Hoàng đế Penguin ở Nam Cực. Stephanie Jenouvrier, CC BY-NĐ

Khái niệm về một hoàng yến trong một mỏ than - một loài nhạy cảm cung cấp một cảnh báo về nguy hiểm - bắt nguồn từ các công ty khai thác của Anh, người đã mang theo những con chim hoàng yến thực sự dưới lòng đất giữa các 1980 để phát hiện sự hiện diện của khí carbon monoxide chết người. Ngày nay, một loài chim khác, Hoàng đế Penguin, đang đưa ra một cảnh báo tương tự về tác động của hành tinh trong việc đốt nhiên liệu hóa thạch.

Là một nhà sinh thái học chim biển, Tôi phát triển các mô hình toán học để hiểu và dự đoán chim biển phản ứng thế nào với sự thay đổi môi trường. Nghiên cứu của tôi tích hợp nhiều lĩnh vực khoa học, bao gồm cả chuyên môn về nhà khí hậu học, để cải thiện khả năng của chúng tôi để dự đoán hậu quả sinh thái trong tương lai của biến đổi khí hậu.

Gần đây nhất, tôi đã làm việc với các đồng nghiệp để kết hợp những gì chúng ta biết về lịch sử cuộc sống của Hoàng đế chim cánh cụt với tiềm năng khác nhau kịch bản khí hậu được phác thảo trong 2015 Hiệp định Paris, để chống biến đổi khí hậu và thích ứng với tác động của nó. Chúng tôi muốn hiểu làm thế nào biến đổi khí hậu có thể ảnh hưởng đến loài sinh vật biểu tượng này, có thói quen sống độc đáo đã được ghi nhận trong bộ phim giành giải thưởngTháng ba của chim cánh cụt".

Của chúng tôi nghiên cứu vừa được công bố nhận thấy rằng nếu biến đổi khí hậu tiếp tục với tốc độ hiện tại, Hoàng đế Chim cánh cụt hầu như có thể biến mất vào năm 2100 do mất băng biển ở Nam Cực. Tuy nhiên, một chính sách khí hậu toàn cầu tích cực hơn có thể ngăn chặn cuộc diễu hành của chim cánh cụt đến tuyệt chủng.

Chim cánh cụt hoàng đế sinh sản trên băng biển ở Terre Adélie, Nam Cực. Stephanie Jenouvrier, CC BY-NĐ

Carbon dioxide trong khí quyển trái đất

Như nhiều báo cáo khoa học đã chỉ ra, các hoạt động của con người đang làm tăng nồng độ carbon dioxide trong bầu khí quyển của Trái đất, đó là làm nóng hành tinh. Ngày nay, nồng độ CO2 trong khí quyển chiếm hơn một phần so với các phần 410 trên một triệu, cao hơn bất cứ thứ gì hành tinh đã trải qua hàng triệu năm.

Nếu xu hướng này tiếp tục, các nhà khoa học dự đoán rằng CO2 trong khí quyển có thể đạt tới các phần 950 trên một triệu bằng 2100. Những điều kiện này sẽ tạo ra một thế giới rất khác từ hôm nay.

Chim cánh cụt hoàng đế là chỉ số sống xu hướng dân số có thể minh họa hậu quả của những thay đổi này. Mặc dù chúng được tìm thấy ở Nam Cực, cách xa nền văn minh của loài người, chúng sống trong sự cân bằng tinh tế với môi trường thay đổi nhanh chóng đến mức chúng trở thành chim hoàng yến thời hiện đại.

Một số phận gắn liền với băng biển

Tôi đã dành gần như 20 nhiều năm để nghiên cứu các tác phẩm chuyển thể độc đáo của Hoàng đế chim cánh cụt điều kiện khắc nghiệt của nhà băng biển của họ. Mỗi năm, bề mặt đại dương quanh Nam Cực đóng băng vào mùa đông và tan chảy vào mùa hè. Chim cánh cụt sử dụng băng làm căn cứ gia đình để sinh sản, kiếm ăn và lột xác, đến thuộc địa của chúng từ vùng biển vào tháng 3 hoặc tháng 4 sau khi băng biển hình thành cho mùa đông ở Nam bán cầu.

54 được biết đến là các thuộc địa của Hoàng đế Penguin xung quanh Nam Cực (chấm đen) và lớp băng trên biển (màu xanh). Stephanie Jenouvrier, CC BY-NĐ

Vào giữa tháng Năm, con cái đẻ một quả trứng. Trong suốt mùa đông, con đực giữ ấm trứng trong khi con cái thực hiện một chuyến đi dài để mở nước để kiếm ăn trong thời tiết khó chịu nhất trên Trái đất.

Khi chim cánh cụt cái quay trở lại gà con mới nở bằng thức ăn, con đực đã nhịn ăn trong bốn tháng và giảm gần một nửa trọng lượng. Sau khi trứng nở, cả bố và mẹ thay phiên nhau cho ăn và bảo vệ gà con. Vào tháng 9, những con trưởng thành rời khỏi con non để cả hai có thể tìm thức ăn để đáp ứng sự thèm ăn ngày càng tăng của gà con. Vào tháng 12, mọi người rời khỏi thuộc địa và trở về đại dương.

