Ovenfra ligner de små sorte og hvide figurer, frosne på plads og tilhører en fortidens verden. Kejserpingviner er på mange måder andre verdslige, og de har udviklet sig for at overleve de hårdeste vintre på Jorden. Gennem en 400-millimeter zoomobjektiv placeret ud af et helikoptervindue vises de parrede par som antikke porcelænsaltristere, der er pebret med sne på en støvet ishylde.
Antarktis er ikke til at svage hjertet. I hundrede år er opdagelsesrejsende og biologer blevet fascineret af dens brutalitet. Det giver derfor mening, at vi ville blive betaget af den eneste art, der forsøger at opdrætte gennem kontinentets utilgivelige vintre. Vi har fulgt marcher, triumfer og æggenbrud i Cape Crozier Emperor-pingvinkolonien på sølvskærmen. I ti år har vores satellitter knipset fotos af de 53 andre kendte kolonier, når skyløse dage og kredsløb er på linje. Nu samles en international indsats for at se, om disse billeder fra rummet kan fortælle os for første gang, hvor mange kejserpingviner der er tilbage i verden.
Kejsermingvin voksne og kyllinger i Cape Crozier den 29. oktober 2018. (Sara Labrousse / David Iles) "Det meste af det, vi ved om kejserpingvinpopulationer, kommer fra kun et par godt studerede kolonier. Vi er faktisk ikke sikre på, hvordan de fleste befolkninger har det, " siger Dave Iles, en postdoktorisk forsker ved Woods Hole Oceanographic Institute i Massachusetts. "Men satellitdata vil ændre det fuldstændigt."
Iles er en del af teamet af forskere, der tester, om billeder i høj opløsning taget fra satellitter kan bruges til at spore, hvilke kolonier der vokser, og hvilke der kan være i fare for sammenbrud. Efter klimamodeller, der forudsiger udbredte fald i havis ved slutningen af århundret, er forventede kejserpingvinfald så dramatiske, at nogle eksperter forsøger at liste dem under lov om truede arter. Men for at gøre dette kræver et internationalt samarbejde at tælle hver sidste fugl.
Lektor i havvidenskab Michelle LaRue leder anklagen på McMurdo US Antarctic Research Station. Hun flyttede for nylig fra University of Minnesota til University of Canterbury i New Zealand, delvis for at være tættere på den antarktiske havn. LaRue føles rolig i kongelig tilstedeværelse af kejserpingviner. Hun omdannede et job, der kortlægger antarktiske habitatdata fra et skrivebord i Minnesota til en karriere, der overvåger Antarktis mest karismatiske dyr, herunder Weddell Seals og Adelie-pingviner - kejseren mindre, sillier kusiner. På denne rejse til Antarktis samlet hendes syvende LaRue et hold for at hjælpe med at matche billeder af kejsers pingvinkolonier taget fra helikoptere til dem, der blev taget fra langt længere ovenover via satellit. Ekspeditionen besøgte syv kolonier langs Rosshavet nær McMurdo-basen og tællede den tætteste koloni fem gange for at måle, hvor meget pingvinantal der svinger fra dag til dag.
"For første gang vil vi empirisk kunne sige, hvor mange kejserpingviner der har været, og hvordan disse befolkninger har ændret sig over ti år, " siger LaRue. "I dag har det arbejde, der er udført, alle været modellering."
Holdfoto: fra L til R, Michelle LaRue, Leo Salas, pilot Jesse Clayton, co-pilot Chris Hilbert, Michelle Lacey, Dave Iles og Sara Labrousse. (McMurdo Research Station) Tilbage ved Woods Hole Oceanographic Institute i Massachusetts er kvinden bag modellerne Stef Jenouvrier, en fransk havfugløkolog, der studerer dyrepopulationers reaktion på klimaændringer. Hun og postdoktor Sara Labrousse, også fra Frankrig, har slået sig sammen med LaRue, Iles og Leonardo Salas, en kvantitativ økolog med Point Blue Conservation Science, for at kombinere et årti med data fra satellitbilleder med økologiske modeller af, hvordan dyrepopulationer svinger over tid . Deres mål er bedre at forstå, hvordan kejserpingviner klarer sig, når isen varmer og ændrer sig som reaktion på klimaforandringer.
Jenouvrier siger, at hun aldrig har været en fuglekvinder, men blev lokket ind i projektet af tilgængeligheden af data om disse mystiske Antarktis Aves . Nu er Jenouvrier tilsluttet, og hun er også tilsluttet Labrousse, en olympisk konkurrent i 2012 i synkroniseret svømning, der flippede hendes undervandsoplysninger i en ph.d. på elefantsæler, store rovdyr, der jager under den antarktiske is.
