin cesarski, daje podobne ostrzeżenie o planetarnych skutkach spalania paliw kopalnych.

Jak ekolog morski, Opracowuję modele matematyczne do zrozumienia i przewidywania jak ptaki morskie reagują na zmiany środowiska. Moje badania obejmują wiele dziedzin nauki, w tym wiedzę specjalistyczną klimatolodzy, aby poprawić naszą zdolność do przewidywania przyszłych ekologicznych konsekwencji zmian klimatu.

Ostatnio współpracowałem z kolegami, aby połączyć to, co wiemy o historii życia pingwinów cesarskich, z różnym potencjałem scenariusze klimatyczne przedstawione w 2015 Umowa Paryż, w celu zwalczania zmian klimatu i dostosowania się do ich skutków. Chcieliśmy zrozumieć, w jaki sposób zmiany klimatu mogą wpłynąć na ten kultowy gatunek, którego wyjątkowe nawyki życiowe zostały udokumentowane w nagradzanym filmie „Marsz Pingwinów".

Autonomiczne nowo opublikowane badanie odkrył, że jeśli zmiany klimatu utrzymają się w obecnym tempie, pingwiny cesarskie mogłyby praktycznie zniknąć do 2100 z powodu utraty lodu morskiego na Antarktydzie. Jednak bardziej agresywna globalna polityka klimatyczna może zatrzymać marsz pingwinów do wyginięcia.

Pingwiny cesarskie hodujące na lodzie morskim w Terre Adélie na Antarktydzie. Stephanie Jenouvrier, CC BY-ND

Dwutlenek węgla w ziemskiej atmosferze

Jak pokazuje wiele raportów naukowych, działalność człowieka zwiększa stężenie dwutlenku węgla w ziemskiej atmosferze, co jest ocieplenie planety. Dzisiaj atmosferyczne poziomy CO2 wynoszą nieco ponad 410 części na milion, znacznie powyżej wszystkiego, czego doświadczyła planeta miliony lat.

Jeśli ten trend się utrzyma, naukowcy przewidują, że CO2 w atmosferze może osiągnąć 950 części na milion przez 2100. Te warunki spowodowałyby zupełnie inny świat od dzisiaj.

Pingwiny cesarskie są wskaźniki życia których trendy w populacji mogą zilustrować konsekwencje tych zmian. Chociaż znajdują się na Antarktydzie, z dala od ludzkiej cywilizacji, żyją w tak delikatnej równowadze z szybko zmieniającym się środowiskiem, że stały się współczesnymi kanarkami.

Los związany z lodem morskim

Spędziłem prawie 20 lat studiując unikalne adaptacje pingwinów cesarskich do trudne warunki w domu z lodem morskim. Każdego roku powierzchnia oceanu wokół Antarktydy zamarza zimą, a latem topnieje. Pingwiny wykorzystują lód jako bazę do hodowli, karmienia i linienia, przybywając do swojej kolonii z wód oceanicznych w marcu lub kwietniu po utworzeniu się lodu morskiego na zimę półkuli południowej.

54 znane kolonie pingwinów cesarskich wokół Antarktydy (czarne kropki) i pokrywy lodowej (kolor niebieski). Stephanie Jenouvrier, CC BY-ND

W połowie maja samica składa jedno jajko. Przez całą zimę samce utrzymują jaja w cieple, podczas gdy samice odbywają długą wędrówkę, aby otworzyć wodę i wyżywić się podczas najbardziej bezlitosnej pogody na Ziemi.

Kiedy samice pingwiny wracają do nowo wyklutych piskląt z jedzeniem, samce pościły przez cztery miesiące i straciły prawie połowę swojej wagi. Po wykluciu jaj oboje rodzice na zmianę karmią i chronią swoje pisklę. We wrześniu dorośli opuszczają swoje młode, aby oboje mogli żerować, aby zaspokoić rosnący apetyt pisklęcia. W grudniu wszyscy opuszczają kolonię i wracają do oceanu.

{vembed Y=k0u67Wk_hJ0}
Ojcowie pingwina cesarskiego inkubują jedno jajko, aż się wykluje.

