祝葉華

在南極大陸的冰架或南極周圍海面的浮冰上，經(jīng)?？梢钥吹匠扇航Y(jié)隊(duì)的帝企鵝聚集的盛況。但現(xiàn)在威風(fēng)凜凜的帝企鵝正處于危險(xiǎn)之中，由于氣候變暖的影響，帝企鵝的捕食區(qū)和繁殖區(qū)都受到了嚴(yán)重影響。

如果到2100年南極海冰融化的預(yù)測(cè)是正確的，那么正在消失的地貌將剝奪帝企鵝的繁殖地和覓食地，使整個(gè)種群處于危險(xiǎn)中。一項(xiàng)研究給出了一個(gè)可怕的時(shí)限：80年！也就是說，如果全球變暖以目前的速度持續(xù)下去，80年后帝企鵝的數(shù)量將減少81%～86%，屆時(shí)帝企鵝的數(shù)量將難以回升，該物種將難逃滅絕的命運(yùn)。

讓帝企鵝滅絕只需80年

南極海冰與帝企鵝的“衣食住行”息息相關(guān)。

許多研究人員認(rèn)為，氣候變化將通過兩個(gè)主要途徑影響帝企鵝：食物的質(zhì)量和可獲得性，以及筑巢棲息地的改變。氣候變化、過度捕魚、磷蝦數(shù)量減少以及海洋酸化都在威脅著帝企鵝的棲息地。與其他企鵝不同的是，帝企鵝是唯一一種在冬季繁殖的企鵝。海冰的減少對(duì)帝企鵝來說影響更加致命?，F(xiàn)在，氣候變化正在破壞南極海冰，帝企鵝的沿海繁殖地遭到破壞。如果沒有保護(hù)措施，南極帝企鵝將走向滅絕的境地。

美國(guó)伍茲霍爾海洋研究所（WHOI）的研究人員利用計(jì)算機(jī)模型預(yù)測(cè)發(fā)現(xiàn)，受氣候變化的影響，南極海冰越來越受到融化的威脅，生存環(huán)境的持續(xù)惡化，嚴(yán)重威脅帝企鵝的生存。如果像《巴黎氣候協(xié)定》所預(yù)見的那樣，將全球變暖與前工業(yè)化時(shí)代相比限制在1.5℃以內(nèi)，只有5%的浮冰會(huì)融化，現(xiàn)有的帝企鵝群落數(shù)量將減少19%；如果全球變暖的幅度限制在2℃以內(nèi)，近15%的浮冰將會(huì)融化，現(xiàn)有的帝企鵝棲息地將會(huì)消失三分之一。2016年11月，伍茲霍爾海洋研究所的科學(xué)家在《全球變化生物學(xué)》（Global Change Biology）雜志上寫道，如果全球變暖像現(xiàn)在這樣持續(xù)下去，帝企鵝的棲息地?cái)?shù)量將減少80%，帝企鵝數(shù)量甚至?xí)p少81%～86%。

南極威德爾海哈雷灣是帝企鵝的第二大棲息地，僅次于羅斯海的庫爾曼島。哈雷灣曾經(jīng)一度受到帝企鵝的青睞，許多帝企鵝選擇來這里繁殖，但自2016年起，帝企鵝似乎已經(jīng)放棄這個(gè)曾經(jīng)可靠的繁殖地。2019年5月英國(guó)南極調(diào)查局的研究人員發(fā)表在《南極科學(xué)》（Antarctic Science）上的文章顯示，帝企鵝在哈雷灣經(jīng)歷了災(zāi)難性的繁殖失敗。在這3年時(shí)間里，企鵝父母?jìng)円驗(yàn)樵缙诘暮１屏讯チ诵∑簌Z。高分辨率衛(wèi)星圖像的分析結(jié)果顯示，在這期間，企鵝群曾經(jīng)穩(wěn)定的繁殖地在雛鳥羽翼未豐之前就被破壞了。2016年，超過1萬只雛鳥在學(xué)會(huì)游泳之前就因海冰融化而淹死。對(duì)于哈雷灣的企鵝種群來說，繁殖失敗的速度是前所未有的。

不僅是帝企鵝，其他生活在極地的動(dòng)物也受到了氣候變化的影響。

帝企鵝是唯一一種在冬季繁殖的企鵝，海冰的減少對(duì)帝企鵝來說影響更加致命?，F(xiàn)在，氣候變化正在破壞南極海冰，帝企鵝的沿海繁殖地遭到破壞。如果沒有保護(hù)措施，南極帝企鵝將走向滅絕的境地。

