Keizerpinguïn in Antarctica. Stephanie Jenouvrier, CC BY-SA

Het concept van een kanarie in een kolenmijn - een gevoelige soort die een waarschuwing geeft voor gevaar - is ontstaan ​​bij Britse mijnwerkers, die werkelijke kanaries ondergronds door de 1980s vervoerden om de aanwezigheid van dodelijk koolmonoxidegas te detecteren. Vandaag geeft een andere vogel, de keizerspinguïn, een soortgelijke waarschuwing over de planetaire effecten van het verbranden van fossiele brandstoffen.

Als zeevogel ecoloog, Ik ontwikkel wiskundige modellen om te begrijpen en te voorspellen hoe zeevogels reageren op veranderingen in het milieu. Mijn onderzoek integreert vele wetenschapsgebieden, waaronder de expertise van klimatologen, om ons vermogen te verbeteren om te anticiperen op toekomstige ecologische gevolgen van klimaatverandering.

Onlangs werkte ik samen met collega's om wat we weten over de levensgeschiedenis van keizerspinguïns te combineren met verschillende mogelijkheden klimaatscenario's geschetst in de 2015 Paris Agreement, om klimaatverandering te bestrijden en zich aan te passen aan de effecten ervan. We wilden begrijpen hoe klimaatverandering van invloed kan zijn op deze iconische soort, wiens unieke leefgewoonten werden gedocumenteerd in de bekroonde film 'March of the Penguins. '

Onze onlangs gepubliceerde studie ontdekte dat als de klimaatverandering zich in zijn huidige tempo voortzet, keizerspinguïns tegen 2100 vrijwel zouden kunnen verdwijnen als gevolg van het verlies van Antarctisch zeeijs. Een agressiever mondiaal klimaatbeleid kan de mars van de pinguïns echter uitsterven.

Keizerpinguïns broeden op zeeijs in Terre Adélie, Antarctica. Stephanie Jenouvrier, CC BY-SA

Koolstofdioxide in de atmosfeer van de aarde

Zoals vele wetenschappelijke rapporten hebben aangetoond, verhogen menselijke activiteiten de kooldioxideconcentratie in de aardatmosfeer de planeet opwarmen. Tegenwoordig bedragen de atmosferische CO2-niveaus iets meer dan 410-delen per miljoen, ruim boven alles wat de planeet heeft meegemaakt in miljoenen jaren.

Als deze trend doorzet, projecteren wetenschappers dat CO2 in de atmosfeer 950 delen per miljoen zou kunnen bereiken door 2100. Deze omstandigheden zouden produceren een heel andere wereld van vandaag.

Keizerspinguïns zijn levende indicatoren wiens populatietrends de gevolgen van deze veranderingen kunnen illustreren. Hoewel ze in Antarctica worden gevonden, ver van de menselijke beschaving, leven ze in zo'n delicate balans met hun snel veranderende omgeving dat ze moderne kanaries zijn geworden.

Een lot gebonden aan zee-ijs

Ik heb bijna 20 jaar besteed aan het bestuderen van de unieke aanpassingen van keizer Penguins aan de barre omstandigheden van hun zeeijs thuis. Elk jaar bevriest het oppervlak van de oceaan rond Antarctica in de winter en smelt terug in de zomer. Pinguïns gebruiken het ijs als thuisbasis voor het fokken, voeden en ruien. Ze komen in maart of april vanuit oceaanwater aan in hun kolonie nadat zich zeeijs heeft gevormd voor het winterseizoen van het zuidelijk halfrond.

54 bekende keizerspinguïnkolonies rond Antarctica (zwarte stippen) en zeeijsbedekking (blauwe kleur). Stephanie Jenouvrier, CC BY-SA

Half mei legt het vrouwtje een ei. Gedurende de winter houden mannetjes de eieren warm, terwijl vrouwtjes een lange trek maken om water te openen om te voeden tijdens het meest meedogenloze weer op aarde.

Wanneer vrouwelijke pinguïns terugkeren naar hun pas uitgekomen kuikens met voedsel, hebben de mannetjes vier maanden gevast en verloren ze bijna de helft van hun gewicht. Nadat het ei uitkomt, voeden en beschermen beide ouders om de beurt hun kuiken. In september laten de volwassenen hun jongen achter zodat ze allebei kunnen foerageren om de groeiende eetlust van hun kuiken te ontmoeten. In december verlaat iedereen de kolonie en keert terug naar de oceaan.

