Podemos parar de pinguins-imperador, nossas modernas Canárias-em-uma-mina de carvão, da marcha à extinção?

Por que pinguins-imperador podem marchar para a extinção
Pinguim-imperador na Antártica. Stephanie Jenouvrier, CC BY-ND

O conceito de um canário em uma mina de carvão - uma espécie sensível que alerta para o perigo - originou-se de mineradoras britânicas, que transportaram canários reais no subsolo através dos meados do 1980 para detectar a presença de gás monóxido de carbono mortal. Hoje, outro pássaro, o pinguim-imperador, está dando um aviso semelhante sobre os efeitos planetários da queima de combustíveis fósseis.

Como um ecologista de aves marinhas, Desenvolvo modelos matemáticos para entender e prever como as aves marinhas respondem à mudança ambiental. Minha pesquisa integra muitas áreas da ciência, incluindo a experiência de climatologistas, para melhorar nossa capacidade de antecipar futuras conseqüências ecológicas das mudanças climáticas.

Mais recentemente, trabalhei com colegas para combinar o que sabemos sobre a história de vida dos pinguins-imperador com diferentes potencialidades. cenários climáticos descrito no 2015 Acordo de Paris, combater as alterações climáticas e adaptar-se aos seus efeitos. Queríamos entender como as mudanças climáticas poderiam afetar essa espécie icônica, cujos hábitos de vida únicos foram documentados no filme premiado "Marcha dos pinguins. "

Nossas estudo recém-publicado constatou que, se a mudança climática continuar na sua taxa atual, os pinguins-imperador poderão praticamente desaparecer até o ano 2100 devido à perda de gelo do mar antártico. No entanto, uma política climática global mais agressiva pode impedir a marcha dos pinguins para a extinção.

Por que pinguins-imperador podem estar marchando para a extinção
Pinguins de imperador que produzem no gelo marinho em Terre Adélie, a Antártica.
Stephanie Jenouvrier, CC BY-ND

Dióxido de carbono na atmosfera da Terra

Como muitos relatórios científicos demonstraram, as atividades humanas estão aumentando as concentrações de dióxido de carbono na atmosfera da Terra, o que é aquecendo o planeta. Atualmente, os níveis atmosféricos de CO2 situam-se em pouco mais de partes 410 por milhão, bem acima de tudo o que o planeta experimentou milhões de anos.

Se essa tendência continuar, os cientistas projetam que o CO2 na atmosfera poderia atingir o 950 partes por milhão no 2100. Essas condições produziriam um mundo muito diferente de hoje.

Os pinguins-imperador são indicadores de vida cujas tendências populacionais podem ilustrar as conseqüências dessas mudanças. Embora sejam encontrados na Antártica, longe da civilização humana, eles vivem em um equilíbrio tão delicado com o ambiente em rápida mudança que se tornaram canários dos dias de hoje.

Um destino ligado ao gelo marinho

Passei quase anos 20 estudando as adaptações únicas dos pinguins-imperadores aos condições adversas de sua casa de gelo marinho. A cada ano, a superfície do oceano ao redor da Antártica congela no inverno e derrete no verão. Os pinguins usam o gelo como base para procriação, alimentação e muda, chegando a sua colônia das águas do oceano em março ou abril, depois que o gelo marinho se formou para a estação de inverno do Hemisfério Sul.

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54 colônias conhecidas de pingüim-imperador ao redor da Antártica (pontos pretos) e cobertura de gelo marinho (cor azul).
Stephanie Jenouvrier, CC BY-ND

Em meados de maio, a fêmea põe um único ovo. Durante o inverno, os machos mantêm os ovos quentes, enquanto as fêmeas fazem uma longa caminhada para abrir a água para se alimentar durante o clima mais implacável da Terra.

Quando as pinguins voltam para os filhotes recém-nascidos com comida, os machos jejuam por quatro meses e perdem quase metade do peso. Depois que os ovos eclodem, os pais se revezam para alimentar e proteger o filhote. Em setembro, os adultos deixam seus filhotes para que ambos possam procurar o crescente apetite de seus filhotes. Em dezembro, todos saem da colônia e retornam ao oceano.


Os pais do pinguim-imperador incubam um único ovo até chocar.

