南極企鵝命運堪憂

最新研究表明，如果溫室氣體仍以目前的速度排放的話，那么到21世紀末，將有70%的王企鵝被迫遷移到新的棲息地或者消失，而帝企鵝則有可能完全滅絕。

南方周末特約撰稿 鞠強

作為地球生態圈的組成部分，南極不可避免地會受到人類活動和全球氣候變化的影響。臭氧層空洞和冰架崩解這樣的影響因為視覺沖擊力而廣受關注，而全球氣候變化對物種生存潛移默化的影響則常常會被人們忽視。

實際上，南極的物種多樣性正在面臨嚴重的威脅。作為南極的代表性物種，企鵝自然也不例外。最近的一項研究顯示，王企鵝的生存因為繁殖地點和捕食區域的變化正遭受嚴重的威脅。

岌岌可危

王企鵝的體型僅次于帝企鵝，是體型第二大的企鵝。它們的繁殖期從每年的11-12月開始，到來年的2-3月結束。

在此期間，它們只在南極大陸附近包括福克蘭群島和克洛澤群島在內的無冰島嶼上繁殖，而這樣的島嶼實際上屈指可數。它們的溫度在冰點以上，可以為王企鵝養育雛鳥提供適宜的溫度；同時像斑海豹這樣的捕食者會被擋在海灣處，因此這些島嶼還是安全的庇護所。但是，這些島嶼并不是王企鵝的食物來源地，因此成年企鵝要外出尋找小型魚類和其他海洋生物，然后返回喂養雛鳥。

王企鵝的食物來源地是一個被稱作“南極極區鋒面（Antarctic Polar Front）”的營養富集帶。來自南極的寒冷深層海水和來自中緯度地區的較溫暖的淺層海水在此相遇，同時帶來大量的魚類和其他海洋生物。王企鵝從這個區域獲得的營養占它們營養總數的80%。但是，這個營養富集帶與企鵝繁殖地之間有一段不小的距離。以目前王企鵝繁殖的最北端和最南端島嶼為界限，這個距離大約是300-500千米，王企鵝往返一趟需要花費7-10天的時間。

然而，這段本就不易的旅程正在變得愈發艱難。全球氣候變暖導致海洋表層海水溫度升高，這樣一來南極極區鋒面不斷向南移動，而在鋒面北部的島嶼就會離王企鵝的捕食區域越來越遠，結果就是王企鵝要游得更遠才能獲得食物。

2018年2月26日，一個由來自法國、意大利等國的研究人員組成的研究小組在《自然氣候變化》（Nature Climate Change）上發表了一篇研究王企鵝繁殖地點和捕食區域的論文。他們在論文中指出，如果溫室氣體仍以目前的速度排放的話，那么到21世紀末，將有70%的王企鵝被迫遷移到新的棲息地或者消失。

這項研究由意大利費拉拉大學的埃米利亞諾·特魯基（Emiliano Trucchi）和法國斯特拉斯堡大學的賽琳·波克（Céline Le Bohec）共同領導。他們和其他研究人員使用模型來模擬未來海洋溫度的變化，從而獲得每個企鵝繁殖島嶼到捕食區域的距離。

在這個模型中，最重要的變量就是溫室氣體排放量。在研究中，他們考慮了三種不同的情況，包括低排放量（全球升溫被限制在高于工業革命前水平2℃以內的情況，又被稱為RCP2.6）、中等排放量（又被稱為RCP4.5）和高排放量（繼續以目前的速度排放而不加以限制，又被稱為RCP8.5）。

這個模型還假設在王企鵝繁殖和尋找食物的地點之間有一個大約430英里（約700千米）的距離上限，超過這個上限王企鵝就無法從繁殖地游到覓食地并返回。研究顯示，在高排放量的情況下，到2100年，捕食區域將會移出王企鵝從包括火地島、福克蘭群島、愛德華王子群島和克洛澤群島在內的島嶼出發可以到達的范圍，而在這些島嶼上繁殖的王企鵝占到目前總數160萬對的70%——約110萬對。在這其中49%的王企鵝將會完全失去它們的繁殖地，而另外的21%將會因為覓食距離的增加而轉移到環境差異巨大的棲息地。

即使在低排放量和中等排放量這兩種情況中，受到威脅的棲息地中仍然包括克洛澤群島——那里是世界上約一半王企鵝的棲息地。同樣情況下，福克蘭群島也可能不再適合作為王企鵝的繁殖地。而且研究人員發現，比700千米更短的距離也已經影響到王企鵝的生存和繁殖成功率，這說明目前的結論應該是對這一影響的一個較保守的估計。

與此同時，由于鋒面的南移，一些在鋒面以南、距離南極大陸較近的島嶼將會更加靠近捕食區域，其中包括赫德島和南喬治亞島。但是，這些島嶼雖然距離王企鵝的捕食區域更近，但是那里溫度太低，王企鵝很可能無法成功養育雛鳥。這樣一來，王企鵝就陷入進退兩難的境地：北部的島嶼距離捕食區域太遠而南部的島嶼太冷。

