海水变暖推动食物南移,扎沃多夫斯基岛企鹅群的帽带企鹅巢减少63%

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Zavodovski Penguin Colony Loses 63% of Chinstrap Nests as Warming Seas Shift Food South

昔日企鹅据点失去领先地位

英国南极调查局(BAS)牵头的一项研究显示,扎沃多夫斯基岛上有帽带企鹅占据的巢穴数量在2011年至2025年间减少了63%。这座位于南桑威奇群岛的偏远火山岛曾被认为拥有全球最大的企鹅群落,如今企鹅数量持续下降。研究人员认为,最可能的原因是海水变暖,以及磷虾供应情况发生变化;磷虾是这些企鹅的主要食物。

目录
  1. 昔日企鹅据点失去领先地位
  2. 种群数据实际衡量的是什么
  3. 科学家如何调查一座难以抵达的岛屿
  4. 从表面稳定到急剧下降
  5. 磷虾南移为何让帽带企鹅陷入困境
  6. 火山和当地捕捞无法解释这一趋势
  7. 马可罗尼企鹅数量增加,揭示群落变化
  8. 保护警示与仍在调查的原因
  9. 要点

一项详细的种群估算显示,2011年1月岛上繁殖的帽带企鹅约有109万只,到2025年降至40.2万只,减少约68.8万只。同期,马可罗尼企鹅数量则从约33.8万只增至43.3万只。如今,它们在岛上的数量已超过帽带企鹅。

这项发表于《当代生物学》的研究揭示的不只是企鹅群落规模缩小。共享同一座岛屿的两个物种,正以不同方式应对海洋变化。帽带企鹅高度依赖磷虾和特定的觅食条件,而马可罗尼企鹅的食物种类更为广泛。

牵头开展这项研究的BAS企鹅生态学家诺曼·拉特克利夫这样描述损失规模:

这是种群数量的巨大崩溃,相当于这座岛上失去了50万只繁殖个体。

研究人员表示,如今最大的企鹅群落位于南极洲罗斯海的阿代尔角。截至2018年,当地统计到超过100万只繁殖中的阿德利企鹅。有些报道较为谨慎地称,这一地位“很可能”已经转移。无论如何,扎沃多夫斯基岛种群数量的下降,动摇了此前的看法:这座孤立岛屿能让帽带企鹅避开其他地区遭遇的种群损失。

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种群数据实际衡量的是什么

最一致的研究发现是,有帽带企鹅占据的巢址减少了63%。巢穴占用情况衡量的是繁殖活动,而不是统计所有年龄段的每一只企鹅。因此,繁殖个体估算数量与被占据的巢穴数量不能混为一谈。

不同报道给出的初始种群数量和损失数量并不一致。多篇报道称,2011年帽带企鹅估算数量为60万只,马可罗尼企鹅为9万只;另有报道给出的繁殖帽带企鹅数量约为109万只,繁殖马可罗尼企鹅约为33.8万只。损失则分别被描述为超过50万只企鹅、约50万只繁殖个体、超过68万只帽带企鹅。还有一种说法提到,损失超过50万个巢穴。

不能简单地把63%的降幅套用到所有报道的数字上,以此消除这些差异。巢穴数量与个体数量的区别,可能解释了部分差异,但各篇报道并未证明所有估算都采用了共同的统计口径。因此,巢穴数量下降是最明确、最适合作为标题的指标。

更详细的繁殖种群数据也说明,若将帽带企鹅损失描述为岛上企鹅总数约四分之一,就低估了总变化。2011年,帽带企鹅109万只与马可罗尼企鹅33.8万只相加,繁殖企鹅总数约为142.8万只。按报道中的2025年数据,总数为83.5万只;计入马可罗尼企鹅数量增加后,仍减少约59.3万只,降幅约为42%。

另一项估算称,目前繁殖企鹅总数约为83.8万只,同样报告降幅超过40%。该估算中的马可罗尼企鹅约有43万只。这些近期总数相差不大,但历史种群数量的估算差异大得多。

科学家如何调查一座难以抵达的岛屿

扎沃多夫斯基岛位于南桑威奇群岛北端,距阿根廷约2500公里。岛岸陡峭、海况恶劣,且有活火山,难以开展重复调查。BAS团队于2023年12月抵达该岛;从福克兰群岛出发后,他们在海上航行了约15天。

团队结合使用无人机调查、航空摄影、卫星图像和追踪设备。英国皇家空军的一架运输机协助拍摄照片,卫星图像则帮助研究人员估算考察任务之外各年份的变化。这些方法结合起来,形成了比单次实地访问所能建立的记录更长的种群变化序列。

