帝企鹅会在本世纪内灭绝吗？

祝叶华

在南極大陆的冰架或南极周围海面的浮冰上，经常可以看到成群结队的帝企鹅聚集的盛况。但现在威风凛凛的帝企鹅正处于危险之中，由于气候变暖的影响，帝企鹅的捕食区和繁殖区都受到了严重影响。

如果到2100年南极海冰融化的预测是正确的，那么正在消失的地貌将剥夺帝企鹅的繁殖地和觅食地，使整个种群处于危险中。一项研究给出了一个可怕的时限：80年！也就是说，如果全球变暖以目前的速度持续下去，80年后帝企鹅的数量将减少81%～86%，届时帝企鹅的数量将难以回升，该物种将难逃灭绝的命运。

让帝企鹅灭绝只需80年

南极海冰与帝企鹅的“衣食住行”息息相关。

许多研究人员认为，气候变化将通过两个主要途径影响帝企鹅：食物的质量和可获得性，以及筑巢栖息地的改变。气候变化、过度捕鱼、磷虾数量减少以及海洋酸化都在威胁着帝企鹅的栖息地。与其他企鹅不同的是，帝企鹅是唯一一种在冬季繁殖的企鹅。海冰的减少对帝企鹅来说影响更加致命。现在，气候变化正在破坏南极海冰，帝企鹅的沿海繁殖地遭到破坏。如果没有保护措施，南极帝企鹅将走向灭绝的境地。

美国伍兹霍尔海洋研究所（WHOI）的研究人员利用计算机模型预测发现，受气候变化的影响，南极海冰越来越受到融化的威胁，生存环境的持续恶化，严重威胁帝企鹅的生存。如果像《巴黎气候协定》所预见的那样，将全球变暖与前工业化时代相比限制在1.5℃以内，只有5%的浮冰会融化，现有的帝企鹅群落数量将减少19%；如果全球变暖的幅度限制在2℃以内，近15%的浮冰将会融化，现有的帝企鹅栖息地将会消失三分之一。2016年11月，伍兹霍尔海洋研究所的科学家在《全球变化生物学》（Global Change Biology）杂志上写道，如果全球变暖像现在这样持续下去，帝企鹅的栖息地数量将减少80%，帝企鹅数量甚至会减少81%～86%。

南极威德尔海哈雷湾是帝企鹅的第二大栖息地，仅次于罗斯海的库尔曼岛。哈雷湾曾经一度受到帝企鹅的青睐，许多帝企鹅选择来这里繁殖，但自2016年起，帝企鹅似乎已经放弃这个曾经可靠的繁殖地。2019年5月英国南极调查局的研究人员发表在《南极科学》（Antarctic Science）上的文章显示，帝企鹅在哈雷湾经历了灾难性的繁殖失败。在这3年时间里，企鹅父母们因为早期的海冰破裂而失去了小企鹅。高分辨率卫星图像的分析结果显示，在这期间，企鹅群曾经稳定的繁殖地在雏鸟羽翼未丰之前就被破坏了。2016年，超过1万只雏鸟在学会游泳之前就因海冰融化而淹死。对于哈雷湾的企鹅种群来说，繁殖失败的速度是前所未有的。

不仅是帝企鹅，其他生活在极地的动物也受到了气候变化的影响。

帝企鹅是唯一一种在冬季繁殖的企鹅，海冰的减少对帝企鹅来说影响更加致命。现在，气候变化正在破坏南极海冰，帝企鹅的沿海繁殖地遭到破坏。如果没有保护措施，南极帝企鹅将走向灭绝的境地。

艰难度日的极地动物

阿德利企鹅是另一种面临生存危机的南极企鹅，它栖息在整个南极大陆上。它们夏天在陆地上筑巢，冬天迁移到海冰边缘觅食。

在南极洲生存了近4.5万年的阿德利企鹅已经适应了数千年气候变化带来的冰川扩张和海冰波动。它们在这些变化中保持了“弹性”，但21世纪独特的气候可能给南极大陆上阿德利企鹅的许多栖息地构成威胁。2016年发表在《科学报告》（Scientific Reports）上的一项研究预测，到21世纪末，南极洲现有阿德利企鹅栖息地的60%可能都不再适合作为栖息地。

通过结合实地调查数据和高分辨率的卫星图像，研究人员汇总了1981年至2010年间阿德利企鹅的栖息地数据，确定了每一个栖息地在整整30年间的企鹅数量趋势。科学家们在不同的地点发现了不同的趋势：一些栖息地，如位于南极洲北部的美国研究中心帕尔默站（Palmer Station）附近受到严密监控的种群数量，出现了80%以上的下降；其他地点是稳定的，甚至有些栖息地的企鹅数量有小幅度增长。

研究人员利用统计模型推导出了以海洋表面温度和海冰浓度为代表的种群数量趋势与气候之间的关系。这种关系被纳入到对未来的气候预测中，以估计21世纪末企鹅栖息地的质量。事实上，海冰的消失最终可能会比海面温度上升带来更大的威胁。阿德利企鹅是海冰的专属物种，只有在一年中大部分时间有海冰的地方才会出现……南极半岛北部的海冰正在消失，阿德利企鹅也在消失。