Ao longo deste ciclo anual, os pinguins contam com um gelo marinho "Zona Goldilocks”De condições para prosperar. Eles precisam de aberturas no gelo que forneçam acesso à água para que possam se alimentar, mas também de uma plataforma grossa e estável de gelo para criar seus filhotes.

Tendências da população de pinguins

Por mais de dez anos, os cientistas estudaram extensivamente uma colônia de pinguins-imperador na Antártica, chamada Terre Adélie. Esta pesquisa nos permitiu entender como as condições do gelo marinho afetam as aves Dinâmica populacional. Nos 1970s, por exemplo, a população experimentou uma declínio dramático quando vários anos consecutivos de baixa cobertura de gelo do mar causaram mortes generalizadas entre pinguins machos.

Nos últimos anos da 10, meus colegas e eu combinamos o que sabemos sobre essas relações entre gelo marinho e flutuações nas histórias de vida dos pinguins para criar um modelo demográfico que nos permite entender como as condições do gelo marinho afetam a abundância de pinguins-imperador, e projetar seus números com base em previsões de futura cobertura de gelo marinho na Antártica.

Depois de confirmarmos que nosso modelo reproduziu com sucesso as tendências observadas no passado nas populações de pinguins-imperador em toda a Antártica, expandimos nossa análise para uma avaliação de ameaças em nível de espécie.

As condições climáticas determinam o destino dos pinguins-imperador

Quando usamos um modelo climático vinculado ao nosso modelo populacional para projetar o que provavelmente aconteceria com o gelo do mar se as emissões de gases de efeito estufa continuarem com a tendência atual, descobrimos que todas as colônias de pingüins-imperador conhecidas pela 54 estariam em declínio pela 2100, e 80% deles seria quase extinto. Assim, estimamos que o número total de pinguins-imperador diminuirá em 86% em relação ao seu tamanho atual aproximadamente de 250,000 se os países não conseguirem reduzir suas emissões de dióxido de carbono.

Por que pinguins-imperador podem estar marchando para a extinção
Sem ações para reduzir as emissões globais de dióxido de carbono, a perda de gelo do mar (mostrada em azul) erradicará a maioria das colônias de pingüins-imperador pela 2100.
Stephanie Jenouvrier, CC BY-ND

No entanto, se a comunidade global agir para reduzir as emissões de gases de efeito estufa e conseguir estabilizar as temperaturas médias globais em 1.5 graus Celsius (3 graus Faherenheit) acima dos níveis pré-industriais, estimamos que os números do pinguim-imperador diminuiriam em 31% - ainda são drásticos, mas viável.

Cortes menos rigorosos nas emissões de gases de efeito estufa, levando a um aumento da temperatura global de 2 ° C, resultariam em um declínio de 44%.

Nosso modelo indica que esses declínios populacionais ocorrerão predominantemente na primeira metade deste século. No entanto, em um cenário em que o mundo cumpre as metas climáticas de Paris, projetamos que a população global de pinguins-imperadores quase se estabilizasse com o 2100 e que refúgios viáveis ​​permaneceriam disponíveis para apoiar algumas colônias.

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Uma ação global para limitar as mudanças climáticas através do 2100 poderia melhorar muito a persistência / viabilidade dos Emperor Penguins.
Stephanie Jenouvrier, CC BY-ND

Em um clima em mudança, os pinguins individuais podem se mudar para novos locais para encontrar condições mais adequadas. Nosso modelo populacional incluía complexos processos de dispersão para explicar esses movimentos. No entanto, descobrimos que essas ações não são suficientes para compensar o declínio da população global causada pelo clima. Em suma, a política climática global tem muito mais influência sobre o futuro dos pingüins imperadores do que a capacidade dos pingüins de se mudarem para um habitat melhor.

Nossas descobertas ilustram as implicações de longo alcance das decisões nacionais sobre políticas climáticas. A redução das emissões de dióxido de carbono tem implicações críticas para os pinguins-imperador e um número incontável de outras espécies para as quais a ciência ainda não documentou um aviso tão claro.

Sobre o autor

Stephanie Jenouvrier, cientista associada, Instituição Oceanográfica Woods Hole

Este artigo foi republicado a partir de A Conversação sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.

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