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研究人员为20只企鹅安装了追踪设备,其中包括12只帽带企鹅和8只马可罗尼企鹅。追踪记录帮助研究人员确定两个物种的觅食地点,以及它们是否利用相同海域。这一点很重要,因为要解释种群下降,必须考察近海环境,而不只是岛上能容纳多少只企鹅。

实地考察条件也说明了为什么种群下降可能长期未被发现。风暴限制了岛上的工作,强风损坏了帐篷;由于火山气体可能造成危险,团队还携带了气体监测仪和防护面罩。此前关于种群稳定的假设,正是在一个需要大规模远征才能收集新证据的地点接受检验。

从表面稳定到急剧下降

这项研究综合了跨度超过十年的观测数据。了解其时间线至关重要,因为研究据此认为,种群下降是持续发生的,而不是由单一灾难造成的。

  • 1997年:一项早期目测调查估算,扎沃多夫斯基岛约有200万只帽带企鹅。之后的一次卫星图像调查将估算数量修正为约120万只。
  • 2011年:调查结果支持扎沃多夫斯基岛拥有全球最大企鹅群落的地位,也支持南桑威奇群岛帽带企鹅种群稳定的看法。
  • 2011年至2016年:有马可罗尼企鹅占据的巢址增加约28%,而帽带企鹅数量下降。
  • 2016年:库里山喷发,人们开始担忧火山活动对岛上企鹅造成损害。
  • 2023年12月:BAS研究人员开展实地调查,并追踪两个物种的觅食活动。
  • 2025年:重建的种群记录显示,与2011年相比,有帽带企鹅占据的巢穴减少了63%。此前数量增加后,马可罗尼企鹅数量总体保持稳定。

早期将帽带企鹅数量从200万只修正为120万只,本身不应被视为测得的种群崩溃。这一修正是根据不同调查方法调整估算结果。新研究的核心比较,是2011年至2025年间被占据巢穴数量的变化。

研究人员估算,扎沃多夫斯基岛的帽带企鹅数量每年下降约7%,大约是其他地区报告速度的两到三倍。他们称这是观察到的帽带企鹅种群中速度最快的一次下降,因此,这个昔日的主要栖息地尤其值得关注。

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磷虾南移为何让帽带企鹅陷入困境

帽带企鹅是专门的觅食者。它们高度依赖南极磷虾,这种小型甲壳动物连接了海洋植物与企鹅、鲸鱼等较大型动物,也是重要的食物来源。磷虾在生命周期的重要阶段依赖海冰获取食物和庇护。

研究人员怀疑,海水变暖和海冰减少改变了磷虾的分布,将其推向南方的威德尔海。追踪数据显示,帽带企鹅在扎沃多夫斯基岛西北方向较冷的海域觅食,而马可罗尼企鹅则利用岛屿东北方向较温暖的海域。

拉特克利夫解释了帽带企鹅为何不能简单地跟随食物前往更南方的海域:

“南面的海冰覆盖和缺乏适合筑巢的岛屿,使帽带企鹅无法追随食物南迁。”他说。

这既是地理限制,也是觅食难题。繁殖中的企鹅需要合适的筑巢地点,也需要从该繁殖地出发能够获取食物。更南面的冷水并不会自动同时满足这两个条件。海冰状况可能限制企鹅前往这些海域,而缺乏适宜的筑巢岛屿,则限制了新繁殖地的形成。

专攻遥感技术的BAS研究人员、论文合著者彼得·弗雷特韦尔也提到了企鹅对繁殖地点的依恋:

“很多人认为动物会往南迁,但企鹅通常对栖息地相当忠诚,会留在原地。”弗雷特韦尔说。

因此,研究提出的解释并不是海水变暖直接杀死了每一只消失的企鹅,而是海洋环境变化减少了企鹅获取猎物的机会,使食谱狭窄、繁殖地点选择有限的帽带企鹅更难维持种群数量。

火山和当地捕捞无法解释这一趋势

库里山在2016年喷发,是一个显而易见的嫌疑因素。企鹅在活火山周围筑巢,火山灰、熔岩和气体都可能威胁野生动物。然而,种群记录显示,帽带企鹅数量在喷发前就已开始下降,喷发后仍持续下滑。

研究人员还发现,主要火山灰沉积区域并未与帽带企鹅的主要栖息地重叠。喷发影响的时间和分布与持续下降的趋势并不吻合。这并不意味着没有任何个体企鹅受到伤害,而是说火山喷发无法解释整体种群变化。

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马可罗尼企鹅种群增长造成的竞争是另一种可能的解释。岛上有充足的筑巢空间,追踪数据也显示,两个物种大多在不同地点觅食。这些观察结果削弱了这样一种说法:马可罗尼企鹅把帽带企鹅挤出巢穴,或直接抢走了它们的食物。

