Na tropie ptasich odchodów

Pingwin cesarski. Fot. ESA/BAS Pingwin cesarski. Fot. ESA/BAS

Naukowcy z British Antarctic Survey skierowali oczy europejskich satelitów Sentinel-2 na Antarktydę. Jednak tym razem nie interesowały ich ani lodowce, ani śnieg, ale to, co po sobie zostawiają pingwiny: satelity wypatrywały ptasich odchodów. Choć na pierwszy rzut oka sprawa wygląda podejrzanie (by nie powiedzieć, że coś tu śmierdzi…), problem, z jakim mierzą się naukowcy, jest bardzo poważny, a metoda jego rozwiązania nader pomysłowa.

Pingwin cesarski (Aptenodytes forsteri) to endemiczny gatunek ptaka nielota, występujący u wybrzeży Antarktydy. Żywi się organizmami morskimi, na które poluje nurkując nawet na pół kilometra w głąb oceanu. Natomiast lęgi odbywa w koloniach skupiających do kilku tysięcy osobników. Ekologów od dawna ciekawi, ile jest takich kolonii, gdzie się znajdują i jaki mają rozmiar.

Rok temu wiadomo było o 54 koloniach, z czego 4 to lokalizacje historyczne – już wtedy nieistniejące. Natomiast dzisiaj wiemy już o 61 koloniach. W odkryciu nowych pomogły satelity, a szczegóły badań przynosi sierpniowy numer czasopisma Remote Sensing in Ecology and Conservation

Ninnis Bank - jedna z nowych kolonii pingwina cesarskiego, odkryta dzięki zastosowaniu zobrazowań satelitarnych Sentinel-2. Brązowe plamki na lodzie to ptasie odchody. Uwięzione w lodzie góry lodowe mają po około 2 km średnicy. For. ESA.
Ninnis Bank – jedna z nowych kolonii pingwina cesarskiego, odkryta dzięki zastosowaniu zobrazowań satelitarnych Sentinel-2. Brązowe plamki na lodzie to ptasie odchody. Uwięzione w lodzie góry lodowe mają po około 2 km średnicy. Fot. ESA.

Badacze British Antarctic Survey posłużyli się obserwacjami europejskich satelitów Sentinel-2. W pierwszej kolejności musieli jednak zadbać o zebranie danych. Okazało się, że Europejska Agencja Kosmiczna nieco lekceważyła Antarktydę i Sentinel-2 pozyskiwał dla niej stosunkowo niewiele zobrazowań. Na wniosek badaczy Agencja zmieniła strategię działania i w latach 2016, 2018 i 2019 przeprowadziła trzy „antarktyczne” kampanie obserwacyjne. Brytyjscy polarnicy z radością powitali dane i rozpoczęli przeglądanie zdjęć.Naukowcy nie mogli wypatrywać samych pingwinów, gdyż zwierzęta te są zbyt małe, by dostrzegł je satelita klasy Sentinel-2. Co innego ptasie odchody! Ponieważ pingwinów w kolonii są co najmniej setki, akumulujące się odchody pokrywają obszar na tyle duży, by wypełnił kilka pikseli zobrazowania satelitarnego. Do tego ptasie odchody cechuje charakterystyczny brązowy odcień, wyraźnie inny, niż szarawy cień skał czy góry lodowej.

Decyzja by użyć Sentinel-2 okazała się trafna. Dotychczas badacze używali danych z pikselem wielkości 30 metrów, podchodzących z amerykańskiego satelity Landsat. Sentinel-2 zaoferował dane o rozdzielczości niemal dziesięciokrotnie większej. Rezultatem zmiany źródła danych była nie tylko większa szczegółowość obrazów, ale przede wszystkim szansa wykryci kolonii, które z racji małego rozmiaru są poza limitem detekcji Landsata.

Doskonalsza technologia zaprocentowała. Obserwacje Sentinel-2 ujawniły 8 nowych kolonii i potwierdziły istnienia 3 innych, wzmiankowanych ostatni raz w latach 60. i 80. minionego wieku. Zgodnie z oczekiwaniami wszystkie nowe kolonie okazały się małe, licząc prawdopodobnie po kilkaset osobników. W efekcie liczebność całej znanej populacji pingwina cesarskiego nie wzrosła więc znacząco, bo zaledwie o 5% – 10%.

Mapa znanych kolonii pingwina cesarskiego. Na czerwono zaznaczone są kolonie właśnie odkryte, na niebieski – znane wcześniej (połowę z nich odkryto również dzięki obserwacjom satelitarnym – danym misji Landsat). Rys. ESA.
Mapa znanych kolonii pingwina cesarskiego. Na czerwono zaznaczone są kolonie właśnie odkryte, na niebieski – znane wcześniej (połowę z nich odkryto również dzięki obserwacjom satelitarnym – danym misji Landsat). Rys. ESA.

Radość z odkryć przeplata się z nutką goryczy. Naukowcy podkreślają, że nowe kolonie (jak i spora część wcześniej znanych) zlokalizowana jest w regionach, które najsilniej odczują zmiany klimatu. W najbardziej optymistycznym scenariuszu do końca obecnego stulecia populacja pingwinów cesarskich skurczy się o 30%. Scenariusz najbardziej prawdopodobny sugeruje natomiast, że w większości kolonii ocaleje tylko co dziesiąty pingwin. Właśnie dlatego badaczom tak zależy na monitorowaniu kolonii pingwina cesarskiego. A że najefektywniejszym sposobem jest fotografowanie ptasich kup z kosmosu…

Artykuł opisujący badania: Fretwell, P.T., Trathan, P.N., 2020. Discovery of new colonies by Sentinel-2 reveals good and bad news for emperor penguins. Remote Sensing in Ecology and Conservation, doi: 10.1002/rse2.176.