{besloten Y=k0u67Wk_hJ0}
Keizerspinguïnvaders broeden een enkel ei uit totdat het uitkomt.

Gedurende deze jaarlijkse cyclus vertrouwen de pinguïns op zee-ijs "Goudlokje zoneVan voorwaarden om te gedijen. Ze hebben openingen in het ijs nodig die toegang bieden tot het water zodat ze kunnen voeden, maar ook een dik, stabiel platform van ijs om hun kuikens op te voeden.

Pinguïn populatietrends

Al meer dan 60 jaar hebben wetenschappers uitgebreid een kolonie van keizerspinguïns op Antarctica bestudeerd, genaamd Terre Adélie. Dit onderzoek heeft ons in staat gesteld te begrijpen hoe zeeijsomstandigheden de vogels beïnvloeden ' bevolkingsdynamiek. In de 1970s ondervond de bevolking bijvoorbeeld een dramatische achteruitgang toen verschillende opeenvolgende jaren van laag zeeijsbedekking veroorzaakten wijdverbreide sterfgevallen onder mannelijke pinguïns.

In de afgelopen 10-jaren hebben mijn collega's en ik wat we weten over deze relaties tussen zee-ijs en schommelingen in de levensgeschiedenis van pinguïns gecombineerd demografisch model waardoor we kunnen begrijpen hoe de omstandigheden op zeeijs van invloed zijn op de overvloed aan keizerspinguïns, en om hun aantallen te projecteren op basis van voorspellingen van toekomstige zee-ijsbedekking op Antarctica.

Zodra we bevestigden dat ons model met succes gereproduceerde in het verleden waargenomen trends in keizerspinguïnpopulaties rond heel Antarctica hebben we onze analyse uitgebreid naar een dreigingsanalyse op soortniveau.

Klimaatomstandigheden bepalen het lot van keizerspinguïns

Toen we een klimaatmodel gebruikten dat gekoppeld was aan ons bevolkingsmodel om te projecteren wat er waarschijnlijk zal gebeuren met zee-ijs als de uitstoot van broeikasgassen hun huidige trend voortzet, ontdekten we dat alle bekende 54-kolonies van keizerspinguïn zouden afnemen met 2100 en 80% van hen zou bijna uitgestorven zijn. Dienovereenkomstig schatten we dat het totale aantal keizerspinguïns met 86% zal dalen ten opzichte van zijn Huidige grootte van ongeveer 250,000 als landen hun CO2-uitstoot niet verminderen.

Zonder actie om de wereldwijde uitstoot van kooldioxide te verminderen, zal het verlies van zee-ijs (weergegeven in blauw) de meeste keizerspinguïnkolonies door 2100 uitroeien. Stephanie Jenouvrier, CC BY-SA

Als de wereldgemeenschap echter optreedt om de uitstoot van broeikasgassen te verminderen en erin slaagt de gemiddelde mondiale temperaturen op 1.5 graden Celsius (3 graden Faherenheit) boven pre-industriële niveaus te stabiliseren, schatten we dat het aantal keizerspinguïns zou dalen met 31% - nog steeds drastisch, maar rendabel.

Minder stringente bezuinigingen op broeikasgassen, leidend tot een wereldwijde temperatuurstijging van 2 ° C, zou resulteren in een daling van 44%.

Ons model geeft aan dat deze populatiedalingen voornamelijk in de eerste helft van deze eeuw zullen voorkomen. Desalniettemin, in een scenario waarin de wereld de klimaatdoelstellingen van Parijs haalt, projecteren we dat de wereldwijde populatie van keizerspinguïns zich bijna zou stabiliseren door 2100, en dat levensvatbare schuilplaatsen beschikbaar zouden blijven om sommige kolonies te ondersteunen.