Podczas tego rocznego cyklu pingwiny polegają na lodzie morskim ”Strefa Złotowłosa”Warunków do rozwoju. Potrzebują otworów w lodzie, które zapewniają dostęp do wody, aby mogły karmić, ale także grubą, stabilną platformę lodu, aby podnieść swoje pisklęta.

Trendy populacji pingwinów

Przez ponad X lat naukowcy intensywnie badali jedną kolonię pingwinów cesarskich na Antarktydzie, zwaną Terre Adélie. Te badania pozwoliły nam zrozumieć, w jaki sposób warunki lodu morskiego wpływają na ptaki dynamika populacji. Na przykład w 1970 populacja doświadczyła dramatyczny spadek gdy powstało kilka kolejnych lat niskiej pokrywy lodowej powszechne zgony wśród męskich pingwinów.

W ciągu ostatnich lat 10, moi koledzy i ja połączyliśmy to, co wiemy o tych relacjach między lodem morskim i wahaniami historii życia pingwinów, aby stworzyć model demograficzny pozwala nam to zrozumieć, w jaki sposób warunki lodu morskiego wpływają na obfitość pingwinów cesarskichoraz do wyświetlania ich liczb na podstawie prognoz przyszłej pokrywy lodowej na Antarktydzie.

Kiedyś potwierdziliśmy, że nasz model z powodzeniem odtworzyły zaobserwowane trendy w populacjach pingwinów cesarskich na całej Antarktydzie rozszerzyliśmy naszą analizę o ocenę zagrożeń na poziomie gatunku.

Warunki klimatyczne determinują los pingwinów cesarskich

Kiedy zastosowaliśmy model klimatu powiązany z naszym modelem populacji, aby przewidzieć, co może się stać z lodem morskim, jeśli emisje gazów cieplarnianych utrzymają się na obecnym trendzie, stwierdziliśmy, że wszystkie znane kolonie pingwinów cesarskich 54 zmniejszyłyby się o 2100 i 80% z nich byłyby prawie wyginięte. W związku z tym szacujemy, że całkowita liczba pingwinów cesarskich spadnie o 86% w stosunku do jego liczby obecny rozmiar z grubsza 250,000, jeśli narody nie zdołają zmniejszyć emisji dwutlenku węgla.

Bez działań na rzecz zmniejszenia globalnej emisji dwutlenku węgla utrata lodu morskiego (pokazana na niebiesko) wyeliminuje większość kolonii pingwinów cesarskich przez 2100. Stephanie Jenouvrier, CC BY-ND

Jeśli jednak globalna społeczność podejmie działania na rzecz ograniczenia emisji gazów cieplarnianych i uda się ustabilizować średnie globalne temperatury na poziomie 1.5 stopni Celsjusza (3 stopni Faherenheita) powyżej poziomów z okresu przedindustrialnego, szacujemy, że liczba pingwinów cesarskich spadłaby o 31% - wciąż drastycznie, ale wykonalny.

Mniej rygorystyczne cięcia emisji gazów cieplarnianych, prowadzące do globalnego wzrostu temperatury o 2 ° C, spowodowałyby spadek o 44%.

Nasz model wskazuje, że te spadki populacji wystąpią głównie w pierwszej połowie tego stulecia. Niemniej jednak w scenariuszu, w którym świat spełnia paryskie cele klimatyczne, prognozujemy, że globalna populacja pingwinów cesarskich prawie ustabilizuje się dzięki 2100 i że realne schronienia pozostaną dostępne, aby wesprzeć niektóre kolonie.

Globalne działania na rzecz ograniczenia zmian klimatu za pośrednictwem 2100 mogą znacznie poprawić trwałość / żywotność pingwinów cesarskich. Stephanie Jenouvrier, CC BY-ND

W zmieniającym się klimacie poszczególne pingwiny mogą przenosić się w nowe miejsca, aby znaleźć bardziej odpowiednie warunki. Nasz model populacji obejmował kompleks procesy rozproszenia aby uwzględnić te ruchy. Uważamy jednak, że działania te nie są wystarczające, aby zrównoważyć spadek globalnej populacji spowodowany zmianami klimatu. Krótko mówiąc, globalna polityka klimatyczna ma znacznie większy wpływ na przyszłość pingwinów cesarskich niż zdolność pingwinów do przejścia do lepszego siedliska.