Sammen med resten af det internationale forskningshold i Antarktis Emperor-pingvinen håber de at kortlægge, hvordan kejserpingviner bevæger sig rundt på isen for at finde mad, varme og kammerater - og bestemme, hvor mange af disse dyr der er tilbage. I 2009 estimerede computermodeller en befolkning på 600.000 individer. Det er tid til at se, hvordan de har det.
Kort over Antarktis med placeringen af McMurdo Antarctic Research Station (til venstre) og et kort over kejserpingvinkolonier nær MucMurdo langs Rosshavet (til højre). (Billeder med tilladelse af Sara Labrousse.) ************
Den første dag i luften tæller teamet 1.536 pingviner fra sammenstikte fotos, de tog af Cape Crozier-kolonien, beliggende i en beskyttet revne i isen. Iles og Labrousse skyder billederne ud af helikoptervinduerne, mens Salas noterer, LaRue instruerer, og piloten, Jesse Clayton, cirkler højt over for ikke at forstyrre koloniens opførsel. På den næste kategori to dage - når høj vind og lav synlighed begrunder alle flyvninger - bestiller teamet pizza og sammenligner deres pingvintællinger fra luftfotoer og satellitbilleder.
Iles har arbejdet i afgrænsede kanter på Jorden før. Han tilbragte otte somre på at studere, hvordan snegæs reagerer på klimaforandringer i Manitoba, Canada, mens han holdt øje med arktisk tåge for isbjørne med en grim vane at blande sig sammen med hvide klipper. Dette er hans første tur til den sydlige polære region, og det er første gang, hans kaffe frosses, mens han går udenfor mellem to forskningsbygninger.
Omfanget af Antarktis er svært at sætte ord på, siger Iles. En aktiv vulkan bag McMurdo-stationen spytter jævnligt kugler af ild til himlen. Et bjerg på 13.000 meter stiger i et vejrsystem, der skræmmer endda rutinerede Everest-redningspiloter. Og et 100 år gammelt sælkroppe efterladt af tidlige opdagelsesrejsende ser ud som om det blev skåret åbent i går, og dets olieagtige indre blev spildt på isen, perfekt bevaret.
Holdet skabte dette komplette billede af Cape Crozier Emperor-pingvinkolonien ved at sy sammen hundreder af billeder taget fra forskellige engle ved 400 mm zoom, da helikopteren fløj over kolonien. (Sara Labrousse) For alt det, som Antarktis holder konstant - dets biderende vind, sin usædvanlige kulde, sit løfte om enorme, men alligevel dødbringende eventyr - er selve platformen, den findes på, i konstant forandring. Vinteren varer fra marts til oktober. Efter sommerens sidste solopgang, da de fleste forskere er vendt tilbage til deres fastlandsbaser i foråret på den nordlige halvkugle, falder temperaturerne i Antarktis, og havets overflade begynder at fryse. Først spreder det sig som et tyndt lag fedtis. Derefter dannes pandekageis, når de fedtede lag tykner. En stak pandekager udføres enten til havet som drivis eller skubbes ind i fastlandet for at danne pakkeis, som vil blive habitat for arter som Leopard-sæler, Snow petrels og Adelie-pingviner, når de vender tilbage i senere, lysere måneder. Kejserpingviner er afhængige af både pakis og fastis, eller landhurtig is, der dannes langs kystlinjerne i lav badymetri. Da globale temperaturer og oceaner er varme, kan alt dette habitat være i risiko for at smelte væk. Men i Antarktis er intet ganske så enkelt.
"Indtil videre er havisændringerne ikke helt bestemt tilskrevet klimaforandringer, " siger Jenouvrier. "Naturlig variation i Antarktis er så enorm, at det er svært at bestemme den nøjagtige indflydelse af klimaændringer. Det er ikke så tydeligt som i Arktis, hvor vi ved, at havis smelter. Vejrmønstrene i Antarktis er mere komplekse."
"Du har mange forskellige systemer, der skifter sammen, " tilføjer Labrousse.
Antarktisk havbund. (Steve Clabuesch) ************
Phil Trathan, en bevaringsbiolog med den britiske antarktiske undersøgelse, sporer også kejserpingviner ved hjælp af satellitbilleder og har samarbejdet med LaRue og Jenouvrier tidligere. Han arbejder med at tælle kolonier nær den britiske forskningsstation, omkring 2.000 miles væk på den anden side af Sydpolen fra McMurdo. Begge grupper er en del af et bredere netværk af "Emp-forskere", som Trathan kalder dem. Sidste år foretog hans besætning fly-overs for at overvåge de 15 kejserkolonier mellem 0 og 19 grader vest.
