מלמעלה הם דומים לפסלונים זעירים בשחור לבן, קפואים במקום ושייכים לאיזה עולם עבר. פינגווינים של הקיסר הם, במובנים רבים, בעלי עולמות אחרים, שהתפתחו כדי לשרוד את החורפים הקשים ביותר בכדור הארץ. באמצעות עדשת זום של 400 מילימטר, המוצבת דרך חלון המסוק, הזוגות המזווגים מופיעים כמעשי מלח חרסינה עתיקים מפוצצים שלג על מדף קרח מאובק.
אנטארקטיקה אינה מיועדת ללב קלוש. מזה מאה שנה חוקרים וביולוגים מהופנטים בגלל האכזריות שלה. הגיוני, אם כן, שנשבה אותנו על ידי המין היחיד שמנסה להתרבות בחורפים הבלתי סלחניים של היבשת. עקבנו אחרי הצעדות, הניצחונות ופריצות הביצים של מושבת הפינגווין קיסר קייפ קרוזייר על מסך הכסף. במשך עשר שנים הצליחו לוויינינו תמונות של 53 המושבות הידועות האחרות, כאשר ימים נטולי עננים ומסלולי מסלול מתיישרים. כעת מתחבר מאמץ בינלאומי לראות אם התמונות הללו מהחלל יכולות לספר לנו, לראשונה, כמה פינגווינים של הקיסר נותרו בעולם.
מבוגרים ואפרוחים של קיסר פינגווין בקייפ קרוזייר ב -29 באוקטובר 2018. (שרה לברוס / דייויד אילס) "רוב מה שאנחנו יודעים על אוכלוסיות פינגווין של הקיסר מגיע רק מכמה מושבות שנחקרו היטב. אנחנו בעצם לא בטוחים איך מרבית האוכלוסיות מצליחות", אומר דייב אילס, חוקר פוסט-דוקטורט במכון האוקיאנוגרפי Woods Hole במסצ'וסטס. "אבל נתוני לוויין ישנו את זה לחלוטין."
אילס הוא חלק מצוות המדענים שבודק אם ניתן להשתמש בתמונות ברזולוציה גבוהה שצולמו מלוויינים כדי לעקוב אחר אילו מושבות צומחות ואילו עלולות להיות בסיכון להתמוטטות. בעקבות מודלים אקלימיים החזאים ירידות נרחבות בקרח הים בסוף המאה, ירידות הפינגווין הקיסריות הצפויות הן כה דרמטיות עד שמומחים מסוימים מבקשים לרשום אותן במסגרת חוק המינים בסכנת הכחדה. אך לשם כך ידרוש שיתוף פעולה בינלאומי כדי לספור ידנית כל ציפור אחרונה.
עוזר פרופסור למדעי הים מישל לרואה מוביל את האישום בתחנת המחקר האמריקנית באנטארקטיקה מק'מרדו. לאחרונה עברה מאוניברסיטת מינסוטה לאוניברסיטת קנטרברי בניו זילנד, בין השאר כדי להיות קרובה יותר לנמל אנטארקטיקה. LaRue מרגיש רגוע בנוכחותם המלכותית של פינגוויני הקיסר. היא הפכה עבודה הממפה נתונים על בתי גידול אנטארקטיים משולחן במינסוטה לקריירה העוקבת אחר החיות הכריזמטיות ביותר של אנטארקטיקה, כולל חותמות Weddell ופינגווינים של אדלי - בני דודים קטנים וקליטים יותר של הקיסר. בטיול זה באנטארקטיקה, השביעית שלה, לה רוע קיבצה צוות שיעזור להתאים תמונות של מושבות פינגווין הקיסר שנלקחו ממסוקים לאלה שצולמו ממרחקים הרבה יותר מלוויין. המסע ביקר בשבע מושבות לאורך ים רוס ליד בסיס מקמרדו וספר את המושבה הקרובה חמש פעמים כדי לאמוד כמה מספרי הפינגווין משתנים מיום ליום.
LaRue אומר "לראשונה נוכל לומר באופן אמפירי כמה פינגווינים של הקיסר היו וכיצד אוכלוסיות אלו השתנו במשך עשר שנים." "עד היום העבודה שנעשתה הייתה כל דוגמנות."