這項研究嘗試將多種因素匯總在一個模型中，分析王企鵝這樣棲息地高度分散的物種的繁殖和捕食模式，特別是棲息地固定而食物發生移動這樣一種復雜的情況。美國加州大學圣塔芭芭拉分校的生態生理學教授格蕾琴·霍夫曼（Gretchen Hofmann）認為，雖然有很多事情這個研究小組不能準確預測，但是他們已經試著提出一個可靠的物種分布模型，以此能夠去展望氣候變化的效應以及對生物多樣性的影響。

英國南極調查局研究海鳥的生態學家諾曼·拉特克列夫（Norman Ratcliffe）博士也認為，這項研究為我們提供了一個看待氣候變化如何威脅王企鵝生存的新視角。不過他同時認為，這個模型還比較簡略，因為影響王企鵝生存的肯定不止繁殖地域和覓食距離這兩個因素。

早有預兆

其實，鋒面南移對王企鵝的影響多年來都受到研究人員的關注。2012年，研究人員就在英國皇家學會會刊《生物科學》（Proceedings Of The Royal Society B）上發表論文，證實海水表層溫度升高會對王企鵝種群分布產生顯著影響。2015年，來自法國和日本的研究機構的研究人員在《自然通訊》上發表的一篇論文研究了從1992年到2010年間克洛澤群島上王企鵝繁殖和養育模式的變化情況，同時也驗證了前文的結論。

在《自然通訊》上發表的這項研究主要關注的是自然因素對鋒面位置的影響與王企鵝捕食方式之間的關系。鋒面的位置每年都要因為南印度洋和南大西洋的自然條件波動而發生變化，也就是會受到如厄爾尼諾在內的氣候現象的影響。

研究人員使用安放在繁殖期王企鵝身上的衛星發射器，追蹤了它們在1992年到2010年間的移動情況。他們發現，在某些年份里，王企鵝要游得更遠、潛得更深才能獲得食物，而這也同南印度洋或者南大西洋水溫較高的年份相符。

具體來說，西南印度洋的水溫升高1℃，鋒面就會南移130千米。1997年是厄爾尼諾現象出現的年份，那一年異常升高的水溫使得王企鵝要游差不多2倍的距離來尋找食物。這樣的距離變化也對王企鵝的種群數量產生了明顯的負面影響。在下一年里，繁殖的王企鵝數量下降了34%。此后用了5年的時間，王企鵝數量才恢復到1997年之前的水平。

雖然這項研究關注的是自然條件的波動，但是研究的結果也表明王企鵝種群數量會受到氣候變化的負面影響，因為氣候變化和自然波動會產生類似的效應，即水溫上升促使鋒面南移。

同病相憐

無獨有偶，王企鵝命運堪憂，帝企鵝的未來同樣令人悲觀。2017年8月，一篇發表在《生態保護》（Biological Conservation）上的論文預測，帝企鵝將會在21世紀末完全滅絕。

早在2014年就有研究預測，到21世紀末，帝企鵝的數量會減少19%。當時科學家們認為，在全球氣候變暖的趨勢下，隨著空氣和海水溫度的增加，帝企鵝生活的海冰將會逐漸融化，導致帝企鵝的數量減少。

與此前的研究相比，2017年發表的這項研究將更多的因素納入考慮的范圍，包括帝企鵝如何通過改變棲息地來應對氣候變化的影響。這個研究小組的模型預測，在未來20年中,帝企鵝的數量會基本保持穩定。此后，由于帝企鵝遷徙到更適宜居住的地方，帝企鵝的數量甚至還有可能增加。但是到2050年后，盡管減少速率會有變化，但帝企鵝數量減少的趨勢已經不可逆轉。直到本世紀末，帝企鵝可能會完全消失。

在針對王企鵝和帝企鵝的研究中，研究人員都認為，物種尋找并遷移到新的棲息地會對種群的延續產生積極影響，但是他們并不確定王企鵝或者帝企鵝能否及時適應環境的改變。與此同時，即便王企鵝能夠遷徙到更適合捕食的島嶼，但由于這些島嶼還是其他種類企鵝的棲息地，因此它們的到來還會對島上其他的物種產生負面的影響。

王企鵝和帝企鵝并不是受到氣候影響的個例。研究人員警告說，生態變化同樣會對其他具有類似模式的物種產生影響。特魯基表示，很多物種——比如海鳥或者海洋哺乳動物——會和王企鵝一樣在陸地上繁殖，然后去南極極區鋒面覓食。在南極環境中，王企鵝處于食物鏈的高處。王企鵝數量的顯著減少，其實是顯示了全球變暖帶來的實際影響的冰山一角。

企鵝通過自身的進化適應了南極的自然條件，在非常惡劣的環境中得以生存繁衍。可是面對氣候變化的威脅，它們幾乎束手無策。這個時候，我們人類的努力就變得至關重要。一系列研究向我們證明，如果我們致力于減少溫室氣體排放的話，一些繁殖地就可以得到保護，比如受影響較小的布維島（island of Bouvet）就可以作為王企鵝的一個避難所。積極主動采取行動保護這些島嶼意義重大，因為正如拉特克列夫博士所說：“畢竟你不能在海洋上創造島嶼。”