Kolonien nærmest den britiske station er imidlertid forsvundet. Indtil videre kan Trathans besætning ikke forklare, hvad der skete med deres havfugl naboer. Han vil gerne vende tilbage til Antarktis for at søge efter den mistede koloni, men det er vanskeligt at få adgang til kolonier i Weddell Sea-området. Pingviner er afhængige af at samle sig sammen for at få varme, så svindende kolonier ofte opgiver deres post og slutter sig til en anden nærliggende gruppe. Men pingviner kan ikke spores med GPS-kraver af etiske og praktiske grunde, og forskere har ingen måde at vide med sikkerhed, hvad der er blevet af en forsvundet koloni.
Forsvinden er et af de mysterier, som et detaljeret kort over satellitbilleder af kejserpingviner kunne hjælpe med at løse. Når alle forskere i Emp-netværket sammensætter deres tællinger, har de data om, hvor mange individer der bor på hver af de 54 pingvinkolonier, og hvor meget de skifter mellem kolonier over tid, blandet med andre grupper, når de krydser deres iskaldte verden .
"For et par pingviner til at bevæge sig i et springbræt mønster rundt om kontinentet hjælper faktisk hele arten, " siger Trathan. Men sådanne ændringer gør det vanskeligt at vurdere individuelle koloniers velbefindende.
Ud over at give grupper mulighed for at kombinere for større kramvarme, hjælper denne koloniudvekslingsadfærd med at diversificere pingvingenetik, hvilket gør hele arten mere robust overfor nye forhold. Jenouvrier er lige begyndt at inkorporere genetisk information i hendes modeller for befolkningsdynamik. Hvis du bekræfter, at satellitbilleder kan redegøre for alle pingviner forskellige steder på kontinentet, vil det give hendes modeller rygraden til at guide pingvinpolitiske beslutninger.
Trathan sidder i pingvinspesialistgruppen fra International Union for Conservation of Nature (IUCN), der fører tilsyn med oversatte arter over truede arter. Det er en kompliceret proces, og at få videnskaben til at være det første skridt, siger han, efterfulgt af overvejelse af politiske muligheder og fordelene ved at anføre en art som truet. Trathan har været vidne til fald i omfanget af hurtig is, hvor pingviner opdrætter udover hele koloniernes forsvinden. Men han venter på numre fra resten af Emp-netværket, før han tænker på, om arten skal opføres.
Kejsermingviner besøger Telt Island. (Michelle LaRue) John Hocevar favoriserer mere øjeblikkelig beskyttelse. Som direktør for Greenpeace's Protect the Oceans-kampagnen siden 2004, tror Hocevar ikke, at vi har råd til at vente på regeringens regler for at beskytte marine økosystemer. Med den antarktiske halvø opvarmes hurtigere end næsten enhver anden region på Jorden, siger han, at fremtiden for kejserpingviner kræver handling nu.
"De største bekymringer er klimaændringer og fiskeri, " siger Hocevar. "Vi begynder at se fald i krill i nøgleområder. På samme tid har vi industrielle faciliteter, der støvsuger krill direkte. Uden krill i nærheden, ville pingviner være i rigtige problemer. Hvis du er en pingvin, jo længere har du at forlade for at finde mad og lade din kylling være sårbar over for rovdyr, jo dårligere er dine chancer for at overleve. "
Hocevar har set krill-situationen fra første hånd. Han var i Antarktis sidste år ved at pilotere en ubåd på den iskolde bundbund for at undersøge et område, der blev foreslået til en ny marinhelligdom. Pingviner cirklede holdets båd, mens de fik ubåden klar på dækket. Da Hocevar kom ned, så han fuglene jage efter krill og fisk gennem det iskolde, klare vand. Nede i de mørkere farvande nedenfor fandt hans team mikroplastik i hver havbunden trawl, de trak op, hvilket Hocevar mener kan være en undersudieret trussel mod pingviner.
"En del af løsningen til pingvinbeskyttelse og ethvert andet dyr er at slippe væk fra ideen om, at vi kan bruge noget en gang og smide det væk, " siger Hocevar. "Der er virkelig ingen 'væk.'"
