Majdnem millió fekete-fehér madár eltűnt nyom nélkül. Az egykor az Antarktiszon található Cauchon szigetét pingvinek sűrűn lakották, de most üres. A tudósok a szigetre utaztak, hogy kipróbálják a madarak kihalására vonatkozó összes hipotézist, ideértve a betegségeket, a ragadozókat és a felmelegedő Antarktiszi óceánt, amely a jövőbeli katasztrófák hordozója lehet.
2017 elején Henri Weimerskirch azon töprengett, vajon hol ment az összes pingvin. Kollégái légi fényképeket küldtek neki Cauchon-szigetről, egy elhagyatott vulkáni szigetről Madagaszkár és Antarktisz között, ahol az emberek ritkán néznek ki. Ezek a képek a hatalmas üres sziklákat mutatták, ahol csak néhány évtizeddel ezelőtt körülbelül 500 000 pár pingvin király élt, amelyek ott fészkeltek és utódaikat nevelték fel. Nyilvánvaló, hogy mára ez a kolónia - egykor a legnagyobb pingvinek kolónia és a 18 pingvin faj második legnagyobb kolónia - 90% -kal csökkent. Közel 900 ezer fekete-fehér madár, amely elérte az 1 méter magasságot, nyom nélkül maradt. „Hihetetlen volt, teljesen váratlan” - emlékszik vissza Weimerskirch.aki a CNRS francia nemzeti kutatási ügynökségnél dolgozik.
Kollégáival együtt azt tervezte, hogy hamarosan elindul egy expedícióra erre a szigetre - a harmadik szigetre irányuló expedícióra és az első 37 év alatt -, hogy magyarázatot találjon a történésre. "A saját szemünkkel kellett látnunk" - mondta Charles Bost, a CNRS környezetvédője.
Amíg a kutatók felkészültek az expedícióra, meg kellett oldaniuk azokat a logisztikai, politikai és tudományos problémákat, amelyek már régóta sújtják az Antarktisz ökoszisztémáit kutató biológusokat. A hatalmas távolságok, a szélsőséges időjárás és a robusztus terep megnehezítették az expedíciókat ott. A tudósoknak hajóra és helikopterre volt szükségük, mert a jeges tenger és a sziklás szigetek partjai gyakran nagyon veszélyesek voltak az Antarktiszon történő leszállásra. A francia által ellenőrzött sziget szigorú bio-biztonsági követelményeinek való megfelelés - ami azt jelenti, hogy a tudósok számára tilos az ingatag ökoszisztémák egyensúlyának megzavarása - apró tervezésre és egy csomó papírmunkára volt szükség, ami sok hónapot igényelt. A szigetre való megérkezés után a tudósoknak nagyon kevés - csak öt nap - idejük volt a pingvinek kihalására vonatkozó összes hipotézis kipróbálására, ideértve a betegségeket, a ragadozókat és az Antarktiszi-óceán felmelegedését.
Valószínű, hogy ezeknek a tudósoknak már nem lesz esélye visszatérni a Cauchon-szigetre. "Tudtuk, hogy ez lesz az egyetlen expedíció" - emlékszik vissza Adrien Chaigne biológus, a szigetet irányító francia déli és antarktiszi területek nemzeti parkjában dolgozó expedíciós szervező. "Óriási nyomás alatt voltunk."
***
Hasonló problémákat szenvednek már régóta az orvosok, akik megkísérelik megismerni az élet jellemzőit az Antarktiszon. Két évszázaddal ezelőtt a tudósoknak, akik el akarnak jutni a térségbe, felfedezők, bálnavadászok és fókák mellett vitorlázniuk kellett. Például az Adélie pingvineket először egy természettudós fedezte fel, aki csatlakozott az 1837-es expedícióhoz az Antarktisz délkeleti részén, Jules Dumont d'Urville francia utazó vezetésével, aki feleségének Adelie Landnek nevezte el a helyét. A nehéz tengeri utak végül sikeresek voltak: 1895-ben a botanikusok meggyőződtek arról, hogy a jeges Antarktiszon egyetlen növény sem képes túlélni, nagy meglepetésükre a zuzmókat fedezték fel a Possession-szigeten, a Cauchon-sziget közelében.
