南极企鹅命运堪忧

最新研究表明，如果温室气体仍以目前的速度排放的话，那么到21世纪末，将有70%的王企鹅被迫迁移到新的栖息地或者消失，而帝企鹅则有可能完全灭绝。

南方周末特约撰稿 鞠强

作为地球生态圈的组成部分，南极不可避免地会受到人类活动和全球气候变化的影响。臭氧层空洞和冰架崩解这样的影响因为视觉冲击力而广受关注，而全球气候变化对物种生存潜移默化的影响则常常会被人们忽视。

实际上，南极的物种多样性正在面临严重的威胁。作为南极的代表性物种，企鹅自然也不例外。最近的一项研究显示，王企鹅的生存因为繁殖地点和捕食区域的变化正遭受严重的威胁。

岌岌可危

王企鹅的体型仅次于帝企鹅，是体型第二大的企鹅。它们的繁殖期从每年的11-12月开始，到来年的2-3月结束。

在此期间，它们只在南极大陆附近包括福克兰群岛和克洛泽群岛在内的无冰岛屿上繁殖，而这样的岛屿实际上屈指可数。它们的温度在冰点以上，可以为王企鹅养育雏鸟提供适宜的温度；同时像斑海豹这样的捕食者会被挡在海湾处，因此这些岛屿还是安全的庇护所。但是，这些岛屿并不是王企鹅的食物来源地，因此成年企鹅要外出寻找小型鱼类和其他海洋生物，然后返回喂养雏鸟。

王企鹅的食物来源地是一个被称作“南极极区锋面（Antarctic Polar Front）”的营养富集带。来自南极的寒冷深层海水和来自中纬度地区的较温暖的浅层海水在此相遇，同时带来大量的鱼类和其他海洋生物。王企鹅从这个区域获得的营养占它们营养总数的80%。但是，这个营养富集带与企鹅繁殖地之间有一段不小的距离。以目前王企鹅繁殖的最北端和最南端岛屿为界限，这个距离大约是300-500千米，王企鹅往返一趟需要花费7-10天的时间。

然而，这段本就不易的旅程正在变得愈发艰难。全球气候变暖导致海洋表层海水温度升高，这样一来南极极区锋面不断向南移动，而在锋面北部的岛屿就会离王企鹅的捕食区域越来越远，结果就是王企鹅要游得更远才能获得食物。

2018年2月26日，一个由来自法国、意大利等国的研究人员组成的研究小组在《自然气候变化》（Nature Climate Change）上发表了一篇研究王企鹅繁殖地点和捕食区域的论文。他们在论文中指出，如果温室气体仍以目前的速度排放的话，那么到21世纪末，将有70%的王企鹅被迫迁移到新的栖息地或者消失。

这项研究由意大利费拉拉大学的埃米利亚诺·特鲁基（Emiliano Trucchi）和法国斯特拉斯堡大学的赛琳·波克（Céline Le Bohec）共同领导。他们和其他研究人员使用模型来模拟未来海洋温度的变化，从而获得每个企鹅繁殖岛屿到捕食区域的距离。

在这个模型中，最重要的变量就是温室气体排放量。在研究中，他们考虑了三种不同的情况，包括低排放量（全球升温被限制在高于工业革命前水平2℃以内的情况，又被称为RCP2.6）、中等排放量（又被称为RCP4.5）和高排放量（继续以目前的速度排放而不加以限制，又被称为RCP8.5）。

这个模型还假设在王企鹅繁殖和寻找食物的地点之间有一个大约430英里（约700千米）的距离上限，超过这个上限王企鹅就无法从繁殖地游到觅食地并返回。研究显示，在高排放量的情况下，到2100年，捕食区域将会移出王企鹅从包括火地岛、福克兰群岛、爱德华王子群岛和克洛泽群岛在内的岛屿出发可以到达的范围，而在这些岛屿上繁殖的王企鹅占到目前总数160万对的70%——约110万对。在这其中49%的王企鹅将会完全失去它们的繁殖地，而另外的21%将会因为觅食距离的增加而转移到环境差异巨大的栖息地。

即使在低排放量和中等排放量这两种情况中，受到威胁的栖息地中仍然包括克洛泽群岛——那里是世界上约一半王企鹅的栖息地。同样情况下，福克兰群岛也可能不再适合作为王企鹅的繁殖地。而且研究人员发现，比700千米更短的距离也已经影响到王企鹅的生存和繁殖成功率，这说明目前的结论应该是对这一影响的一个较保守的估计。

与此同时，由于锋面的南移，一些在锋面以南、距离南极大陆较近的岛屿将会更加靠近捕食区域，其中包括赫德岛和南乔治亚岛。但是，这些岛屿虽然距离王企鹅的捕食区域更近，但是那里温度太低，王企鹅很可能无法成功养育雏鸟。这样一来，王企鹅就陷入进退两难的境地：北部的岛屿距离捕食区域太远而南部的岛屿太冷。