Nasze ustalenia wyraźnie ilustrują daleko idące konsekwencje krajowych decyzji dotyczących polityki klimatycznej. Ograniczenie emisji dwutlenku węgla ma krytyczne implikacje dla pingwinów cesarskich i niezliczonej liczby innych gatunków, dla których nauka musi jeszcze udokumentować takie wyraźne ostrzeżenie.

O autorze

Stephanie Jenouvrier, Associate Scientist, Woods Hole Oceanographic Institution

Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.

Powiązane książki

Life After Carbon: Next Global Transformation of Cities

by Peter Plastrik, John Cleveland
Przyszłość naszych miast nie jest już taka, jak kiedyś. Model nowoczesnego miasta, który został przyjęty na całym świecie w XX wieku, przeżył swoją przydatność. Nie może rozwiązać problemów, które pomógł stworzyć - zwłaszcza globalnego ocieplenia. Na szczęście w miastach pojawia się nowy model rozwoju miast w celu agresywnego radzenia sobie z realiami zmian klimatu. Zmienia sposób, w jaki miasta projektują i wykorzystują przestrzeń fizyczną, generują bogactwo gospodarcze, konsumują i pozbywają się zasobów, eksploatują i utrzymują naturalne ekosystemy oraz przygotowują się na przyszłość. Dostępne na Amazon

Szóste wyginięcie: nienaturalna historia

Elżbieta Kolbert
W ciągu ostatnich pół miliarda lat miało miejsce Pięć masowych wymierań, kiedy różnorodność życia na Ziemi nagle i dramatycznie się zmniejszyła. Naukowcy z całego świata monitorują obecnie szóste wyginięcie, które, jak się przewiduje, będzie najbardziej niszczycielskim wydarzeniem wyginięcia od czasu uderzenia asteroidy, która zniszczyła dinozaury. Tym razem kataklizm to my. W prozie, która jest jednocześnie szczera, zabawna i głęboko poinformowana, New Yorker pisarka Elizabeth Kolbert mówi nam, dlaczego i jak istoty ludzkie zmieniły życie na planecie w sposób, jakiego nie zrobił żaden gatunek wcześniej. Przeplatając badania w pół tuzinie dyscyplin, opisy fascynujących gatunków, które już zostały utracone, oraz historię wyginięcia jako koncepcji, Kolbert przedstawia poruszającą i kompleksową relację o zniknięciach, które mają miejsce na naszych oczach. Pokazuje, że szóste wyginięcie prawdopodobnie będzie najtrwalszym dziedzictwem ludzkości, zmuszając nas do przemyślenia fundamentalnego pytania, co to znaczy być człowiekiem. Dostępne na Amazon

Wojny klimatyczne: walka o przetrwanie, gdy świat się przegrzewa

autor: Gwynne Dyer
Fale uchodźców klimatycznych. Dziesiątki nieudanych stanów. Wojna totalna. Z jednego z największych analityków geopolitycznych na świecie dochodzi przerażające spojrzenie na strategiczne realia najbliższej przyszłości, kiedy zmiany klimatu popychają potęgę świata w kierunku surowej polityki przetrwania. Przewidujący i niezachwiany, Wojny klimatyczne będzie jedną z najważniejszych książek nadchodzących lat. Przeczytaj i dowiedz się, do czego zmierzamy. Dostępne na Amazon

Od wydawcy:
Zakupy na Amazon iść na pokrycie kosztów przynoszą InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, i ClimateImpactNews.com bez kosztów i bez reklamodawców śledzących twoje nawyki przeglądania. Nawet jeśli klikniesz link, ale nie kupisz tych wybranych produktów, wszystko, co kupisz podczas tej samej wizyty w Amazon, płaci nam niewielką prowizję. Nie ponosisz żadnych dodatkowych kosztów, więc proszę przyczynić się do wysiłku. Możesz też skorzystaj z tego linku do korzystania z Amazon w dowolnym momencie, aby pomóc wesprzeć nasze wysiłki.