Manapság a modern kutatási költségvetés, valamint a sarki kutatóállomások teljes hálózata hozzáférhetőbbé tette az Antarktist. A biológusok meglátogatták a régiót, hogy számos alapvető kérdésre válaszoljanak, beleértve az állatok fejlődését, hogy túléljék a nulla hőmérsékletet, és hogyan szerveződnek a hatalmas Déli-óceán ökoszisztémái. Az éghajlatváltozás, amely Antarktiszot a Föld bolygó leggyorsabban változó helyévé tette, kutatásokat indított olyan jelenségekkel kapcsolatban, mint a gleccserek mozgása és az óceán savasodása. Az új felfedezések lehetősége rendkívül vonzóvá teszi a régiót a tudósok számára - mondta Deneb Karentz, a San Francisco-i Egyetem tengerbiológusa. "Ha egy tudós legalább egyszer odaér, mindig visszatérni akarja."
Promóciós videó:
De az Antarktiszi felfedezés még ma is kihívásokkal teli. "Ha csak két órára van szüksége otthon a szükséges minták gyűjtéséhez, akkor Antarktiszon ez 10 órát vesz igénybe" - magyarázza Karentz. A zord időjárás időnként értékes felszerelések elvesztését eredményezheti. 1987-ben a mozgó tengeri jég megtörte a Karentz plexi keretét, amelyet a víz felszínén lévő mikroorganizmusok tanulmányozására használtak. Cserélnie kellett egy olyan eszközre, amelyet a közeli kutatóállomáson talált anyagokból készített. Az Antarktiszon azt mondta: "kreatívnak kell lenned".
***
Weimerskirch és Bost, az Antarktisz felfedezésének veteránjai jól megtanultak ezeket az órákat, amikor a francia Marion Dufresne kutatóhajó helikoptere 2019 novemberében repült tudósok és 700 kilogramm felszereléssel Cauchon-szigetre. A király pingvin fészkelési ideje volt a magasság, és a tudósokat tízezrek csajok sikoltozása és csikorgása üdvözölték. De a tudósok hatalmas üres sziklákat is láttak, amelyeket egyszer pingvinek fertőzöttek. A tudósok szerint a sziget 67 négyzetkilométerén egyedül volt a pingvinek sűrűn lakott hely, és most ennek a helynek a nagy része üres.
A tudósok meg akarták tudni, mi okozta ilyen hirtelen csökkenést a kolóniában. A király pingvinek, Antarktiszon becslések szerint 3,2 millió madárral, nincs közvetlen veszélyben. Valójában számuk már több évszázados vadászat után helyreáll. Eközben a világ pingvinjeinek körülbelül fele veszélyeztetett, és néhányan a közelmúltban gyors kihalással szembesültek. A viszonylag egészséges pingvinek nagy veszteségei azonban szélesebb fenyegetéseket jeleznek, ezért a Cauchon-sziget katasztrofális helyzete ilyen riasztást váltott ki a tudósok körében.
A király pingvinek tanulmányozása viszonylag egyszerű. Ellentétben jéglakó társaikkal, például a császári pingvinekkel, a király pingvinek a szubanarktisz övezetének szigetein élnek. Ez azt jelenti, hogy ezeket a műholdas képeknek köszönhetően rendszeresen meg lehet számolni, és hogy a tudósok pingvin kolóniák közelében lévő táborokban élhetnek, hogy állandóan figyelemmel kísérjék őket. A hosszú tenyészidőszak során a szülők megosztják a felelősséget egymás között: az egyik tojásokat inkubál és bolyhos barna csibéket etet, míg a másik a tengerbe megy halat fogni. A madarakhoz csatolt elektronikus adóegységek adatai szerint a pingvinek élelmet keresve 500 kilométer távolságot tehetnek meg.