Wereldwijde actie om klimaatverandering te beperken door 2100 kan de persistentie / levensvatbaarheid van keizerpinguïns aanzienlijk verbeteren. Stephanie Jenouvrier, CC BY-SA

In een veranderend klimaat kunnen individuele pinguïns naar nieuwe locaties verhuizen om meer geschikte omstandigheden te vinden. Ons bevolkingsmodel omvatte complex dispersieprocessen om rekening te houden met deze bewegingen. We constateren echter dat deze acties niet voldoende zijn om de klimaatgedreven wereldbevolking terug te dringen. Kortom, het wereldwijde klimaatbeleid heeft veel meer invloed op de toekomst van keizerspinguïns dan het vermogen van de pinguïns om naar een beter leefgebied te verhuizen.

Onze bevindingen illustreren grimmig de verstrekkende implicaties van nationale beslissingen over klimaatbeleid. Het terugdringen van de uitstoot van kooldioxide heeft kritische implicaties voor keizerspinguïns en een ontelbaar aantal andere soorten waarvoor de wetenschap nog zo'n duidelijke waarschuwing moet documenteren.

Over de auteur

Stephanie Jenouvrier, Associate Scientist, Woods Hole Oceanographic Institution

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees de originele artikel.

Verwante Boeken

Life After Carbon: The Next Global Transformation of Cities

by Peter Plastrik, John Cleveland
De toekomst van onze steden is niet meer wat het was. Het moderne stadsmodel dat wereldwijd in de twintigste eeuw greep, heeft zijn nut overleefd. Het kan de problemen niet oplossen die het heeft helpen creëren, vooral de opwarming van de aarde. Gelukkig is er een nieuw model voor stadsontwikkeling in steden dat agressief de realiteit van de klimaatverandering aanpakt. Het transformeert de manier waarop steden fysieke ruimte ontwerpen en gebruiken, economische welvaart genereren, hulpbronnen verbruiken en verwijderen, de natuurlijke ecosystemen exploiteren en onderhouden en zich voorbereiden op de toekomst. Beschikbaar op Amazon

The Sixth Extinction: An Unnatural History

door Elizabeth Kolbert
In de afgelopen half miljard jaar zijn er vijf massa-uitstervingen geweest, toen de diversiteit van het leven op aarde plotseling en dramatisch afnam. Wetenschappers over de hele wereld controleren momenteel het zesde uitsterven, waarvan wordt voorspeld dat het de meest verwoestende uitsterving is sinds de asteroïde-impact die de dinosauriërs heeft uitgeroeid. Deze keer is de cataclysm ons. In proza ​​dat tegelijkertijd eerlijk, vermakelijk en diep geïnformeerd is, New Yorker schrijver Elizabeth Kolbert vertelt ons waarom en hoe mensen het leven op de planeet hebben veranderd op een manier die geen soort eerder heeft. Door verweven onderzoek in een half dozijn disciplines, beschrijvingen van de fascinerende soorten die al verloren zijn gegaan, en de geschiedenis van uitroeiing als concept, biedt Kolbert een ontroerend en uitgebreid verslag van de verdwijningen die zich voor onze ogen voordoen. Ze laat zien dat de zesde uitsterving waarschijnlijk de meest duurzame erfenis van de mensheid zal zijn, en dwingt ons de fundamentele vraag te heroverwegen wat het betekent om mens te zijn. Beschikbaar op Amazon

Climate Wars: The Fight for Survival as the World Overheats

door Gwynne Dyer
Golven van klimaatvluchtelingen. Tientallen mislukte staten. All-out oorlog. Van een van 's werelds grote geopolitieke analisten komt een angstaanjagende kijk op de strategische realiteit van de nabije toekomst, wanneer de klimaatverandering de wereldmacht in de richting van de moordende overlevingspolitiek drijft. Voorafgaand en onwrikbaar, Klimaatoorlogen zal een van de belangrijkste boeken van de komende jaren zijn. Lees het en ontdek waar we naar op zoek zijn. Beschikbaar op Amazon

Van de uitgever:
Aankopen op Amazon gaan om de kosten van het brengen van je te bekostigen InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, en ClimateImpactNews.com zonder kosten en zonder adverteerders die je surfgedrag volgen. Zelfs als u op een link klikt maar deze geselecteerde producten niet koopt, betaalt alles wat u bij hetzelfde bezoek op Amazon koopt, een kleine commissie. Er zijn geen extra kosten voor u, dus draag alstublieft bij aan de moeite. Je kan ook gebruik dan deze link te gebruiken op elk gewenst moment voor Amazon, zodat u ons kunt helpen onze inspanningen te ondersteunen.