艱難度日的極地動(dòng)物

阿德利企鵝是另一種面臨生存危機(jī)的南極企鵝，它棲息在整個(gè)南極大陸上。它們夏天在陸地上筑巢，冬天遷移到海冰邊緣覓食。

在南極洲生存了近4.5萬年的阿德利企鵝已經(jīng)適應(yīng)了數(shù)千年氣候變化帶來的冰川擴(kuò)張和海冰波動(dòng)。它們?cè)谶@些變化中保持了“彈性”，但21世紀(jì)獨(dú)特的氣候可能給南極大陸上阿德利企鵝的許多棲息地構(gòu)成威脅。2016年發(fā)表在《科學(xué)報(bào)告》（Scientific Reports）上的一項(xiàng)研究預(yù)測(cè)，到21世紀(jì)末，南極洲現(xiàn)有阿德利企鵝棲息地的60%可能都不再適合作為棲息地。

通過結(jié)合實(shí)地調(diào)查數(shù)據(jù)和高分辨率的衛(wèi)星圖像，研究人員匯總了1981年至2010年間阿德利企鵝的棲息地?cái)?shù)據(jù)，確定了每一個(gè)棲息地在整整30年間的企鵝數(shù)量趨勢(shì)?？茖W(xué)家們?cè)诓煌牡攸c(diǎn)發(fā)現(xiàn)了不同的趨勢(shì)：一些棲息地，如位于南極洲北部的美國(guó)研究中心帕爾默站（Palmer Station）附近受到嚴(yán)密監(jiān)控的種群數(shù)量，出現(xiàn)了80%以上的下降；其他地點(diǎn)是穩(wěn)定的，甚至有些棲息地的企鵝數(shù)量有小幅度增長(zhǎng)。

研究人員利用統(tǒng)計(jì)模型推導(dǎo)出了以海洋表面溫度和海冰濃度為代表的種群數(shù)量趨勢(shì)與氣候之間的關(guān)系。這種關(guān)系被納入到對(duì)未來的氣候預(yù)測(cè)中，以估計(jì)21世紀(jì)末企鵝棲息地的質(zhì)量。事實(shí)上，海冰的消失最終可能會(huì)比海面溫度上升帶來更大的威脅。阿德利企鵝是海冰的專屬物種，只有在一年中大部分時(shí)間有海冰的地方才會(huì)出現(xiàn)……南極半島北部的海冰正在消失，阿德利企鵝也在消失。

與企鵝一樣，北極熊算得上是公眾最熟悉和關(guān)注的極地動(dòng)物之一。氣候變化使北極升溫的速度比其他任何地方都快，有研究稱北極海冰每10年減少14%。鑒于北極熊要在海冰的幫助下獲得自己主要的食物——海豹，所以逐漸消失的海冰增加了北極熊捕食的難度。2018年2月發(fā)表在《科學(xué)》（Science）上的一項(xiàng)研究就警告說，由于海冰融化，可能很快會(huì)有更多的北極熊餓死。

美國(guó)加利福尼亞大學(xué)圣克魯斯分校等機(jī)構(gòu)的研究人員在兩年多的時(shí)間里在阿拉斯加海岸的波弗特海地區(qū)跟蹤監(jiān)測(cè)了9只雌性北極熊捕食情況和新陳代謝率。通過對(duì)血液和尿液樣品進(jìn)行分析，他們發(fā)現(xiàn)北極熊的新陳代謝率是之前估計(jì)的1.6倍。跟蹤數(shù)據(jù)顯示，北極熊在35%的時(shí)間里活動(dòng)，其余時(shí)間用來休息。它們每天消耗的熱量為12325卡路里，其中大部分來自它們的身體儲(chǔ)備。

在晚春的時(shí)候，冰分解得更快，秋天的時(shí)候形成得更晚，迫使北極熊消耗大量的能量步行或長(zhǎng)距離游泳去尋找剩下的冰，這也會(huì)消耗大量的能量。另外，北極熊在冰上狩獵的路程越遠(yuǎn)，它們的體重就會(huì)下降得越多。最終它們開始失去肌肉，影響了它們成功捕獵的機(jī)會(huì)，這可能導(dǎo)致惡性循環(huán)。

每天消耗1.2萬卡路里的熱量意味著北極熊必須每10到12天至少吃一頭成年的環(huán)斑海豹。那些捕食了環(huán)斑海豹的北極熊的體重增加或保持，但超過一半的北極熊沒有得到足夠的熱量攝入，體重減輕了。其中有4只北極熊連一只海豹都抓不到，這導(dǎo)致它們的體重下降了10%或更多，有1只北極熊不但失去了脂肪，還失去了肌肉。隨著北極氣候變暖，海冰變薄變少，北極熊已很難找到足夠的食物來滿足身體的能量消耗。北極熊是孤獨(dú)的捕獵者，它們幾乎完全依賴一種獵物，因此特別容易受到海冰減少的影響。

