Kejser Penguin i Antarktis. Stephanie Jenouvrier, CC BY-ND

Begrebet a kanarie i en kulmine - en følsom art, der giver en advarsel mod fare - stammer fra britiske minearbejdere, der bar egentlige kanariefugle under jorden gennem midten af ​​1980 for at opdage tilstedeværelsen af ​​dødbringende kulilte. I dag giver en anden fugl, kejseren Penguin, en lignende advarsel om de planetariske virkninger af forbrænding af fossile brændstoffer.

Som en havfugløkolog, Jeg udvikler matematiske modeller til at forstå og forudsige hvordan havfugle reagerer på miljøændringer. Min forskning integrerer mange videnskabelige områder, herunder ekspertisen inden for klimatologer, for at forbedre vores evne til at forudse fremtidige økologiske konsekvenser af klimaændringer.

Senest arbejdede jeg sammen med kolleger for at kombinere det, vi ved om kejserpingvins livshistorie, med forskellige potentialer klimascenarier skitseret i 2015 Paris-aftalen, for at bekæmpe klimaforandringer og tilpasse sig dens virkninger. Vi ønskede at forstå, hvordan klimaændringer kunne påvirke denne ikoniske art, hvis unikke livsvaner blev dokumenteret i den prisvindende film “Marts af pingvinerne".

Vores nyudgivet undersøgelse fandt, at hvis klimaændringerne fortsætter med sin nuværende hastighed, kunne kejserpingviner næsten forsvinde i året 2100 på grund af tab af Antarktis havis. En mere aggressiv global klimapolitik kan imidlertid stoppe pingvinenes march til udryddelse.

Emperor Penguins avler på havis i Terre Adélie, Antarktis. Stephanie Jenouvrier, CC BY-ND

Kuldioxid i Jordens atmosfære

Som mange videnskabelige rapporter har vist, øger menneskelige aktiviteter kuldioxidkoncentrationer i Jordens atmosfære, hvilket er varmer planeten. I dag står CO2-atmosfæriske niveauer på lidt over 410 dele pr. Million, godt over alt, hvad planeten har oplevet i millioner af år.

Hvis denne tendens fortsætter, projicerer forskere, at CO2 i atmosfæren kunne nå 950 dele pr. Million med 2100. Disse forhold ville producere en meget anden verden fra dagens.

Kejser Penguins er levende indikatorer hvis befolkningstendenser kan illustrere konsekvenserne af disse ændringer. Selvom de findes i Antarktis, langt fra den menneskelige civilisation, lever de i en så delikat balance med deres hurtigt skiftende miljø, at de er blevet kanarier i nutiden.

En skæbne bundet til havis

Jeg har brugt næsten 20 år på at studere Emperor Penguins 'unikke tilpasninger til hårde forhold i deres havis hjem. Hvert år fryser overfladen af ​​havet omkring Antarktis om vinteren og smelter tilbage om sommeren. Pingviner bruger isen som hjemmebase til avl, fodring og smeltning og ankommer til deres koloni fra havfarvande i marts eller april, efter at havis har dannet sig på den sydlige halvkugls vintersæson.

54 kendte kejserpingvinkolonier omkring Antarktis (sorte prikker) og haviske (blå farve). Stephanie Jenouvrier, CC BY-ND

I midten af ​​maj lægger hunnen et enkelt æg. Gennem vinteren holder mænd ægene varme, mens hunnerne foretager en lang vandring til åbent vand for at fodre under det mest utilgivelige vejr på Jorden.

Når kvindelige pingviner vender tilbage til deres nyudklækkede kyllinger med mad, har hannerne faste i fire måneder og mistet næsten halvdelen af ​​deres vægt. Efter ægget er klækket, skiftes begge forældre til at fodre og beskytte deres kylling. I september forlader de voksne deres unge, så de begge kan fodre for at imødekomme deres kvindes voksende appetit. I december forlader alle kolonien og vender tilbage til havet.

{vembed Y=k0u67Wk_hJ0}
Kejser Penguin fædre inkuberer et enkelt æg, indtil det klekker.

Gennem denne årlige cyklus er pingvinerne afhængige af en havis “Guldlåse zone”Af betingelser for at trives. De har brug for åbninger i isen, der giver adgang til vandet, så de kan fodre, men også en tyk, stabil platform med is for at hæve deres kyllinger.

Penguin befolkningstendenser

I mere end 60 år har forskere omfattende studeret en Emperor Penguin colony i Antarktis, kaldet Terre Adélie. Denne undersøgelse har gjort det muligt for os at forstå, hvordan havisforholdene påvirker fuglenes ' befolkningens dynamik. I 1970'erne oplevede for eksempel befolkningen en dramatisk tilbagegang når flere på hinanden følgende år med lav havisedækning forårsagede udbredte dødsfald blandt mandlige pingviner.

I løbet af de sidste 10 år har mine kolleger og jeg kombineret det, vi ved om disse forhold mellem havis og udsving i pingvinlivshistorier for at skabe en demografisk model der giver os mulighed for at forstå, hvordan forholdene til havis påvirker overflod af kejserpingviner, og til at projicere deres antal baseret på prognoser for fremtidig havisdækning i Antarktis.

Når vi bekræftede, at vores model med succes gengivet tidligere observerede tendenser i bestande af kejserpingvin omkring hele Antarktis udvidede vi vores analyse til en trusselvurdering på artsniveau.