Az expedíció tagjainak fő feladata az volt, hogy ezeket az adókat 10 pingvinhez rögzítsék, hogy megértsék, vajon az ételek megkeresésével és megszerzésével kapcsolatos változások valamilyen módon okozhatják-e a pingvinek kolónia számának ilyen veszteségét. Nem volt könnyű. A tudósok csoportjának csak egy jól áthúzott út mentén mozoghatott és csak a kolónia szélén lehetett dolgozni. A tudósok is engedték, hogy ezeket az adókat madár tollhoz ragasszák.
Ez idő alatt a csoport többi tagja csapdákat, fényképezőgépeket és éjjellátó védőszemüveget állított fel a macskák és egerek viselkedésének figyelemmel kísérésére, amelyeket valaha a bálnavadászok vezettek be, és amelyekről ismert, hogy tojást és vadászó csibéket fogyasztanak. Ezen kívül a tudósok tollakat gyűjtöttek és pingvinek csontjait ástak ki, amelyek nyomokat is szolgálhatnak, ideértve az étrend változásait is.
"Az első két napban a munka nagyon intenzív volt" - mondja Shenyi. "Megértettük, hogy a rossz időjárási körülmények bármikor véget vethetnek az expedíciónknak." Szerencsére a tudósok csoportjának sikerült elkerülni a súlyos viharokat, és az ötödik nap végére sikerült rögzíteni az érzékelőket a pingvinekön és összegyűjteni az összes szükséges mintát.
***
Most már hatalmas mennyiségű adat van feldolgozásra. A kutatók azonban már számos hipotézist állítottak fel a pingvin király kolónia hirtelen hanyatlásának okaira vonatkozóan. Például a szárazföldi ragadozók nyilvánvalóan nem játszottak szerepet ebben. A pingvinek csibék és felnőttek, valamint a csontok vizsgálatának eredményeként a tudósok nem találtak egerek vagy macskák harapásának nyomait, és a tudósok által felszerelt kamerák egyetlen támadás epizódját sem rögzítették. (Érdekes módon a tudósok azt is megjegyezték, hogy az ott látott nyulak eltűntek a szigetről.)
Ezenkívül a tudósok nem találtak biztos jeleket arról, hogy a pingvinek egyszerűen máshová kerültek. Ugyanazon a szigeten található kisebb kolóniában, amely természetes letelepedési helyként szolgálhatott, nem volt több, mint 17 ezer pár - ez túl kevés ahhoz, hogy megmagyarázza a fő kolónia számának hirtelen csökkenését. Bost szerint nem tudtak észlelni olyan jeleket - például műholdas képeken -, hogy a kolónia valamilyen más szigetre költözött.
Bost szerint csak egy racionális magyarázat van: "Ha a pingvinek nincs ott, akkor halottak." De mi ölte meg őket?
Nyilvánvalóan nem betegség. A tudósok várják a vérminták végleges elemzésének eredményeit, ám a szigeten csak néhány beteg madarat és néhány friss holttestet észleltek. "Úgy gondoltuk, hogy sok elhullott madarat találunk ott, sok rossz állapotban" - mondja Shenyi. De a madarak egészségesnek tűntek.
Shenyi és munkatársai azt gondolják, hogy a környező óceánban bekövetkezett változások miatt a pingvinek sokkal tovább úsztak élelmet keresve. Más király pingvin kolóniák tanulmányai azt mutatják, hogy élelmet keresve a Cauchon-szigetből származó madarak általában több száz kilométerre délre úsznak, elérve a Polar Front vagy az Antarktiszi Konvergencia nevű határt. Ezen a sarki fronton az Antarktisz hideg vizei melegebb vizekkel találkoznak. A pingvineket vonzza ott a különféle tengeri élet, különös tekintettel a madarak fő zsákmányára, izzó szardellara, óriási iskolákba gyűlve.