צילום צוות: מ L ל- R, Michelle LaRue, Leo Salas, טייס ג'סי קלייטון, טייס משותף כריס הילברט, Michelle Lacey, Dave Iles ו- Sara Labrousse. (תחנת המחקר של מק'מרדו) בחזרה במכון וודס הול אוקיאנוגרפי במסצ'וסטס, האישה שמאחורי הדוגמניות היא סטף ג'נוובר, אקולוג צרפתי עופות ים שחוקר את תגובת אוכלוסיות בעלי החיים לשינוי אקלימי. היא והחוקרת לאחר הדוקטור שרה לברוס, גם היא מצרפת, התחברו עם LaRue, Iles ולאונרדו סאלאס, אקולוגית כמותית עם Science Blue Conservation Science, כדי לשלב עשור של נתונים מתמונות לוויין עם מודלים אקולוגיים של איך אוכלוסיות בעלי החיים משתנות לאורך זמן . מטרתם היא להבין טוב יותר כיצד פינגוויני הקיסר עוברים ככל שהקרח מתחמם ומשתנה בתגובה לשינויי אקלים.
ג'נוובר אומר שהיא מעולם לא הייתה צופה בציפורים, אך פיתתה את הפרויקט בזמינות הנתונים על Aves המסתוריים האלה. כעת ג'נוובר מחובר, והיא גם מחוברת את לברוס, מתחרה אולימפית משנת 2012 בשחייה מסונכרנת שהפכה את תעודותיה מתחת למים לדוקטורט על כלבי ים של פילים, טורפים גדולים שצדים מתחת לקרח האנטארקטי.
יחד עם שאר צוות המחקר הפינגווין הקיסרי האנטארקטי הבינלאומי, הם מקווים למפות כיצד פינגווינים של הקיסר מסתובבים על הקרח כדי למצוא אוכל, חום ובני זוג - ולקבוע כמה מהבעיות הללו נותרו. בשנת 2009 העריכו דגמי מחשב אוכלוסייה של 600, 000 פרטים. הגיע הזמן לראות איך הם מסתדרים.
מפת אנטארקטיקה עם מיקום תחנת המחקר מקמרדו אנטארקטיקה (משמאל) ומפה של מושבות פינגווין הקיסר ליד MucMurdo לאורך ים רוס (מימין). (תמונות באדיבות שרה לברוס.) ************
ביום הראשון באוויר, הקבוצה סופרת 1, 536 פינגווינים מתמונות תפרות שצילמו ממושבת קייפ קרוז'יר ששוכנה בתוך סדק מוגן בקרח. אילס ולברוס מצלמים את התמונות מחלונות המסוק בזמן שסאלאס רושם, LaRue מביים והטייס, ג'סי קלייטון, מסתובב גבוה מעל כדי לא להפריע להתנהגות המושבה. בקטגוריה היומית הבאה - כאשר רוחות גבוהות ונראות נמוכה מקרקעות את כל הטיסות - הצוות מזמין פיצה ומשווה את ספירת הפינגווין שלהם מתצלומי אוויר ותמונות לוויין.
אילס עבד בעבר בקצוות הקרחיים של כדור הארץ. הוא בילה שמונה קיץ בחקר האווזים שלג מגיבים לשינויי אקלים במניטובה, קנדה, תוך שמירה על ערפל ארקטי אחר דובי קוטב עם הרגל מגעיל להתמזג עם סלעים לבנים. זו הטיול הראשון שלו לאזור הקוטב הדרומי וזו הפעם הראשונה שהקפה שלו קפא בזמן שהוא יוצא החוצה בין שני מבני מחקר.
קנה המידה של אנטארקטיקה קשה למילים, אומר אילס. הר געש פעיל מאחורי תחנת מקמרדו יורק באופן קבוע כדורי אש לשמיים. הר בגובה 13, 000 מטר מתנשא במערכת מזג אוויר שמפחידה אפילו טייסי הצלה מתוצרת אוורסט. ופגר כלבי ים בן 100 שנה שהשאירו חוקרים מוקדמים נראה כאילו נפתח אתמול, הפנימיות השומניות שלו נשפכו על הקרח, השתמרו בצורה מושלמת.