Klimaforhold bestemmer kejsermingvinenes skæbne

Da vi brugte en klimamodel knyttet til vores befolkningsmodel til at projicere, hvad der sandsynligvis vil ske med havis, hvis drivhusgasudledningen fortsætter med deres nuværende tendens, fandt vi, at alle de kendte 54-kendte kejserpingvin-kolonier ville være i tilbagegang med 2100 og 80% af dem ville være kvasi-uddød. Derfor estimerer vi, at det samlede antal kejserpingviner vil falde med 86% i forhold til dens nuværende størrelse på omtrent 250,000, hvis nationer ikke klarer at reducere deres kuldioxidemissioner.

Uden handling for at reducere de globale emissioner af kuldioxid, vil havistab (vist i blåt) udrydde de fleste kejserpingvinkolonier ved 2100. Stephanie Jenouvrier, CC BY-ND

Men hvis det globale samfund handler for at reducere drivhusgasemissionerne og lykkes med at stabilisere de gennemsnitlige globale temperaturer ved 1.5 grader Celsius (3 grader Faherenheit) over det præindustrielle niveau, estimerer vi, at antallet af kejser Penguin ville falde med 31% - stadig drastisk, men levedygtige.

Mindre strenge nedskæringer i drivhusgasemissioner, hvilket fører til en global temperaturstigning på 2 ° C, ville resultere i et fald på 44%.

Vores model viser, at disse befolkningsfald vil forekomme overvejende i første halvdel af dette århundrede. Ikke desto mindre projicerer vi i et scenarie, hvor verden opfylder Paris-klimamålene, at den globale kejserpingvin-befolkning næsten ville stabiliseres med 2100, og at levedygtige tilbageslag ville forblive tilgængelige for at støtte nogle kolonier.

Global indsats for at begrænse klimaændringer gennem 2100 kunne i høj grad forbedre kejserpingvinenes vedholdenhed / levedygtighed. Stephanie Jenouvrier, CC BY-ND

I et skiftende klima kan individuelle pingviner flytte til nye steder for at finde mere passende forhold. Vores befolkningsmodel inkluderede komplekse spredningsprocesser at redegøre for disse bevægelser. Vi finder dog ud af, at disse handlinger ikke er tilstrækkelige til at opveje klimadrevne globale befolkningsfald. Kort sagt, den globale klimapolitik har meget mere indflydelse på kejserpingvinenes fremtid end pingvinenes evne til at flytte til et bedre habitat.

Vores fund illustrerer tydeligt de vidtrækkende konsekvenser af nationale klimapolitiske beslutninger. At begrænse kuldioxidemissioner har kritiske konsekvenser for kejserpingviner og et utal af andre arter, som videnskaben endnu ikke har dokumenteret en så klart talet advarsel om.

Om forfatteren

Stephanie Jenouvrier, forsker, Woods Hole Oceanographic Institution

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs oprindelige artikel.

Relaterede bøger

Livet efter kulstof: Den næste globale transformation af byer

by Peter Plastrik, John Cleveland
Vores byers fremtid er ikke, hvad den plejede at være. Den moderne by model, der tog holder globalt i det tyvende århundrede har overlevet sin nytte. Det kan ikke løse de problemer, det hjalp med at skabe - især den globale opvarmning. Heldigvis er en ny model for byudvikling dukker op i byerne at aggressivt tackle realiteter klimaændringer. Det transformerer den måde, byer designer og bruger det fysiske rum, skaber økonomisk velstand, forbruger og disponerer over ressourcer, udnytter og opretholder de naturlige økosystemer og forbereder sig på fremtiden. Fås på Amazon

Den sjette udryddelse: En unaturlig historie

af Elizabeth Kolbert
I løbet af det sidste halve milliard år, har der været fem masseudryddelser, hvor mangfoldigheden af ​​liv på jorden pludseligt og dramatisk kontraheret. Forskere overalt i verden overvåger i øjeblikket den sjette udryddelse, der forudses at være den mest ødelæggende udryddelsesbegivenhed siden den asteroide påvirkning, der udslettede dinosaurierne. Denne gang er katastrofen os. I prosa, der på én gang er ærlig, underholdende og dybt informeret, New Yorker forfatter Elizabeth Kølbert fortæller os, hvorfor og hvordan mennesker har ændret livet på planeten på en måde ingen art har før. Sammenflettende forskning inden for et halvt dusin discipliner, beskrivelser af de fascinerende arter, der allerede er gået tabt, og historien om udryddelse som koncept, giver Kolbert en bevægende og omfattende redegørelse for forsvinden, der opstår foran vores øjne. Hun viser, at den sjette udryddelse sandsynligvis er menneskehedens mest varige arv, hvilket tvinger os til at overveje det grundlæggende spørgsmål om, hvad det betyder at være menneske. Fås på Amazon

Klimakriger: Kampen for overlevelse, når verden overophedes

af Gwynne Dyer
Bølger af klimaflygtninge. Dusinvis af mislykkede stater. All-out krig. Fra en af ​​verdens store geopolitiske analytikere kommer et skræmmende glimt af de strategiske realiteter i den nærmeste fremtid, når klimaforandringer driver verdens magter mod overlevelsespolitikken. Presenterende og uvinklet, Klimakrig vil være en af ​​de vigtigste bøger i de kommende år. Læs det, og find ud af, hvad vi går mod. Fås på Amazon

Fra udgiveren:
Køb på Amazon går til at bekæmpe omkostningerne ved at bringe dig InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, , ClimateImpactNews.com uden omkostninger og uden annoncører, der sporer dine browservaner. Selv hvis du klikker på et link, men ikke køber disse valgte produkter, betaler alt andet, du køber i det samme besøg på Amazon, en lille provision. Der er ingen ekstra omkostninger for dig, så vær venlig at bidrage til indsatsen. Du kan også bruge dette link at bruge til Amazon når som helst, så du kan hjælpe med at støtte vores indsats.