Ez a sarki front nem áll egy helyen. Az évek során az éghajlati rendellenességek, például az El Niño déli oszcilláció vagy az Indiai-óceán dipóliája miatt a térség óceánvizei felmelegednek, és a sarki front dél felé fordul, vagyis közelebb a pólushoz és tovább Cauchon-szigettől. Amikor az egyik szülő hosszú utat keres élelmet keresve, az éhezés arra készteti a másik szülőt, hogy távozzon a fészekből, hogy élelmet keressen, és a csibék elpusztulhatnak ragadozók vagy éhezés miatt. Az ilyen hosszú utak a pingvineket sebezhetőbbé teszik a ragadozókkal szemben, és túlmunkához vezetnek. Ezek a rendellenes évek arra engednek következtetni, hogy a Déli-óceán melegszik az elkövetkező néhány évtizedben, folyamatosan tolva a sarki frontot dél felé.
Annak bizonyítéka, hogy az óceán felmelegedése veszélyeztetheti a pingvineket, Bost és kollégái által a Possession-szigeten, 160 kilométerre nyugatra, Cauchon-szigettől nyugatra fekvő kisebb pingvin-kolónia egyik 2015-ös tanulmányából származik. A szigeten található az Alfred Faure kutatóállomás, és kevésbé szigorú biobiztonsági előírásokkal rendelkezik, amelyek lehetővé teszik a tudósok számára a kolónia, az éghajlati és az óceáni viszonyok folyamatos figyelemmel kísérését. A tanulmányban, amelynek eredményeit a Nature Communications folyóiratban tették közzé, a tudósok élelmet keresve 124 pingvinek útját elemezték, amelyből 120 madár utazott 16 év alatt. A tanulmány kimutatta, hogy azokban az években, amikor a sarki front délre haladt, a pingvinek több száz kilométerrel úszniuk kellett. Ebben az időszakbanamikor "ezeket a kedvezőtlen feltételeket megfigyelték", a kutatók megjegyezték, "a pingvin populáció 34% -kal esett vissza."
E tanulmány alapján 2018-ban a Nature Climate Change folyóirat előrejelzést tett közzé arról, hogy a felmelegedő tengerek és más környezeti változások a század végére felére csökkent a király pingvinek számának csökkenését.
A tudósok soha nem tudják kitalálni, hogy ez a forgatókönyv magyarázza-e a pingvinek számának hirtelen csökkenését Cauchon-szigeten. (Egy másik hipotézis az, hogy ez a kolónia szokatlanul nagyra nőtt az évtizedek óta a különösen gazdag ételek során, és most a normál méretére csökkent.) Azonban az átadók, amelyeket a tudósok a 2019-es expedíció során 10 madárra rögzítettek, adhatnak nekik új tippeket. Öt adó továbbítja az adatok továbbítását, és 2021-ig megteheti.
Az ezen eszközök által továbbított adatok már sok meglepetést hoztak: megmutatják, hogy néhány pingvin nem délre, hanem északra keres élelmet. Ez azt jelenti, hogy a pingvinek vadászni kezdtek a szubantarktikus fronton. "Természetesen ez egy kicsi minta" - mondja Weimerskirch. "De nagyon érdekes." A távadók adatai szintén megerősíthetik a pingvinek hosszabb utazási tendenciáját élelmet keresve, ami viszont azt jelezheti, hogy az éghajlatváltozás hatásával kapcsolatos riasztó előrejelzések valójában meglehetősen pontosak.
A tudósok szerint a király pingvinek számának váratlan éles csökkenése a Cauchon-szigeten a jövőbeli katasztrófák hordozója lehet, és esetleg a többi pingvin kolónia számának hirtelen csökkenése. Miután öt napot töltött a hideg szigeten, a tudósok most már távolról megfigyelésre kényszerülnek rá, rájönve, hogy a hatóságok valószínűleg nem engedik meg nekik, hogy hamarosan újabb expedíciót küldjenek oda. A sziget felett időről időre repülő helikopterek, valamint a műholdas képek is segítenek nyomon követni a pingvinek sorsát.
Eli Kintisch