与企鹅一样，北极熊算得上是公众最熟悉和关注的极地动物之一。气候变化使北极升温的速度比其他任何地方都快，有研究称北极海冰每10年减少14%。鉴于北极熊要在海冰的帮助下获得自己主要的食物——海豹，所以逐渐消失的海冰增加了北极熊捕食的难度。2018年2月发表在《科学》（Science）上的一项研究就警告说，由于海冰融化，可能很快会有更多的北极熊饿死。

美国加利福尼亚大学圣克鲁斯分校等机构的研究人员在两年多的时间里在阿拉斯加海岸的波弗特海地区跟踪监测了9只雌性北极熊捕食情况和新陈代谢率。通过对血液和尿液样品进行分析，他们发现北极熊的新陈代谢率是之前估计的1.6倍。跟踪数据显示，北极熊在35%的时间里活动，其余时间用来休息。它们每天消耗的热量为12325卡路里，其中大部分来自它们的身体储备。

在晚春的时候，冰分解得更快，秋天的时候形成得更晚，迫使北极熊消耗大量的能量步行或长距离游泳去寻找剩下的冰，这也会消耗大量的能量。另外，北极熊在冰上狩猎的路程越远，它们的体重就会下降得越多。最终它们开始失去肌肉，影响了它们成功捕猎的机会，这可能导致恶性循环。

每天消耗1.2万卡路里的热量意味着北极熊必须每10到12天至少吃一头成年的环斑海豹。那些捕食了环斑海豹的北极熊的体重增加或保持，但超过一半的北极熊没有得到足够的热量摄入，体重减轻了。其中有4只北极熊连一只海豹都抓不到，这导致它们的体重下降了10%或更多，有1只北极熊不但失去了脂肪，还失去了肌肉。随着北极气候变暖，海冰变薄变少，北极熊已很难找到足够的食物来满足身体的能量消耗。北极熊是孤独的捕猎者，它们几乎完全依赖一种猎物，因此特别容易受到海冰减少的影响。

迁移、适应还是死亡？

动物对气候变化的反应有三种方式：迁徙、适应或死亡。

2017年，伍兹霍尔海洋研究所的科学家在《生物保护》（Biological Conservation）上发文称，分散活动可能有助于在有限的时间内维持全球帝企鹅的数量。帝企鹅的活动区域主要有两处：捕食区和繁殖区，它们常年往来于这两个区域。仅在每年的1月到3月，帝企鹅会分散到大洋中，分成小群进行捕食。但随着海冰状况继续恶化，到21世纪末，现存的54个栖息地将面临毁灭性的减少。

帝企鹅和海冰之间的关系是脆弱的：海冰太少会减少繁殖地和猎物的数量；过多的海冰意味着成年企鹅需要更长的捕猎旅程，而这又意味着雏鸟的捕食率更低。直到最近几年，科学家才意识到企鹅有能力迁移到海冰条件可能更适宜的地方。在2014年之前，科学家在研究气候变化对这些动物的影响时还没有考虑到种群之间的迁移。但从那时到现在，大量的卫星图像研究和基因研究已经证实了它们的分散能力，所以这是一个重要的新变量。

这项研究使用了一系列的模型输入，包括企鹅的分散距离、行为和迁移率，还考虑了气候预测模型对21世纪末海冰的预测，以预测每个栖息地的命运。新的建模技术是为帝企鹅提供“急需的保护”政策的关键。这项研究一个令人惊讶的方面是，在模型中，企鹅对各种分散场景的反应范围很广。在一些案例中，分散化促进了种群数量的增长；而在另一些案例中，分散化导致了种群数量的急剧下降。

《科学报告》发表的阿德利企鹅生存危机的文章似乎也发现了一线希望。虽然在北部地区企鹅的生存前景看起来很糟糕，但研究确实发现了几个企鹅可以继续繁衍的避难所。面对气候变暖，阿德利企鹅可能会在罗斯海和阿蒙森海找到避难所。

但气候变化可能发生得太快，大多数物种最终无法逃脱。迁移并不总是一個简单的解决办法——进入新的领地可能意味着面临更多的食物竞争，或者与不熟悉的物种互动。就像其他为躲避气候变化而迁徙的物种一样，极地的标志性动物能否仅仅通过迁徙到新的地方就得以幸免呢？北极熊在选择另外一条活下去的道路——改变单一的饮食结构。

2015年，挪威极地研究所的乔恩·阿尔斯（Jon Aars）首次在北极地区拍到北极熊吃海豚的照片，他将北极熊饮食扩张归咎于全球变暖，相关研究发表在《极地研究》（Polar Research）上。由于气候变化，新物种很可能出现在北极熊的食谱中，因为新物种正在向北迁徙。阿尔斯记录的第一起事件发生在2014年4月，当时他的团队偶然发现了北极熊吃掉两只白喙海豚的尸体。而生活在哈德孙海湾的北极熊为了能够适应冰原融化的环境，会转换为杂食性结构，食用更多的浆果、青草、蛋类乃至其它动物。北极熊进食习惯的改变还有部分原因就是雪雁与驯鹿种群数量的爆炸式增长，夏季雪雁正好会出现在北极地区，很容易成为北极熊的猎物。

到目前为止，科学家观察到的北极熊对陆地食物的消耗还不足以弥补以冰为基础的狩猎机会的损失，但却会对其他物种产生生态影响。气候变暖导致的海冰融化仍然是北极熊面临的主要威胁。

地球不会真的在乎我们是否拯救它，但人类应该也必须在乎。当支持我们生态系统的生物开始大量灭绝时，我们人类的命运也将会被极大地影响和改变。

◎ 来源|南方周末