Gotovo milijun crno-bijelih ptica nestalo je bez ostavljanja traga. Nekada je otok Cauchon na Antarktici bio gusto naseljen pingvinima, ali sada je prazan. Znanstvenici su otputovali na otok kako bi testirali sve hipoteze o izumiranju ptica, uključujući bolesti, grabežljivce i zagrijavanje Antarktičkog oceana koji bi mogli biti preteča budućih katastrofa.
Početkom 2017. Henri Weimerskirch razmišljao je o tome kamo su mogli otići svi pingvini. Kolege su mu poslali zračne fotografije otoka Cauchon, napuštenog vulkanskog otoka između Madagaskara i Antarktika na koji ljudi rijetko gledaju. Te su slike pokazale ogromne prazne litice na kojima je prije samo nekoliko desetljeća živjelo oko 500 000 pari kraljevih pingvina, koji su tamo ugnijezdili i odgajali svoje potomstvo. Očito je da se do sada ova kolonija - nekada najveća kolonija kraljevskih pingvina i druga po veličini kolonija od 18 vrsta pingvina - smanjila za 90%. Gotovo 900 tisuća crno-bijelih ptica, dostigavši visinu od 1 metar, nestalo je bez ostavljanja traga. "Bilo je to upravo nevjerojatno, apsolutno neočekivano", sjeća se Weimerskirch.koja radi za francusku nacionalnu istraživačku agenciju CNRS.
Zajedno s kolegama planirao je uskoro krenuti na ekspediciju na ovaj otok - treću ekspediciju na otok ukupno i prvu u posljednjih 37 godina - kako bi pokušao pronaći objašnjenje za ono što se događa. "Morali smo to vidjeti vlastitim očima", rekao je Charles Bost, ekolog u CNRS-u.
Dok su se istraživači pripremali za svoju ekspediciju, morali su riješiti logističke, političke i znanstvene probleme koji već dugo muče biologe koji pokušavaju proučavati ekosustave Antarktike. Ogromne udaljenosti, surovo vrijeme i neravni teren činili su ekspedicije teškim i skupim. Znanstvenicima je bio potreban brod - i helikopter, jer su ledena mora i stjenovite otočne obale slijetanja na Antarktiku učinila izuzetno rizičnim. Ispunjavanje strogih zahtjeva biološke sigurnosti ovog otoka pod francuskim nadzorom - što znači da je znanstvenicima zabranjeno da naruše ravnotežu u krhkim ekosustavima - zahtijevalo je pažljivo planiranje i papirologiju koja je trajala više mjeseci. Nakon dolaska na otok, znanstvenici su imali vrlo malo vremena - samo pet dana - da testiraju sve hipoteze o izumiranju pingvina, uključujući bolesti, grabežljivce i zagrijavanje Antarktičkog oceana.
Najvjerojatnije se ti znanstvenici više neće imati priliku vratiti na otok Cauchon. "Znali smo da će ovo biti jedina ekspedicija", sjeća se biolog Adrien Chaigne, organizator ekspedicije koja radi za Francuski nacionalni park Južni i Antarktički Teritoriji koji kontrolira otok. "Bili smo pod ogromnim pritiskom."
***
Slični problemi dugo su mučili biologe koji pokušavaju proučiti značajke života na Antarktiku. Prije dva stoljeća, znanstvenici koji su željeli doći do regije morali su ploviti zajedno sa otkrivačima, kitovima i morskim psima. Primjerice, pingvine Adélie prvi je otkrio prirodoslovac koji se pridružio ekspediciji 1837. na jugoistočni dio Antarktika, a vodio ju je francuski putnik Jules Dumont d'Urville, koji je ovo mjesto nazvao Adelie Land po supruzi. Teška morska putovanja na kraju su uspjela: 1895. godine botaničari, uvjereni da nijedna biljka ne može preživjeti na ledenom Antarktiku, na svoje veliko iznenađenje otkrili su lišajeve na posjedu otoka, blizu otoka Cauchon.
Danas su moderni proračuni za istraživanje, kao i čitava mreža polarnih istraživačkih postaja, učinili Antarktik pristupačnijim. Biolozi su putovali u regiju kako bi pronašli odgovore na brojna temeljna pitanja, uključujući kako su životinje evoluirale kako bi preživjele u nižim temperaturama i kako su organizirani ekosustavi u ogromnom Južnom oceanu. Klimatske promjene, zbog kojih je Antarktika mjesto koje se najbrže mijenja na planeti Zemlji, pokrenule su istraživanja o fenomenima poput kretanja ledenjaka i zakiseljavanja oceana. Potencijal za nova otkrića čini regiju izuzetno atraktivnom za znanstvenike, izjavio je morski biolog Deneb Karentz sa Sveučilišta u San Franciscu. "Ako znanstvenik stigne tamo barem jednom, uvijek će se željeti vratiti."
