○科考队员采集沉积样品
企鹅是南极的“精灵”,可有一个现象一直困扰着科学家,为何如今企鹅聚集区,会从岛屿西部迁到东部?它们为何要“折腾”?这期间发生了什么故事?
中科大极地环境研究室谢周清—孙立广课题组,多年来一直在开展企鹅生态研究,最新一项科研成果在大气环流驱动企鹅栖息地格局演化研究方面取得重要进展。本报16日对此进行了报道。
5月16日,本报记者专访了该校地球和空间科学学院教授谢周清,揭秘企鹅“搬家”的原因。
企鹅“搬家”: 这一问题困扰着国内外科学家
随着气候变化,在南极半岛地区,大量阿德利企鹅栖息地正显著萎缩。
谢周清介绍,南极的阿德雷岛位于南设德兰群岛乔治王岛,该岛被国际鸟类联盟确定为重要鸟类区域,也是南设德兰群岛金图企鹅最大巢区。
2000年,在孙立广带领下,中科大课题组通过对该岛Y2湖的研究,发现了一个有意思的情况——在过去3000年来,阿德雷岛西部是一个非常明显的企鹅聚集区。但是现在,这个湖周边并看不到企鹅,相反该岛的东北部海滩和小山丘是企鹅的主要聚居地。然而,进一步的研究表明,其实在几百年前,这里并没有企鹅活动。
“是企鹅从岛屿西部‘搬家’到了东部吗?又是什么力量驱使它们这样折腾呢?”谢周清说,气候变化对企鹅地理分布格局变迁的影响,是一个至关重要且尚未解决的生态问题。近年来日益受到国际社会的关注。“就像企鹅为何要从岛屿西部迁徙到东部,始终困扰着国内外科学家。”
独辟蹊径:
在企鹅粪土中找寻答案
为了揭秘企鹅“搬家”的原因,中科大课题组的研究方法也很“特别”——对企鹅的粪土沉积物进行研究。
企鹅是南极最主要的动物种群之一,它们来自海洋,以磷虾为主要食物,把粪便排泄在陆地上,通过雨雪的冲刷,聚集到湖泊中,形成水、土、气和生物界面上的物质循环。记者了解到,早在多年前,谢周清教授的老师——孙立广就独辟蹊径提出了“生态地质学研究方法”,通过对含有企鹅粪土的湖泊沉积层微量元素分析,考察历史时期企鹅数量的变化与气候变化之间的关系。
在此次研究中,谢周清——孙立广课题组,通过对采自阿德雷岛东部粪土沉积物进行测年和元素分析,重建阿德雷岛东部历史时期企鹅分布和数量变化情况,并综合分析了过去20年国内外学者对该岛的各项研究。
“我们沿用了孙立广老师提出的生态地质学研究方法,这一方法的基本思路是在岛屿的不同位置利用企鹅粪土沉积柱中的生物标型元素含量,重建它们各自的种群数量变化后进行对比获得栖息地的迁移关系。”谢周清说。
揭晓谜底:
风雪变强等因素导致企鹅“搬家”
中科大课题组研究发现,此次企鹅东迁与西风加强和南极环状模(SAM)变正有关,其导致当地局域环境变化。由于岛屿西部受风更强,且分布更多积雪,企鹅逐渐迁往阿德雷岛分水岭以东的避风地带。这一成果为研究局域尺度的气候和地形地貌对企鹅行为的影响提供了崭新的视角。
还一个重要意义,也为研究历史时期的大气环流和古生态提供了一个新的研究角度,并为评估未来气候变化对企鹅栖息地可能产生的影响提供科学依据,对企鹅生态安全和生态保护区的规划也有参考价值。
同时,谢周清表示,“生态地质学研究方法”除了应用在对企鹅的研究上,还应用在南极海豹以及北极、南海等地的海鸟生态重建中了。“我们也期待用类似的方法在南极更大的区域范围内研究企鹅栖息地演化的格局。”
生存威胁:
企鹅正在放弃原有栖息地
中科大课题组一直在开展对企鹅的研究,尤其是企鹅栖息地格局演变的研究有什么意义?
“因为企鹅是对气候变化非常敏感的物种,研究团队在孙立广老师带领下开展了多年的企鹅生态研究。”谢周清说,这种敏感性一方面体现在种群数量的增减上,另一方面也体现在其栖息地分布的变化上,而后者在近几年正受到国际社会越来越多的关注。
“当前企鹅的生态安全面临很大的威胁,了解过去南极企鹅聚落的演化过程及其气候驱动机制,可以帮助我们更好地预测和评估未来气候变化下的企鹅种群动态,从而进行有效的物种保护。”谢周清说,研究表明,近几十年南极半岛的阿德利企鹅栖息地范围逐渐向南萎缩。同时,有学者模拟研究显示,若温室气体的排放速度不变,至21世纪末,大量王企鹅将放弃原有栖息地或者消失。
合肥晚报 ZAKER合肥记者 蒋瑜香
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