הצוות יצר את התמונה השלמה הזו של מושבת פינגווין הקיסר קייפ קרוזייר על ידי תפירה של מאות תמונות שצולמו ממלאכים שונים בזום של 400 מ"מ כשהמסוק טס מעל המושבה. (שרה לברוס) על כל מה שאנטארקטיקה מחזיקה תמידית - הרוחות הנושכות שלה, הקור הבלתי מעורר שלה, ההבטחה שלה להרפתקה אדירה וקטלנית - עצם המצע שעליו היא מתקיימת משתנה ללא הרף. החורף נמשך ממרץ עד אוקטובר. לאחר הזריחה האחרונה של הקיץ, כאשר מרבית החוקרים חזרו לבסיסיהם היבשתיים באביב חצי הכדור הצפוני, הטמפרטורות באנטארקטיקה צונחות ומשטח האוקיאנוס מתחיל להקפיא. ראשית הוא מתפשט כשכבה דקה של קרח שומן. ואז נוצר קרח פנקייק ככל שהשכבות השומניות מתעבות. ערימת לביבות מתבצעת לים כקרח נסחף או נדחפת ליבשת ליצירת קרח חבילה, אשר תהפוך בית גידול למינים כמו כלבי ים מנומרים, פטרולי שלג ופינגוויני אדלי כאשר הם יחזרו בחודשים מאוחרים ובהירים יותר. פינגווינים מקיסרים מסתמכים על קרח חבילה וגם על קרח מהיר, או על קרח מהיר יבשתי, אשר נוצר לאורך קווי החוף בבדימטריה רדודה. כאשר הטמפרטורות העולמיות והאוקיינוסים חמים, כל בית הגידול הזה עשוי להיות בסיכון להתמוסס. באנטארקטיקה, לעומת זאת, שום דבר לא כל כך פשוט.
"עד כה, שינויים בקרח הים לא יוחסו, בוודאות, לשינויי אקלים", אומר ג'נוובר. "השונות הטבעית באנטארקטיקה כה גדולה עד שקשה לקבוע את ההשפעה המדויקת של שינויי האקלים. זה לא ברור כמו בארקטי, שם אנו יודעים שקרח הים נמס. דפוסי מזג האוויר באנטארקטיקה מורכבים יותר."
"יש לך הרבה מערכות שונות שמשתנות יחד", מוסיפה לברוס.
קרקעית הים באנטארקטיקה. (סטיב קלבוש) ************
פיל טרתן, ביולוג שימור עם הסקר האנטארקטי הבריטי, עוקב גם אחר פינגווינים של הקיסרים המשתמשים בתמונות לווייניות ושיתף פעולה עם LaRue וג'נוובר בעבר. הוא עובד על ספירת מושבות בסמוך לתחנת המחקר הבריטית, שנמצאת במרחק של כ -2, 000 מיילים מהצד השני של הקוטב הדרומי ממקדמו. שתי הקבוצות הן חלק מרשת רחבה יותר של "חוקרי אמפ", כפי שקורא להם טרתן. בשנה שעברה הצוות שלו עשה חילופי מטוסים בכדי לפקח על 15 מושבות הקיסר שבין מעלות 19 ל -19 מעלות.
המושבה הקרובה לתחנה הבריטית, לעומת זאת, נעלמה. עד כה אנשי צוותו של טרתן לא יכולים להסביר מה קרה לשכניהם של ציפור הים. הוא היה רוצה לחזור לאנטארקטיקה לחפש את המושבה האבודה, אך קשה להגיע לגישה למושבות באזור ים Weddell. פינגווינים מסתמכים על הצטנפות יחדיו לחמימות, ולכן מושבות מתדלדלות מוותרות לעיתים קרובות על תפקידן ומצטרפות לקבוצה אחרת בסביבה. אך אי אפשר לעקוב אחר פינגווינים עם צווארוני GPS, מסיבות אתיות ומעשיות, ולמדענים אין דרך לדעת בוודאות מה קרה למושבה שנעלמה.
ההיעלמות היא אחת התעלומות שמפת תמונות לוויין מפורטות של פינגוויני הקיסר יכולה לסייע בפתרון. כאשר כל המדענים ברשת Emp יאגדו את ספירתם, יהיו להם נתונים על כמה אנשים גרים בכל אחת מ 54 מושבות הפינגווין וכמה הם עוברים בין מושבות לאורך זמן, תוך התערבות עם קבוצות אחרות בזמן שהם חוצים את העולם הקפוא שלהם. .
"עבור כמה פינגווינים לנוע בתבנית של אבן דריכה ברחבי היבשת למעשה עוזר לכל המין", אומר טרתן. אך שינויים כאלה מקשים על טובתם של מושבות בודדות.
בנוסף לאפשר לקבוצות להשתלב בחום גדול יותר בפטפטות, התנהגות חילופי מושבות זו מסייעת לגוון את הגנטיקה של הפינגווין, מה שהופך את כל המינים לחזקים יותר לתנאים חדשים. ג'נוובר מתחילה לשלב מידע גנטי במודלים שלה לגבי דינמיקת האוכלוסייה. אישור שתמונות לוויין יכולות להסביר את כל הפינגווינים במקומות שונים ברחבי היבשת, יעניקו למודלים שלה עמוד שדרה להנחות את החלטות מדיניות הפינגווין.