遷移、適應(yīng)還是死亡？

動(dòng)物對(duì)氣候變化的反應(yīng)有三種方式：遷徙、適應(yīng)或死亡。

2017年，伍茲霍爾海洋研究所的科學(xué)家在《生物保護(hù)》（Biological Conservation）上發(fā)文稱，分散活動(dòng)可能有助于在有限的時(shí)間內(nèi)維持全球帝企鵝的數(shù)量。帝企鵝的活動(dòng)區(qū)域主要有兩處：捕食區(qū)和繁殖區(qū)，它們常年往來于這兩個(gè)區(qū)域。僅在每年的1月到3月，帝企鵝會(huì)分散到大洋中，分成小群進(jìn)行捕食。但隨著海冰狀況繼續(xù)惡化，到21世紀(jì)末，現(xiàn)存的54個(gè)棲息地將面臨毀滅性的減少。

帝企鵝和海冰之間的關(guān)系是脆弱的：海冰太少會(huì)減少繁殖地和獵物的數(shù)量；過多的海冰意味著成年企鵝需要更長(zhǎng)的捕獵旅程，而這又意味著雛鳥的捕食率更低。直到最近幾年，科學(xué)家才意識(shí)到企鵝有能力遷移到海冰條件可能更適宜的地方。在2014年之前，科學(xué)家在研究氣候變化對(duì)這些動(dòng)物的影響時(shí)還沒有考慮到種群之間的遷移。但從那時(shí)到現(xiàn)在，大量的衛(wèi)星圖像研究和基因研究已經(jīng)證實(shí)了它們的分散能力，所以這是一個(gè)重要的新變量。

這項(xiàng)研究使用了一系列的模型輸入，包括企鵝的分散距離、行為和遷移率，還考慮了氣候預(yù)測(cè)模型對(duì)21世紀(jì)末海冰的預(yù)測(cè)，以預(yù)測(cè)每個(gè)棲息地的命運(yùn)。新的建模技術(shù)是為帝企鵝提供“急需的保護(hù)”政策的關(guān)鍵。這項(xiàng)研究一個(gè)令人驚訝的方面是，在模型中，企鵝對(duì)各種分散場(chǎng)景的反應(yīng)范圍很廣。在一些案例中，分散化促進(jìn)了種群數(shù)量的增長(zhǎng)；而在另一些案例中，分散化導(dǎo)致了種群數(shù)量的急劇下降。

《科學(xué)報(bào)告》發(fā)表的阿德利企鵝生存危機(jī)的文章似乎也發(fā)現(xiàn)了一線希望。雖然在北部地區(qū)企鵝的生存前景看起來很糟糕，但研究確實(shí)發(fā)現(xiàn)了幾個(gè)企鵝可以繼續(xù)繁衍的避難所。面對(duì)氣候變暖，阿德利企鵝可能會(huì)在羅斯海和阿蒙森海找到避難所。

但氣候變化可能發(fā)生得太快，大多數(shù)物種最終無法逃脫。遷移并不總是一個(gè)簡(jiǎn)單的解決辦法——進(jìn)入新的領(lǐng)地可能意味著面臨更多的食物競(jìng)爭(zhēng)，或者與不熟悉的物種互動(dòng)。就像其他為躲避氣候變化而遷徙的物種一樣，極地的標(biāo)志性動(dòng)物能否僅僅通過遷徙到新的地方就得以幸免呢？北極熊在選擇另外一條活下去的道路——改變單一的飲食結(jié)構(gòu)。

2015年，挪威極地研究所的喬恩·阿爾斯（Jon Aars）首次在北極地區(qū)拍到北極熊吃海豚的照片，他將北極熊飲食擴(kuò)張歸咎于全球變暖，相關(guān)研究發(fā)表在《極地研究》（Polar Research）上。由于氣候變化，新物種很可能出現(xiàn)在北極熊的食譜中，因?yàn)樾挛锓N正在向北遷徙。阿爾斯記錄的第一起事件發(fā)生在2014年4月，當(dāng)時(shí)他的團(tuán)隊(duì)偶然發(fā)現(xiàn)了北極熊吃掉兩只白喙海豚的尸體。而生活在哈德孫海灣的北極熊為了能夠適應(yīng)冰原融化的環(huán)境，會(huì)轉(zhuǎn)換為雜食性結(jié)構(gòu)，食用更多的漿果、青草、蛋類乃至其它動(dòng)物。北極熊進(jìn)食習(xí)慣的改變還有部分原因就是雪雁與馴鹿種群數(shù)量的爆炸式增長(zhǎng)，夏季雪雁正好會(huì)出現(xiàn)在北極地區(qū)，很容易成為北極熊的獵物。

到目前為止，科學(xué)家觀察到的北極熊對(duì)陸地食物的消耗還不足以彌補(bǔ)以冰為基礎(chǔ)的狩獵機(jī)會(huì)的損失，但卻會(huì)對(duì)其他物種產(chǎn)生生態(tài)影響。氣候變暖導(dǎo)致的海冰融化仍然是北極熊面臨的主要威脅。

地球不會(huì)真的在乎我們是否拯救它，但人類應(yīng)該也必須在乎。當(dāng)支持我們生態(tài)系統(tǒng)的生物開始大量滅絕時(shí)，我們?nèi)祟惖拿\(yùn)也將會(huì)被極大地影響和改變。

◎ 來源|南方周末