岛屿海洋保护区内禁止捕捞磷虾。研究人员没有发现区域磷虾捕捞导致种群下降的证据。更远海域的捕捞是否会通过相连的洋流产生影响,仍是一个待解问题,而非已证实的解释。保护企鹅群落附近海域免遭捕捞,也无法阻止海水变暖改变周边海洋环境。

研究团队还考虑了座头鲸等其他以磷虾为食的动物。鲸鱼虽然会吃掉大量磷虾,但其排泄物也能提供养分,促进磷虾赖以为食的海洋植物生长。研究并未证实鲸鱼竞争是企鹅数量损失的原因。

马可罗尼企鹅数量增加,揭示群落变化

马可罗尼企鹅提供了有价值的对照,因为它们经历了同一座岛上的火山活动和筑巢条件,却没有出现帽带企鹅那样的下降。2011年至2016年间,有马可罗尼企鹅占据的巢址增加了28%,之后总体保持稳定。有些报道将这一增幅约称为30%。

详细的种群估算显示,繁殖中的马可罗尼企鹅从约33.8万只增至43.3万只,增加约9.5万只。按同一组估算,这一增量只抵消了约68.8万只帽带企鹅损失的14%。因此,即使第二个物种繁盛,也未能阻止企鹅群落繁殖总量大幅减少。

马可罗尼企鹅食谱更广,除磷虾外还包括鱼类和其他甲壳动物。追踪结果显示,它们会利用扎沃多夫斯基岛东北方向较温暖的海域,这与它们能够获取不同猎物的情况相符。研究人员认为,这种适应能力可能是它们表现较好的原因,但追踪结果并未确定这些企鹅实际吃下的所有食物。

拉特克利夫这样描述两个物种之间的差异:

“我们的数据表明,适应寒冷的南极帽带企鹅,如今已无法与亚南极邻近物种一起繁盛生存。”他说。

因此,这不仅是种群数量减少。按2025年的详细估算,马可罗尼企鹅如今占繁殖企鹅总数略高于一半,而2011年约为四分之一。岛上的企鹅群落正转向一个更能适应温暖海域、也能利用替代食物的物种。

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保护警示与仍在调查的原因

目前,相关报道称帽带企鹅在国际自然保护联盟(IUCN)《濒危物种红色名录》中被列为“无危”。研究人员认为,扎沃多夫斯基岛的种群下降,加上其他地区的损失,应该促使有关方面重新评估其保护状况,甚至考虑将其列为“濒危”。这是研究人员提出的建议,并不代表分类已经正式改变。

这一发现很难被视为孤立的局部问题,因为该企鹅群落具有重要意义。一项估算认为,南桑威奇群岛的帽带企鹅占全球总数的38%。未参与这项研究的海鸟生态学家卢卡斯·克吕格·加西亚称,扎沃多夫斯基岛本身曾占全球帽带企鹅总数的30%。另一篇报道则称,该群岛所占比例接近三分之一。这些估算所指的地理范围和参考时期可能不同,因此不应将它们合并成一个数字。

这些估算的共同结论是,这一地区栖息着该物种中相当大的一部分。此前的调查显示该地区种群稳定;当其他地区的帽带企鹅群落数量下降时,这一结果曾带来安慰。新证据削弱了这种乐观判断,但对扎沃多夫斯基岛的调查并不能确定群岛中每座岛屿当前的种群变化趋势。

不同物种种群趋势的对比,以及对若干其他解释的排除,都为气候因素提供了有力支持,但一些重要细节仍不确定。未参与这项研究的共和国大学生态学家阿尔瓦罗·索图略提醒说:

种群下降的原因远未得到充分了解。

这项研究尚未确定磷虾分布变化、繁殖成功率或成年企鹅存活率分别产生了多大影响,也没有给出红色名录作出决定的预定日期。目前能够确定的是,一个重要企鹅群落的繁殖活动已被证实大幅崩溃;食物供应变化是一种合理解释,但仍需进一步检验。

要点

  • 2011年至2025年间,扎沃多夫斯基岛上有帽带企鹅占据的巢穴减少了63%。
  • 一项详细估算显示,繁殖帽带企鹅数量从约109万只降至40.2万只,但不同报道中的历史数据并不一致。
  • 马可罗尼企鹅数量先增加约28%,随后趋于稳定,如今在岛上的数量已超过帽带企鹅。
  • 岛上繁殖企鹅总数下降了40%以上,目前约为83.5万至83.8万只。
  • 研究人员认为,海水变暖、磷虾获取机会减少是最可能的解释,而非2016年的火山喷发。
  • 阿代尔角如今被认定为最大的企鹅群落所在地;研究人员建议重新评估帽带企鹅的保护等级。
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