Promotivni video:
Ali i danas je istraživanje Antarktika prepuno izazova. "Ako su vam potrebna samo dva sata kod kuće za prikupljanje potrebnih uzoraka, onda će na Antarktici trebati 10 sati", objašnjava Karentz. Oštro vrijeme ponekad može rezultirati gubitkom vrijedne opreme. 1987. pokretni morski led razbio je okvir od pleksiglasa koji je Karentz koristio za proučavanje mikroorganizama ispod površine vode. Morala ga je zamijeniti uređajem koji je napravila od materijala pronađenog u obližnjoj istraživačkoj stanici. Na Antarktici je rekla, "morate biti kreativni."
***
Weimerskirch i Bost, veterani istraživanja na Antarktiku, dobro su naučili te lekcije kada je helikopter s francuskog istraživačkog broda Marion Dufresne letio znanstvenicima i 700 kilograma opreme na otok Cauchon u studenom 2019. godine. Bila je to visina sezone gniježđenja kraljevskih pingvina, a znanstvenici su dočekani vikanjem i cvrkutima od desetaka tisuća pilića. Ali znanstvenici su također vidjeli ogromne prazne litice koje su jednom bile zaražene pingvinima. Prema znanstvenicima, 67 kvadratnih kilometara otoka nekada je bilo naseljeno pingvinima, a sada je veći dio tog prostora prazan.
Znanstvenici su željeli otkriti što je dovelo do tako oštrog pada kolonije. Kraljevi pingvini, s procijenjenih 3,2 milijuna ptica na Antarktiku, nisu u neposrednoj opasnosti. U stvari, njihov se broj sada oporavlja nakon više stoljeća lova na njih. U međuvremenu je oko polovica svjetskih vrsta pingvina ugroženo, a neke su se nedavno suočile s brzim izumiranjem. Međutim, veliki gubici među relativno zdravim pingvinima ukazuju na šire prijetnje, zbog čega je katastrofalna situacija na otoku Cauchon izazvala takav alarm među znanstvenicima.
Proučavanje kraljevskih pingvina relativno je jednostavno. Za razliku od svojih ledenih kolega poput carskih pingvina, kraljevi pingvini žive na otocima u Subantarktičkom pojasu. To znači da se mogu redovito prebrojati zahvaljujući satelitskim snimcima i da znanstvenici mogu živjeti u kampovima u blizini kolonija pingvina kako bi ih stalno pratili. Tijekom duge sezone uzgoja roditelji dijele odgovornosti među sobom: jedan inkubira jaja i hrani pahuljaste smeđe piliće, a drugi odlazi na more kako bi ulovio ribu. Prema podacima elektroničkih odašiljača pričvršćenih za ptice, pingvini mogu u potrazi za hranom prijeći udaljenosti od 500 kilometara.
Glavni zadatak članova ekspedicije bio je pričvrstiti takve odašiljače na 10 pingvina kako bi shvatili mogu li promjene povezane s pronalaženjem i dobivanjem hrane na neki način dovesti do takvog gubitka u broju kolonija pingvina. Nije bilo lako. Skupini znanstvenika bilo je dopušteno da se kreću samo jednom dobro zatrkanom cestom i rade samo na samom rubu kolonije. Znanstvenici su također mogli zalijepiti te odašiljače na perje ptica.
Za to vrijeme, ostali članovi grupe postavili su zamke, fotoaparate i naočale za noćno osmatranje kako bi nadzirali ponašanje mačaka i miševa, koje su svojedobno tamo uveli kitovi i za koje se zna da jedu jaja i love piliće. Osim toga, znanstvenici su sakupljali perje i iskopali kosti pingvina, što može poslužiti kao trag, uključujući i da govore o promjenama u prehrani.
"Prva dva dana rad je bio vrlo intenzivan", kaže Shenyi. "Shvatili smo da loši vremenski uvjeti mogu u bilo kojem trenutku prekinuti našu ekspediciju." Srećom, tim znanstvenika uspio je izbjeći ozbiljne oluje, a do kraja petog dana uspjeli su popraviti senzore na pingvinima i prikupiti sve potrebne uzorke.
***
Sada postoji ogromna količina podataka za obradu. Međutim, istraživači su već iznijeli nekoliko hipoteza o razlozima naglog pada kolonije kraljevskih pingvina. Na primjer, kopneni grabežljivci očito nisu igrali ulogu u tome. Kao rezultat pregleda pilića i odraslih pingvina, kao i pregleda kostiju, znanstvenici nisu pronašli tragove ugriza miševa ili mačaka, a kamere postavljene od strane znanstvenika nisu zabilježile niti jednu epizodu napada. (Zanimljivo je da su znanstvenici također primijetili da su zečevi koje su tamo vidjeli nestali s otoka.)
Osim toga, znanstvenici nisu pronašli sigurne znakove da su pingvini jednostavno otišli drugdje. U manjoj koloniji na istom otoku, koja bi mogla poslužiti kao prirodno mjesto za preseljenje, nije bilo više od 17 tisuća parova - to je premalo za objašnjenje oštrog pada broja glavne kolonije. Prema Bostu, nisu uspjeli otkriti znakove - na primjer, na satelitskim snimcima - da se kolonija preselila na neki drugi otok.