{vembed Y = k0u67Wk_hJ0}
Hoàng đế chim cánh cụt ấp một quả trứng cho đến khi nó nở.

Trong suốt chu kỳ hàng năm này, chim cánh cụt dựa vào một tảng băng biểnVùng GoldilocksĐiều kiện để phát triển mạnh. Chúng cần những khe hở trong băng cung cấp khả năng tiếp cận với nước để chúng có thể kiếm ăn, nhưng cũng là một nền tảng băng dày, ổn định để nuôi gà con.

Xu hướng dân số chim cánh cụt

Trong hơn nhiều năm 60, các nhà khoa học đã nghiên cứu rộng rãi một thuộc địa của Hoàng đế Penguin ở Nam Cực, được gọi là Terre Adélie. Nghiên cứu này đã cho phép chúng tôi hiểu điều kiện băng biển ảnh hưởng đến chim như thế nào biến động dân số. Ví dụ, trong các 1970, dân số đã trải qua một suy giảm nghiêm trọng khi nhiều năm liên tiếp băng biển thấp gây ra cái chết lan rộng trong số chim cánh cụt đực.

Trong những năm 10 vừa qua, các đồng nghiệp của tôi và tôi đã kết hợp những gì chúng ta biết về những mối quan hệ giữa băng biển và biến động trong lịch sử cuộc sống của chim cánh cụt để tạo ra một mô hình nhân khẩu học cho phép chúng ta hiểu điều kiện băng biển ảnh hưởng đến sự phong phú của chim cánh cụt hoàng đếvà để dự đoán số lượng của chúng dựa trên dự báo về lớp băng trên biển trong tương lai ở Nam Cực.

Khi chúng tôi xác nhận rằng mô hình của chúng tôi tái tạo thành công xu hướng quan sát trong quá khứ trong quần thể chim cánh cụt Hoàng đế xung quanh tất cả Nam Cực, chúng tôi đã mở rộng phân tích của mình thành một đánh giá mối đe dọa cấp loài.

Điều kiện khí hậu quyết định số phận của chim cánh cụt hoàng đế

Khi chúng tôi sử dụng mô hình khí hậu liên quan đến mô hình dân số của chúng tôi để dự đoán những gì có khả năng xảy ra với băng biển nếu phát thải khí nhà kính tiếp tục theo xu hướng hiện tại của chúng tôi, chúng tôi thấy rằng tất cả các thuộc địa của Penguin Penguin được biết đến sẽ bị suy giảm bởi 54 và 2100% trong số họ sẽ bị tuyệt chủng. Theo đó, chúng tôi ước tính rằng tổng số chim cánh cụt của Hoàng đế sẽ giảm theo 80% so với nó Kích cỡ hiện tại khoảng 250,000 nếu các quốc gia không giảm lượng khí thải carbon dioxide.

Nếu không có hành động để giảm lượng khí thải carbon dioxide toàn cầu, mất băng biển (thể hiện bằng màu xanh) sẽ xóa sổ hầu hết các thuộc địa của Penguin Penguin bởi 2100. Stephanie Jenouvrier, CC BY-NĐ

Tuy nhiên, nếu cộng đồng toàn cầu hành động để giảm phát thải khí nhà kính và thành công trong việc ổn định nhiệt độ trung bình toàn cầu ở mức 1.5 độ C (3 độ Faherenheit) trên mức tiền công nghiệp, chúng tôi ước tính rằng số lượng Penguin của Hoàng đế sẽ giảm xuống còn 31% - nhưng vẫn quyết liệt, nhưng vẫn quyết liệt khả thi.

Việc cắt giảm khí thải nhà kính ít nghiêm ngặt hơn, dẫn đến sự gia tăng nhiệt độ toàn cầu của 2 ° C, sẽ dẫn đến giảm 44%.

Mô hình của chúng tôi chỉ ra rằng những sự suy giảm dân số này sẽ xảy ra chủ yếu trong nửa đầu thế kỷ này. Tuy nhiên, trong một kịch bản mà thế giới đáp ứng các mục tiêu khí hậu ở Paris, chúng tôi dự đoán rằng quần thể Chim cánh cụt toàn cầu sẽ gần như ổn định bởi 2100, và những nơi tị nạn khả thi sẽ vẫn có sẵn để hỗ trợ một số thuộc địa.

Hành động toàn cầu để hạn chế biến đổi khí hậu thông qua 2100 có thể cải thiện đáng kể tính bền bỉ / khả năng tồn tại của Hoàng đế Chim cánh cụt. Stephanie Jenouvrier, CC BY-NĐ

Trong điều kiện khí hậu thay đổi, từng chú chim cánh cụt có thể di chuyển đến địa điểm mới để tìm điều kiện phù hợp hơn. Mô hình dân số của chúng tôi bao gồm phức tạp quá trình phân tán để giải thích cho các phong trào này. Tuy nhiên, chúng tôi thấy rằng những hành động này là không đủ để bù đắp sự suy giảm dân số toàn cầu do khí hậu. Nói tóm lại, chính sách khí hậu toàn cầu có ảnh hưởng lớn hơn nhiều đến tương lai của Hoàng đế chim cánh cụt so với khả năng di chuyển đến môi trường sống tốt hơn của chim cánh cụt.

