Chim cánh cụt đã phát triển mạnh trong môi trường khắc nghiệt ở Nam Cực trong hàng ngàn năm, nhưng chúng vẫn dựa vào điều kiện thời tiết và băng tương đối ổn định, và những điều kiện đó đang thay đổi.
bởi Jaume Forcada cho Planet Earth Online
Chim cánh cụt là một trong những loài chim biển phổ biến nhất ở Nam Đại Dương. Kích thước, hình dạng và các đặc điểm khác của chúng khiến chúng thích nghi tốt với điều kiện khắc nghiệt của biển và băng mà chúng sống và một số loài sống ở các thuộc địa khổng lồ. Môi trường của chúng quyết định số lượng và chất lượng thức ăn của chúng và sự sẵn có của nơi sinh sản và nơi nghỉ ngơi ưa thích của chúng. Vì vậy, cách sống của chim cánh cụt bị giới hạn trong một tập hợp các điều kiện được xác định chặt chẽ, và như một nhóm, điều này khiến chúng đặc biệt nhạy cảm với biến đổi khí hậu.
Tín dụng hình ảnh: Jerzy Strzelecki
Khi những thay đổi về khí hậu ảnh hưởng đến môi trường chim cánh cụt - tốt hơn hoặc xấu hơn - chúng phải thích nghi, đặc biệt là khi môi trường sống quan trọng của chúng bị ảnh hưởng. Nhưng chim cánh cụt don lồng đều có lối sống giống nhau, vậy điều này có nghĩa là một số loài sẽ phản ứng khác với những loài khác khi môi trường Nam Cực thay đổi? Cùng với các đồng nghiệp tại Khảo sát Nam Cực của Anh, tôi đã cố gắng tìm hiểu.
Tám trong số 17 loài chim cánh cụt trên thế giới sống ở Nam Đại Dương. Tất cả trừ hai trong số 17 người này là không dung nạp băng, có nghĩa là họ sống trên đất liền và đại dương không có băng. Chim cánh cụt Adélie và hoàng đế là những người có nghĩa vụ băng: chúng sống dựa vào băng biển và có thể sống trong những môi trường khắc nghiệt nhất. Hoàng đế nói riêng có thể sống sót trong một số thời tiết khắc nghiệt nhất trên hành tinh. Các loài cũng khác nhau về các khía cạnh khác, ví dụ, niên đại sinh sản của chúng - nói cách khác là thời gian đến nơi sinh sản của chúng, đẻ trứng, gà con và lột xác ở người trưởng thành.
Để tìm hiểu làm thế nào những lối sống khác nhau này có thể ảnh hưởng đến phản ứng của chim cánh cụt đối với biến đổi khí hậu, chúng tôi đã thu thập gần 30 năm liên tục về cuộc sống của chim cánh cụt trên biển Scotia, ở khu vực tây nam Đại Tây Dương của Nam Đại Tây Dương. Chúng tôi đã sử dụng các ghi chép và thông tin lịch sử được thu thập bởi các đồng nghiệp của chúng tôi trong lĩnh vực này, để xem xét kỹ hơn về chim cánh cụt và chim cánh cụt của Nam Georgia, và chim cánh cụt gentoo, chinstrap và Adélie của Quần đảo Nam Orkney.
Tín dụng hình ảnh: es0teric
Các điều kiện ở Nam Đại Dương thay đổi rõ rệt theo các mùa và tính thời vụ này rất quan trọng đối với chim cánh cụt. Nó xác định cửa sổ mùa xuân / hè khi có đủ thức ăn và môi trường sống thích hợp để sinh sản.
Nhưng cửa sổ theo mùa này đang trở nên kém tin cậy hơn, vì sự nóng lên toàn cầu ảnh hưởng đến sự tương tác phức tạp của các dòng hải lưu và không khí ảnh hưởng đến nhiệt độ và điều kiện băng biển của Nam Đại Dương. Nếu cửa sổ thay đổi, nó có thể ảnh hưởng sâu sắc đến khả năng chim nở và nuôi con non khỏe mạnh - nhưng nó sẽ có những tác động khác nhau tùy thuộc vào lối sống cụ thể của loài.
Ví dụ, chim cánh cụt Adélie sống trên băng biển nhưng cần đất không có băng để sinh sản. Họ di chuyển hàng ngàn dặm để đạt được khu vực sinh sản của họ sau đó trở về băng biển để thay lông. Họ đến nơi sinh sản vào tháng 10 hoặc tháng 11, vào đầu mùa xuân - bất kỳ lúc nào sau đó và hành trình của họ ngày càng trở nên nguy hiểm khi băng biển tan chảy làm tăng khoảng cách họ phải di chuyển đến các địa điểm lột xác trên băng đóng gói. Ngược lại, chim cánh cụt gentoo không di cư xa như Adélies và vì chúng ở gần khu vực sinh sản quanh năm nên chúng có thể linh hoạt hơn khi chúng sinh sản.