טרתן יושב בקבוצת המומחים של הפינגווין של האיחוד הבינלאומי לשימור הטבע (IUCN) המפקח על רשימות המינים בסכנת הכחדה. זהו תהליך מסובך, ושיפור המדע הוא הצעד הראשון, לדבריו, ואחריו התחשבות באפשרויות המדיניות והיתרונות של רישום של מין כמסוכן. טרתן היה עד לירידות בהיקף הקרח המהיר שבו פינגווינים מתרבים בנוסף להיעלמות מושבות שלמות. אבל הוא מחכה למספרים משאר רשת Emp לפני שיחליט אם יש לרשום את המין.
פינגווינים מקיסרים המבקרים באי האוהלים. (מישל לרואה) ג'ון הוסוואר מעדיף הגנות מיידיות יותר. כמנהל קמפיין ההגנה על אוקיינוסים של גרינפיס מאז 2004, הוסוואר לא חושב שאנחנו יכולים להרשות לעצמנו לחכות לתקנות ממשלתיות שיגנו על מערכות אקולוגיות ימיות. כאשר חצי האי האנטארקטי מתחמם מהר יותר כמעט מכל אזור אחר על פני כדור הארץ, הוא אומר שעתידם של פינגווינים הקיסרים דורש פעולה כעת.
"החששות הגדולים ביותר הם שינויי אקלים ודיג, " אומר הוסוואר. "אנו מתחילים לראות ירידות בקריל באזורים מרכזיים. יחד עם זאת, יש לנו מתקנים תעשייתיים שואבים ישירות את קריל. בלי קריל בקרבת מקום, פינגווינים היו בצרות אמיתיות. אם אתה פינגווין, ככל שיש לך יותר זמן לעזוב כדי למצוא אוכל ולהשאיר את האפרוח שלך פגיע לטורפים, כך הסיכוי שלך לשרוד גרוע יותר. "
הוסוואר ראה את מצב ה"קריל "מקרוב. הוא שהה בשנה שעברה באנטארקטיקה וטייס צוללת על קרקעית הים הקפואה כדי לסקר שטח שהוצע לקידוש ימי חדש. פינגווינים הקיפו את סירת הצוות בזמן שהם הכינו את הצוללת על הסיפון. עם ירידתו של הוסוואר, הוא התבונן בציפורים שצודפות אחרי דגי קריל ודגים דרך המים הצלולים. למטה במים האפלים שלמטה, צוותו מצא מיקרו-פלסטיקה בכל מגולף קרקעית הים שהם משכו, שלדעת הוסוואר יכול להיות איום לא מאושר על פינגווינים.
"חלק מהפתרון לשימור הפינגווין, וכל חיה אחרת, הוא להתרחק מהרעיון שנוכל להשתמש במשהו פעם אחת ולזרוק אותו", אומר הוצוואר. "באמת אין 'משם'."
ספינות לוכד לונג עשרה קריל סיניות בדרום ביי, האי ליווינגסטון, אנטארקטיקה (משמאל). קריל מייצג מרכיב קריטי ברשת המזון האנטארקטית, ומספק מזון לדגים, לוויתנים, כלבי ים, פינגווינים וחסרי חוליות ימיים (מימין). (שמאל: קרדיט פול הילטון / גרינפיס ימין: כריסטיאן אסלונד / גרינפיס) הקבוצה של הוסוואר משתמשת בתמונות לוויין כדי לעקוב אחר דיג פיראטים, יערות יערות ושפיכות נפט. הוא אופטימי לגבי מה שעבודותיהם של LaRue וג'נוובר באמצעות תמונות לוויין יתרמו לשימור הפינגווין של הקיסר. פיתוח תוכניות ניהול בהן מדענים בוטחים, ידרוש הבנת שאלות בסיסיות לגבי כמות פינגוויני הקיסרים שנשארו וכיצד אוכלוסיותיהם גדלות ומצטמצמות. בעבר, האתגרים המעשיים העצומים של נסיעה למעקב אחר כל 54 המושבות, בשילוב עם קצב השינוי המהיר בתנאים האנטארקטיים, הפכו את זה להר. משימה בגודל ארבוס. היכולת לדגמן שינוי באמצעות לוויין מציעה תקווה חדשה.
כדי להתמודד עם החישוב, לגייס גייסה את הת'ר לינץ 'מאוניברסיטת סטוני ברוק בניו יורק. לינץ 'בוחן יישומים סטטיסטיים לחידות ביולוגיה לשימור, כמו שרידות ביונקים ודפוסי המגוון הביולוגי של רשתות דנדריטיות. כאשר "רשת Emp" תסיים לספור ידנית את הפינגווינים בכל 54 המושבות, לינץ 'ינסה להכשיר מחשב שישכפל את תוצאותיהם.