Những phát hiện của chúng tôi minh họa rõ ràng cho những tác động sâu rộng của các quyết định chính sách khí hậu quốc gia. Hạn chế lượng khí thải carbon dioxide có ý nghĩa quan trọng đối với Chim cánh cụt Hoàng đế và một số lượng chưa từng thấy của các loài khác mà khoa học vẫn chưa ghi nhận cảnh báo rõ ràng như vậy.

Lưu ý

Stephanie Jenouvrier, Phó nhà khoa học, Viện Hải dương học Wood Hole

Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc ban đầu bài viết.

Sách liên quan

Cuộc sống sau carbon: Sự chuyển đổi toàn cầu tiếp theo của các thành phố

by Peter Plastrik, John Cleveland
Tương lai của các thành phố của chúng ta không giống như trước đây. Mô hình thành phố hiện đại đã nắm giữ trên toàn cầu trong thế kỷ XX đã vượt qua sự hữu ích của nó. Nó không thể giải quyết các vấn đề mà nó đã giúp tạo ra đặc biệt là sự nóng lên toàn cầu. May mắn thay, một mô hình mới cho phát triển đô thị đang nổi lên ở các thành phố để tích cực giải quyết thực tế của biến đổi khí hậu. Nó biến đổi cách các thành phố thiết kế và sử dụng không gian vật lý, tạo ra sự giàu có về kinh tế, tiêu thụ và xử lý tài nguyên, khai thác và duy trì hệ sinh thái tự nhiên và chuẩn bị cho tương lai. Có sẵn trên Amazon

Sự tuyệt chủng thứ sáu: Một lịch sử không tự nhiên

của Elizabeth Kolbert
Trong nửa tỷ năm qua, đã có Năm sự tuyệt chủng hàng loạt, khi sự đa dạng của sự sống trên trái đất đột ngột và ký hợp đồng đột ngột. Các nhà khoa học trên thế giới hiện đang theo dõi sự tuyệt chủng thứ sáu, được dự đoán là sự kiện tuyệt chủng tàn khốc nhất kể từ khi tác động của tiểu hành tinh quét sạch khủng long. Lần này, thảm họa là chúng ta. Trong văn xuôi đó là ngay lập tức, giải trí, và thông tin sâu sắc, New Yorker nhà văn Elizabeth Kolbert cho chúng ta biết lý do tại sao và làm thế nào con người đã thay đổi cuộc sống trên hành tinh theo cách mà không có loài nào có trước đây. Nghiên cứu đan xen trong nửa tá môn học, mô tả về các loài hấp dẫn đã bị mất và lịch sử tuyệt chủng như một khái niệm, Kolbert cung cấp một tài khoản cảm động và toàn diện về những vụ mất tích xảy ra trước mắt chúng ta. Bà cho thấy sự tuyệt chủng thứ sáu có khả năng là di sản lâu dài nhất của loài người, buộc chúng ta phải suy nghĩ lại về câu hỏi cơ bản về ý nghĩa của con người. Có sẵn trên Amazon

Cuộc chiến khí hậu: Cuộc chiến sinh tồn khi thế giới quá nóng

bởi Gwynne Dyer
Sóng của người tị nạn khí hậu. Hàng chục quốc gia thất bại. Chiến tranh toàn diện. Từ một trong những nhà phân tích địa chính trị vĩ đại của thế giới đến một cái nhìn kinh hoàng về thực tế chiến lược của tương lai gần, khi biến đổi khí hậu thúc đẩy các cường quốc của thế giới hướng tới chính trị sinh tồn. Tiên tri và vô cảm, Chiến tranh khí hậu sẽ là một trong những cuốn sách quan trọng nhất trong những năm tới. Đọc nó và tìm hiểu những gì chúng ta đang hướng tới. Có sẵn trên Amazon

Từ Nhà xuất bản:
Mua hàng trên Amazon để giảm chi phí mang lại cho bạn InsideSelf.comelf.com, MightyNatural.com, và ClimateImpactNews.com miễn phí và không có nhà quảng cáo theo dõi thói quen duyệt web của bạn. Ngay cả khi bạn nhấp vào một liên kết nhưng không mua các sản phẩm được chọn này, bất kỳ thứ gì khác bạn mua trong cùng một lượt truy cập trên Amazon đều trả cho chúng tôi một khoản hoa hồng nhỏ. Không có chi phí bổ sung cho bạn, vì vậy hãy đóng góp cho nỗ lực. Bạn cũng có thể sử dụng liên kết này sử dụng cho Amazon bất cứ lúc nào để bạn có thể giúp hỗ trợ những nỗ lực của chúng tôi.