Trong những năm bão tuyết gia tăng ở Nam Orkneys và Bán đảo Tây Nam Cực, những con chim ấp trứng có thể được che phủ đến tận cổ trong tuyết. Khi tuyết tan vào mùa hè, tổ bị ngập và trứng chết. Nếu chim cánh cụt có thể xây dựng lại tổ của chúng, vì chim cánh cụt gentoo dường như có thể làm được, chúng sẽ có một cơ hội khác để sinh sản. Đối với chim cánh cụt Adélie, bị hạn chế nhiều hơn bởi các chu kỳ băng, đây sẽ là một vấn đề thực sự và chúng sẽ luôn thất bại.
Tín dụng hình ảnh: Graham Racher
Trong thời gian nghiên cứu dài của chúng tôi, quần thể chinstrap và Adélie ở Nam Orkney đã giảm đáng kể, nhưng chim cánh cụt gentoo đã tăng số lượng. Những xu hướng này dường như đi đôi với thời tiết ấm hơn, biến đổi hơn và khí hậu thay đổi hơn.
Những yếu tố tương tự này cũng tác động đến chim cánh cụt thông qua tác động của chúng đối với nguồn thức ăn chính của loài chim - loài nhuyễn thể. Những sinh vật nhỏ như tôm này duy trì hàng triệu động vật săn mồi ở Nam Đại Dương, từ cá đến cá voi. Nhiều loài chim cánh cụt phụ thuộc trực tiếp vào loài nhuyễn thể hoặc vào các loài cá ăn chúng và nếu chúng không đủ nuôi dưỡng, chúng sẽ được nuôi dưỡng trong thời gian sinh sản và có nhiều khả năng sinh ra những con gà con yếu ớt không thể sống sót.
Sự giảm mạnh của loài nhuyễn thể cũng có nghĩa là những con chim không có đủ tài nguyên để có thể lột lông. Sự thay lông là một giai đoạn quan trọng bởi vì tất cả chim cánh cụt cần phải rụng lông cũ, mòn và lấy một bộ lông mới để sống sót qua mùa đông, và điều này thường xảy ra ngay sau khi sinh sản. Sự thay lông kéo dài trong một vài tuần và những con chim chạy nhanh trong khi nó xảy ra, vì vậy chúng phải tích tụ mỡ trước khi bắt đầu thay lông. Nếu họ trú ẩn, họ đã tìm thấy đủ thức ăn, họ sẽ ở trong tình trạng rất tồi tệ và có thể chết đói theo nghĩa đen - như chúng ta đã thấy trong nhiều năm khi krill bị thiếu hụt.
Đối với chim cánh cụt Adélie bắt buộc băng, nó thậm chí còn tệ hơn, bởi vì chúng cần phải tiếp cận với khối băng cứng để thay lông. Trong những năm tồi tệ, không chỉ khan hiếm thực phẩm, mà các gói băng rút lui xa hơn về phía nam ở biển Weddell, rất xa các thuộc địa sinh sản Adélies ở Nam Orkneys. Chim cánh cụt phải bơi xa hơn nhiều để đến được băng kịp thời để bắt đầu lột xác, và nếu chúng trú ẩn có thể tìm đủ thức ăn trước thì chúng sẽ rất yếu khi, hoặc nếu chúng đến.
Các nghiên cứu về hài cốt chim cánh cụt - vài nghìn năm tuổi - từ các thuộc địa chim cánh cụt bị bỏ rơi hoặc cũ, cho thấy rằng những con chim đã phản ứng với sự thay đổi khí hậu trong quá khứ bằng cách tạm thời chấp nhận môi trường sống mới hoặc di cư vĩnh viễn. Chúng tôi nghĩ rằng chúng tôi sẽ thấy những phản ứng tương tự trong các quần thể chim cánh cụt hiện đại đang sống ở rìa của phạm vi địa lý hiện tại của chúng - và do đó ở giới hạn chịu đựng của chúng để thay đổi.
Công việc của chúng tôi cho thấy một số loài chim cánh cụt đã cảm nhận được tác động của những thay đổi đối với môi trường sống của chúng, và trong khi một số loài khác thì có vẻ dễ thích nghi hơn nhiều. Với sự thay đổi ngày càng tăng của khí hậu khu vực, đặc biệt là sự nóng lên nhanh chóng, chim cánh cụt có thể tiếp tục sống trên phạm vi địa lý hiện tại của chúng nếu chúng có thể thích nghi với môi trường mới. Vì vậy, những loài chim cánh cụt có thể tìm thức ăn thay thế và đủ linh hoạt để sinh sản ở những môi trường sống khác nhau và vào những thời điểm khác nhau, sẽ trở thành người chiến thắng ở một vùng biển phía Nam ấm áp hơn. Về lâu dài, họ thậm chí có thể tiến hóa để đáp ứng với những thay đổi này.
Với vị trí của chúng và các loại chim cánh cụt sống ở đó, các trang web của chúng tôi sẽ cho chúng tôi một cơ hội tuyệt vời để kiểm tra lý thuyết này.