这项研究尝试将多种因素汇总在一个模型中，分析王企鹅这样栖息地高度分散的物种的繁殖和捕食模式，特别是栖息地固定而食物发生移动这样一种复杂的情况。美国加州大学圣塔芭芭拉分校的生态生理学教授格蕾琴·霍夫曼（Gretchen Hofmann）认为，虽然有很多事情这个研究小组不能准确预测，但是他们已经试着提出一个可靠的物种分布模型，以此能够去展望气候变化的效应以及对生物多样性的影响。

英国南极调查局研究海鸟的生态学家诺曼·拉特克列夫（Norman Ratcliffe）博士也认为，这项研究为我们提供了一个看待气候变化如何威胁王企鹅生存的新视角。不过他同时认为，这个模型还比较简略，因为影响王企鹅生存的肯定不止繁殖地域和觅食距离这两个因素。

早有预兆

其实，锋面南移对王企鹅的影响多年来都受到研究人员的关注。2012年，研究人员就在英国皇家学会会刊《生物科学》（Proceedings Of The Royal Society B）上发表论文，证实海水表层温度升高会对王企鹅种群分布产生显著影响。2015年，来自法国和日本的研究机构的研究人员在《自然通讯》上发表的一篇论文研究了从1992年到2010年间克洛泽群岛上王企鹅繁殖和养育模式的变化情况，同时也验证了前文的结论。

在《自然通讯》上发表的这项研究主要关注的是自然因素对锋面位置的影响与王企鹅捕食方式之间的关系。锋面的位置每年都要因为南印度洋和南大西洋的自然条件波动而发生变化，也就是会受到如厄尔尼诺在内的气候现象的影响。

研究人员使用安放在繁殖期王企鹅身上的卫星发射器，追踪了它们在1992年到2010年间的移动情况。他们发现，在某些年份里，王企鹅要游得更远、潜得更深才能获得食物，而这也同南印度洋或者南大西洋水温较高的年份相符。

具体来说，西南印度洋的水温升高1℃，锋面就会南移130千米。1997年是厄尔尼诺现象出现的年份，那一年异常升高的水温使得王企鹅要游差不多2倍的距离来寻找食物。这样的距离变化也对王企鹅的种群数量产生了明显的负面影响。在下一年里，繁殖的王企鹅数量下降了34%。此后用了5年的时间，王企鹅数量才恢复到1997年之前的水平。

虽然这项研究关注的是自然条件的波动，但是研究的结果也表明王企鹅种群数量会受到气候变化的负面影响，因为气候变化和自然波动会产生类似的效应，即水温上升促使锋面南移。

同病相怜

无独有偶，王企鹅命运堪忧，帝企鹅的未来同样令人悲观。2017年8月，一篇发表在《生态保护》（Biological Conservation）上的论文预测，帝企鹅将会在21世纪末完全灭绝。

早在2014年就有研究预测，到21世纪末，帝企鹅的数量会减少19%。当时科学家们认为，在全球气候变暖的趋势下，随着空气和海水温度的增加，帝企鹅生活的海冰将会逐渐融化，导致帝企鹅的数量减少。

与此前的研究相比，2017年发表的这项研究将更多的因素纳入考虑的范围，包括帝企鹅如何通过改变栖息地来应对气候变化的影响。这个研究小组的模型预测，在未来20年中,帝企鹅的数量会基本保持稳定。此后，由于帝企鹅迁徙到更适宜居住的地方，帝企鹅的数量甚至还有可能增加。但是到2050年后，尽管减少速率会有变化，但帝企鹅数量减少的趋势已经不可逆转。直到本世纪末，帝企鹅可能会完全消失。

在针对王企鹅和帝企鹅的研究中，研究人员都认为，物种寻找并迁移到新的栖息地会对种群的延续产生积极影响，但是他们并不确定王企鹅或者帝企鹅能否及时适应环境的改变。与此同时，即便王企鹅能够迁徙到更适合捕食的岛屿，但由于这些岛屿还是其他种类企鹅的栖息地，因此它们的到来还会对岛上其他的物种产生负面的影响。

王企鹅和帝企鹅并不是受到气候影响的个例。研究人员警告说，生态变化同样会对其他具有类似模式的物种产生影响。特鲁基表示，很多物种——比如海鸟或者海洋哺乳动物——会和王企鹅一样在陆地上繁殖，然后去南极极区锋面觅食。在南极环境中，王企鹅处于食物链的高处。王企鹅数量的显著减少，其实是显示了全球变暖带来的实际影响的冰山一角。

企鹅通过自身的进化适应了南极的自然条件，在非常恶劣的环境中得以生存繁衍。可是面对气候变化的威胁，它们几乎束手无策。这个时候，我们人类的努力就变得至关重要。一系列研究向我们证明，如果我们致力于减少温室气体排放的话，一些繁殖地就可以得到保护，比如受影响较小的布维岛（island of Bouvet）就可以作为王企鹅的一个避难所。积极主动采取行动保护这些岛屿意义重大，因为正如拉特克列夫博士所说：“毕竟你不能在海洋上创造岛屿。”