帝企鹅世界的变迁

在1989年拍摄的卫星图像中，在一组冰山附近的白色陆架冰背景上，可以看到淡淡的棕色鸟粪污渍。污渍位于南部冰架边缘附近。

在2025年拍摄的类似图像中，沿冰架仍可见棕色鸟粪污渍，尽管冰山的位置有所变化。

帝企鹅以其迷人的摇摆步态、保暖的挤作一团和燕尾服般的羽毛，成为世界上最知名的动物之一。最近的卫星调查估计，有数十万只这种不会飞的鸟类生活在南极洲难以接近的冰冻海岸线上的66个群落中。但未来几十年，这些数字可能会下降，因为帝企鹅依赖陆架冰（一种附着在海岸线上的海冰）来繁殖、养育幼鸟和换羽。

虽然南极海冰在1970年代末至2015年间保持相对稳定，但自2016年以来一直在减少，气候预测表明这一趋势将持续。陆架冰的现状仍知之甚少，是一个活跃的研究领域。然而，一项研究表明，近几十年来，西南极洲和威德尔海的陆架冰有所减少，而别林斯高晋海和东南极洲的陆架冰则呈上升趋势。

与此同时，一些模型预测，由于栖息地变得不适宜，帝企鹅可能在2100年前消失。美国鱼类与野生动物管理局于2022年将帝企鹅列为受威胁物种，国际自然保护联盟于2026年将其列为濒危物种。

在2022年南极海冰覆盖创下历史新低后，英国南极调查局的研究人员报告了别林斯高晋海群落的“灾难性”繁殖失败。然而，基于NASA-USGS Landsat卫星数十年观测的新研究带来了一些希望，强调许多群落已经持续存在数十年，帝企鹅可能比之前认为的更能灵活选择繁殖地点。

除少数研究深入的群落外，科学家对许多帝企鹅群落存在了多久、种群如何变化，或它们如何应对过去陆架海冰的破坏知之甚少。

“对于大多数这些群落来说，什么是‘正常’的基线信息很少，”坎特伯雷大学的野生动物生态学家Michelle LaRue说。这使得预测未来种群水平成为一项挑战。

2026年发表的两项新研究利用数十年的Landsat观测来填补理解上的空白。Landsat无法分辨单个企鹅，但研究人员通过数千只鸟聚集在冰上时积累的鸟粪污渍来识别群落。

利用这项技术，弗莱堡大学的研究人员发现，18个群落的实际存在时间比最初识别的时间平均早17年。由于Landsat自1980年代初以来持续对南极洲成像，它提供了对偏远企鹅群落为数不多的系统性长期记录之一。

研究中最古老的群落之一是别林斯高晋海的斯迈利岛群落，约有6000只鸟，其历史可追溯到至少1989年，比之前已知的早二十年。其他比最早已知存在早20年或更久的群落包括巴里尔湾、布朗森、卢伊特波尔德海岸、拉格希尔德、史密斯和韦尔迪湾的群落。

近年来，科学家密切关注斯迈利岛群落，因为它可能是2022年遭受完全繁殖失败的群落之一。当年拍摄的卫星图像显示该群落分裂，一些企鹅转移到搁浅在海岸附近的一座大冰山上。

尽管自那以来海冰条件持续偏低，该群落仍继续出现在卫星图像中，通常栖息在冰架边缘的冰山附近。上方的右侧图像显示了2025年12月的群落，这是Landsat观测该群落的最近月份。

“我们正在看到斯迈利岛群落一定程度的韧性，”LaRue说。“他们现在似乎状况不错，我们将继续监测他们以了解更多行为。”群落的持续存在强调了一次糟糕的繁殖年——即使是完全失败——并不意味着群落的终结。暴风雪和捕食者也可能导致幼鸟存活率极低的糟糕年份，她补充道。“当我们开始看到年复一年的频繁繁殖失败时，鸟类将无法跟上，这将成为群落的问题。”

一张图像（左）显示了2018年从裂缝冰向北延伸至附近冰架上较大鸟粪污渍的长条污渍。在2023年，棕色鸟粪污渍出现在更靠近开阔水域的陆架冰上，而冰架上没有帝企鹅群落的迹象（右）。

第二项研究由杜伦大学遥感科学家Grant Macdonald领导，发现了行为灵活性的进一步证据。Macdonald及其同事分析了近40年来来自Landsat、NASA Terra卫星上的ASTER（先进星载热发射和反射辐射计）以及其他来源的观测数据，针对三个因冰山崩解或海冰提前破裂而受到干扰的群落。他们发现，默茨和SANAE群落的企鹅通过暂时转移到附近的冰山、海湾或冰架来应对，然后返回它们以前的繁殖地。

Landsat于1984年首次在东南极洲毛德皇后地一个避风海湾的陆架冰上拍摄到SANAE群落。在2011年一次重大崩解事件使陆架冰暴露于更强烈的风之后，该群落迁移到南部11公里（7英里）一个海湾的裂缝冰上。这一迁移被证明是暂时的。部分群体转移到附近另一个地点，部分群体于2016年返回原始繁殖地。

然而，在2016-2017年繁殖季节，返回者做了一些意想不到的事情。尽管存在稳定的陆架冰，它们跋涉到冰架上并在那里挤作一团繁殖。在上面的Landsat图像中，一条蜿蜒的鸟粪污渍小径追踪了企鹅进入冰架的路线。到2022年，经过大约十年的游荡和在地点之间分裂，整个群落已返回其原始繁殖地，此后每年都在那里繁殖。

在研究人员研究的第三个群落，即维格里迪森冰架上的阿斯特丽德群落，即使在2006年一次重大崩解事件后，鸟类仍不断返回其原始繁殖地。这可能是因为一些陆架冰仍然存在，附近的冰山提供了一些庇护。鸟粪污渍表明，该群落确实有时在繁殖季节结束时在附近的冰架上度过时间，无论是在崩解事件之前还是之后。

事实上，移动并有时在冰架、冰山或裂缝冰等替代表面上繁殖可能“比之前认为的更常见和可行”，Macdonald说，也许是因为一些地点提供了更好的避风条件。这种移动意愿可能代表一种“有用的适应”，随着海洋温度升高和海冰减少，他补充道，但他警告说，仅凭行为灵活性不一定能抵消持续海冰损失的长期影响。

“我们对帝企鹅还有很多要了解，”LaRue补充道。“这些群落如此偏远且难以到达，以至于卫星——尤其是数据易于获取的政府卫星——对于理解它们的未来将绝对宝贵。”

NASA地球观测站图片由Michala Garrison拍摄，使用美国地质调查局的Landsat数据。照片由Michael Van Woert（NOAA NESDIS, ORA）拍摄。 故事由Adam Voiland撰写。

参考文献与资源

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