"המטרה של פאי בשמיים הייתה, בשלב מסוים, להיות מסוגל להזין תמונה לתוכנית הזו, ומהצד השני זה פשוט יגיד לנו כמה פינגווינים יש, " אומר לה רוע. בלי עיניים במסלול, קיום ספירות כאלה מעודכן יהיה כמעט בלתי אפשרי.
סופרים פינגווינים מתמונות על גבי מסך מחשב. (שרה לברוס) ***********
גם כשמחשבים ולוויינים עתידיים קשורים קשר עם ספירת פינגווינים ללא עזרתנו, מדענים עדיין יצטרכו לנסוע לאנטארקטיקה בכדי להתבונן בחריגות שהאלגוריתם יחסר להם. בעודו מקיף את מושבת הפינגווין של קייס קרוזייר קייפ בפעם השלישית, אילס הבחין מרחוק בכתם גואנו כהה על הקרח. מתוך מחשבה שמדובר במאחז קטן יותר של גידול פינגווינים מקיסרים שהם החמיצו בטיסות קודמות - כתמי גואנו הם אינדיקטור מועיל למושבות מלמעלה - הוא ביקש מהטייס לחקור. התברר כי מדובר בקבוצה של 400 פינגווינים אדליים, שנמצאים בדרך כלל חיים על ערמות סלע ולא ידוע כי הם משאירים כתמי גואנו על הקרח.
"יצרתי קשר מיד עם מומחי פינגווין אדלי ושאלתי אותם 'מה זה? ראית את זה בעבר?' LaRue אומר.
פינגווינים של אדלי שחיו על קרח במקום סלע תועדו בשנות השבעים, אך זה נדיר ומעולם לא נראו בעבר במספרים כאלה. כשסקרו את התמונות האוויריות, הבחין הצוות בקבוקים קטנים בקרח, מרווחים באופן שווה, והציעו פעילות קינון. תגלית זו עלולה לסבך את האלגוריתמים של לינץ ', מכיוון שנקבעו שכתמי גואנו על הקרח מצביעים על נוכחות מושבת קיסר. כעת תצטרך לבחון את האפשרות שכתמים כאלה מקורם בפינגווינים של אדלי. אבל LaRue חושבת שהמבט אומר יותר על הדרכים המשתנות של פינגווינים של אדלי, התמורות באנטארקטיקה בכלל והצורך המתמיד לחזור לקרח. לגלות עוד.
הקיסר ואדלי פינגווינים חולקים חתיכת קרח סחף באוקיאנוס הדרומי. (ג'ירי רזאק / גרינפיס) לעת עתה, יש לצוות את כל הנתונים הדרושים להם, לאחר שביקר בהצלחה בכל שבע מושבות היעד וספר את עופות קייפ קרוזייר בחמישה ימים נפרדים. הם ישתמשו במידע כדי להסביר תנודות יומיומיות במודלים של אוכלוסיות פינגווין קיסר. עם הרפתקאות הקרח עטופה, יש המון טדיום מדעי לפנינו.
"היה ממש נחמד לצאת ולראות את זה, " אומר לברוס, "כי בדרך כלל אני פשוט צופה בתמונות לוויין במחשב שלי."
בשנים הבאות, בעוד הצוות ממשיך לספר צלמיות חרסינה בתמונות, בעוד לינץ 'מאמן מחשבים לספור, בעוד שטרתן ממתין לשיחה למפגש המומחים של ציפור הים של IUCN, ובעוד שהקרח האנטארקטי נמס, ואז מתרצה לשומן ואז לפנקייק, ואז לארוז קרח, פינגוויני הקיסר ימשיכו לגדל את האפרוחים שלהם בתוך סופות שלג בחורף כמו שתמיד עשו. בינתיים, הוצ'וואר מציע כי המאמצים להחליף פחם באנרגיה מתחדשת, תעלות דיג עם מקדשים ימיים ופלסטיק חד-פעמי לשימוש במכולות לשימוש חוזר עשויים לעזור להגדיל את הסיכוי שנמצא פינגווינים של הקיסר השוכנים בסדק הקרח הגדול של קייפ קרוזייר לעוד מאה שנים.
כל תמונות המחקר של פינגווינים הקיסרים שצולמו במסגרת חוק השימור באנטארקטיקה מתירים # 2019-006.