Bost kaže da postoji samo jedno racionalno objašnjenje: "Ako pingvina nema tamo, onda su mrtvi." Ali što ih je ubilo?
Očito nije bolest. Znanstvenici čekaju rezultate konačnih analiza uzoraka krvi, no na otoku su primijetili tek nekoliko bolesnih ptica i nekoliko svježih leševa. "Mislili smo da ćemo tamo pronaći mnogo mrtvih ptica, a mnogo ptica u lošem stanju", kaže Shenyi. Ali ptice su izgledale zdravo.
Shenyi i njegove kolege nagađaju da su promjene u okolnom oceanu dovele do toga da pingvini mnogo više plivaju u potrazi za hranom. Studije drugih kolonija kraljeva pingvina pokazuju da ptice s otoka Cauchon u potrazi za hranom obično plivaju stotine kilometara južno, dosežući granicu nazvanu Polarni front ili Antarktičku konvergenciju. Ova polarna fronta je mjesto gdje se hladne vode Antarktika susreću s toplijim vodama. Pingvini tamo privlače raznolikost morskog života, osobito obilje glavnih plijena ptica, užareni inćuni, koji se okupljaju u ogromnim školama.
Ova polarna prednja strana ne stoji na jednom mjestu. Tijekom godina, klimatske anomalije poput El Niño južne oscilacije ili Dipola u Indijskom oceanu uzrokuju zagrijavanje oceanskih voda u ovoj regiji, a polarna prednja strana pomiče se prema jugu, to jest bliže polu i dalje od otoka Cauchon. Kada jedan roditelj krene na dugo putovanje u potrazi za hranom, glad može natjerati drugog roditelja da napusti gnijezdo kako bi pronašla hranu, uzrokujući da pilići umru od grabežljivaca ili gladi. Ovakva duga putovanja čine pingvine osjetljivijim na grabežljivce i dovode do prekomjernog rada. Ove neuobičajene godine navještavaju kako će se Južni ocean zagrijati tijekom sljedećih nekoliko desetljeća, neprestano premještajući polarni front prema jugu.
Dokaz da bi zagrijavanje oceana moglo ugroziti pingvine dolazi iz studije Bosta i njegovih kolega iz 2015. godine na manjoj koloniji kraljevskih pingvina na otoku Possession, 160 kilometara zapadno od otoka Cauchon. Otok je dom istraživačke stanice Alfred Faure i ima manje stroge propise koji se odnose na biološku sigurnost koji omogućuju znanstvenicima kontinuirano praćenje kolonije, klimatskih i oceanografskih uvjeta. U studiji, čiji su rezultati objavljeni u časopisu Nature Communications, znanstvenici su analizirali 124 rute pingvina u potrazi za hranom, koje je 120 ptica putovalo tijekom 16 godina. Studija je pokazala da su se u tim godinama kada se polarni front kretao prema jugu, pingvini morali prevrtati stotinama kilometara dalje. U tom razdobljukad su se "opazili ovi nepovoljni uvjeti", primijetili su istraživači, "populacija pingvina pala je 34%".
Na temelju ove studije, 2018. godine časopis Nature Climate Change objavio je prognozu da bi zagrijavanje mora i druge promjene okoliša moglo dovesti do smanjenja broja kraljevih pingvina do polovine do kraja ovog stoljeća.
Znanstvenici nikada neće moći razabrati objašnjava li ovaj scenarij nagli pad broja pingvina na otoku Cauchon. (Druga hipoteza je da je ova kolonija tijekom desetljeća narasla na neobično veliku veličinu posebno obilne hrane, a sada se smanjila na svoju normalnu veličinu.) Međutim, predajnici koje su znanstvenici priveli na 10 ptica tijekom ekspedicije 2019. mogli bi im dati novi savjeti. Pet odašiljača nastavlja s prijenosom podataka i to može učiniti do 2021. godine.
Podaci koje su prenijeli ovi uređaji već su donijeli mnoga iznenađenja: oni pokazuju da neki pingvini u potrazi za hranom ne idu na jug, već na sjever. To znači da su pingvini počeli loviti na subantarktičkom frontu. "Naravno, to je mala veličina uzorka", kaže Weimerskirch. "Ali vrlo je zanimljivo." Podaci odašiljača mogu također potvrditi trend duljih putovanja pingvina u potrazi za hranom, što zauzvrat može ukazivati na to da su alarmantna predviđanja o utjecaju klimatskih promjena zapravo prilično točna.
Prema znanstvenicima, neočekivani oštar pad kolonije kraljevih pingvina na otoku Cauchon mogao bi biti voditelj budućih katastrofa i, možda, naglog pada broja drugih kolonija pingvina. Međutim, nakon što su proveli pet dana na hladnom otoku, znanstvenici su prisiljeni promatrati ptice iz daleka, shvaćajući da vlasti vjerojatno neće dozvoliti da uskoro pošalju još jednu ekspediciju. Helikopteri koji povremeno lete iznad otoka, kao i satelitske snimke, također će pomoći u praćenju sudbine pingvina.
Eli Kintisch