Kinesiske Long Ten krill fangstskibe i South Bay, Livingston Island, Antarktis (til venstre). Krill repræsenterer en kritisk komponent på den antarktiske fødevare, der leverer mad til fisk, hvaler, sæler, pingviner og marine hvirvelløse dyr (til højre). (Venstre: Kredit Paul Hilton / Greenpeace Højre: Christian Aslund / Greenpeace) Hocevars gruppe bruger satellitbilleder til at spore piratfiskeri, skovrydning og oliespild. Han er optimistisk med hensyn til, hvad LaRue og Jenouvriers arbejde med satellitbilleder vil bidrage til bevaring af kejserpingvin. Udvikling af forvaltningsplaner, som forskere har tillid til, kræver forståelse af grundlæggende spørgsmål om, hvor mange kejserpingviner der er tilbage, og hvordan deres befolkning vokser og krymper. Tidligere gjorde de enorme praktiske udfordringer ved at rejse for at overvåge alle 54 kolonier kombineret med den hurtige ændringshastighed i de antarktiske forhold, dette til en Mt. Erebus-størrelse opgave. At kunne modellere ændring via satellit giver nyt håb.
For at tackle beregningen har LaRue vervet Heather Lynch ved New Yorks Stony Brook University. Lynch studerer statistiske anvendelser til konserveringsbiologiske gåder, såsom overlevelse hos pattedyr og biodiversitetsmønstre i dendritiske netværk. Når "Emp-netværket" er færdig med at tælle pingvinerne i alle 54 kolonier, vil Lynch forsøge at træne en computer til at gentage deres resultater.
"Pie-in-the-sky-målet der på et tidspunkt ville være i stand til at tilføje et billede til dette program, og på den anden side ville det bare fortælle os, hvor mange pingviner der er, " siger LaRue. Uden øjne i kredsløb ville det være umuligt at holde sådanne tællinger ajour.
Tæller pingviner fra billeder på en computerskærm. (Sara Labrousse) ***********
Selv når fremtidige computere og satellitter konspirerer om at tælle pingviner uden vores hjælp, bliver forskere stadig nødt til at rejse til Antarktis for at observere de anomalier, en algoritme ville gå glip af. Mens han cirklede Cape Crozier Emperor-pingvinkolonien for tredje gang, opdagede Iles en mørk guano-plet på isen i det fjerne. Da han troede, at det var en mindre forpost til opdræt af kejserpingviner, de havde savnet på tidligere flyvninger - guano-pletter er en nyttig indikator for kolonier ovenfra - bad han piloten om at undersøge. Det viste sig at være en gruppe på 400 Adelie-pingviner, som typisk findes levende på klippebunker og ikke er kendt for at efterlade guano-pletter på isen.
"Jeg kontaktede Adelie-pingvineksperterne med det samme og spurgte dem 'Hvad er dette? Har du set dette før?' LaRue siger.
Adelie-pingviner, der lever på is i stedet for klippe, var blevet dokumenteret i 1970'erne, men det er sjældent og var aldrig før set i sådanne tal. Da de gennemgik luftfotoerne, bemærkede teamet små skillelinjer i isen, jævnt fordelt, hvilket antydede redeaktivitet. Denne opdagelse kunne komplicere Lynchs algoritmer, da guano-pletter på is blev antaget at indikere tilstedeværelsen af en kejserkoloni. Nu skal der tages højde for muligheden for, at sådanne pletter kommer fra Adelie-pingviner. Men LaRue mener, at observationen siger mere om de skiftende måder hos Adelie-pingviner, Antarktis omdannelser generelt og det altid tilstedeværende behov for at vende tilbage til isen for at finde ud af mere.
Kejser og Adelie-pingviner deler et stykke is i det sydlige Ocean. (Jiri Rezac / Greenpeace) I øjeblikket har holdet alle de data, de har brug for, med succes med at besøge alle syv målkolonier og tælle Cape Crozier-fuglene på fem separate dage. De bruger oplysningerne til at redegøre for daglige udsving i modeller af kejserpingvinpopulationer. Med iseventyret pakket ind, er der masser af videnskabelig tedium foran.
"Det var virkelig rart at komme ud og se det, " siger Labrousse, "fordi jeg som regel bare ser satellitbilleder på min computer."
I de kommende år, mens teamet fortsætter med at fortælle porcelænsfigurer i fotos, mens Lynch træner computere til at tælle, mens Trathan afventer opfordringen til IUCN-søfuglspecialistmødet, og mens den antarktiske is smelter, så frarådes fedt og derefter pandekage, pak derefter is, kejserpingvinerne vil fortsætte med at hæve deres kyllinger midt i vintercentrene, som de altid har gjort. I mellemtiden foreslår Hocevar, at bestræbelserne på at erstatte kul med vedvarende energi, fiskekanaler med marine helligdomme og engangsplastik med genanvendelige containere kan medvirke til at øge chancerne for, at vi finder kejserpingviner beliggende i den store Cape Crozier-isknæk i endnu hundrede flere år.
Alle forskningsfotos af kejserpingviner taget under Antarctic Conservation Act tillader nr. 2019-006.
