Téměř milion černobílých ptáků zmizel, aniž by zanechal stopy. Kdysi byl ostrov Cauchon v Antarktidě hustě osídlen tučňáky, ale nyní je prázdný. Vědci šli na ostrov, aby vyzkoušeli všechny hypotézy vyhynutí ptáků, včetně nemocí, predátorů a oteplování Antarktického oceánu, které by mohly být předzvěstí budoucích katastrof.
Na začátku roku 2017 přemýšlel Henri Weimerskirch, kam by mohli tučňáci odešli. Jeho kolegové mu poslali letecké fotografie Cauchonova ostrova, opuštěného sopečného ostrova mezi Madagaskarem a Antarktidou, kde se lidé zřídka dívají. Tyto obrázky znázorňovaly obrovské prázdné útesy, kde před několika desítkami let žilo asi 500 000 párů tučňáků krále, kteří tam hnízdili a chovali své potomky. Je zřejmé, že nyní se tato kolonie - kdysi největší kolonie králů tučňáků a druhá největší kolonie 18 druhů tučňáků - snížila o 90%. Téměř 900 tisíc černých a bílých ptáků, dosahujících výšky 1 metru, zmizelo bez zanechání stopy. "Bylo to neuvěřitelné, naprosto neočekávané," vzpomíná Weimerskirch.který pracuje pro francouzskou národní výzkumnou agenturu CNRS.
Spolu se svými kolegy plánoval brzy vyrazit na výpravu na tento ostrov - celkem třetí výpravu na ostrov a první za 37 let - pokusit se najít vysvětlení toho, co se děje. "Museli jsme to vidět na vlastní oči," řekl Charles Bost, ekolog v CNRS.
Zatímco se vědci připravovali na svou výpravu, museli vyřešit logistické, politické a vědecké problémy, které dlouho trápí biologové, kteří se pokoušejí studovat ekosystémy Antarktidy. Velké vzdálenosti, drsné počasí a drsný terén způsobily, že expedice byly obtížné a nákladné. Vědci potřebovali loď - a vrtulník, protože ledová moře a skalnaté pobřeží ostrova často způsobily, že přistání v Antarktidě bylo velmi riskantní. Splnění přísných požadavků biologické bezpečnosti tohoto francouzsky kontrolovaného ostrova - což znamená, že vědcům je zakázáno narušovat rovnováhu v křehkých ekosystémech - vyžadovalo pečlivé plánování a papírování, které trvalo mnoho měsíců. Po příjezdu na ostrov měli vědci jen velmi málo času - pouhých pět dní - aby otestovali všechny hypotézy vyhynutí tučňáků, včetně nemocí, predátorů a oteplování Antarktického oceánu.
S největší pravděpodobností se tito vědci již nebudou moci vrátit na ostrov Cauchon. "Věděli jsme, že to bude jediná expedice," vzpomíná biolog Adrien Chaigne, organizátor expedice pracující pro národní park Francouzská jižní a antarktická území, který ostrov ovládá. "Byli jsme pod obrovským tlakem."
***
Podobné problémy již dlouho trápí biologové, kteří se snaží studovat rysy života v Antarktidě. Před dvěma stoletími museli vědci, kteří se chtěli dostat do regionu, plout po boku objevitelů, velryb a tuleně. Například tučňáci Adélie poprvé objevil přírodovědec, který se připojil k expedici 1837 do jihovýchodní části Antarktidy, vedl jej francouzský cestovatel Jules Dumont d'Urville, který toto místo pojmenoval Adelie Land po své manželce. Arduous mořské plavby nakonec uspěly: v 1895, botanici, přesvědčený, že žádná rostlina nemohla přežít v ledové Antarktidě, k jejich velkému překvapení objevil lišejníky na Possession ostrově, blízko Cauchon ostrova.
Dnešní moderní výzkumné rozpočty a celá síť polárních výzkumných stanic zpřístupnily Antarktidu. Biologové odcestovali do regionu, aby našli odpovědi na řadu základních otázek, včetně toho, jak se zvířata vyvinula, aby přežila v teplotách pod hranicí teploty a jak jsou organizovány ekosystémy v rozlehlém jižním oceánu. Změna klimatu, díky níž se Antarktida stala nejrychleji se měnícím místem na planetě Zemi, zahájila výzkum jevů, jako je pohyb ledovců a acidifikace oceánů. Podle mořského biologa Deneba Karentze z University of San Francisco je potenciál nových objevů pro vědce krajem velmi přitažlivý. "Pokud se tam vědec dostane alespoň jednou, bude se vždy chtít vrátit."
Propagační video:
Ale i dnes je antarktický průzkum plný výzev. "Pokud potřebujete doma jen dvě hodiny k odběru potřebných vzorků, pak v Antarktidě to bude trvat 10 hodin," vysvětluje Karentz. Drsné počasí může někdy vést ke ztrátě cenného vybavení. V roce 1987 se pohybující mořský led rozbil rám z plexiskla, který Karentz použil ke studiu mikroorganismů pod hladinou vody. Musela to nahradit zařízením, které zkonstruovala z materiálů nalezených na nedaleké výzkumné stanici. V Antarktidě řekla: „musíte být kreativní.“
***
Weimerskirch a Bost, veteráni antarktického výzkumu, se těchto lekcí dobře naučili, když vrtulník z francouzské výzkumné lodi Marion Dufresne letěl vědce a 700 kilogramů vybavení na Cauchonský ostrov v listopadu 2019. Byla to výška hnízdní sezóny krále tučňáka a vědci byli přivítáni výkřiky a cvrlikání od desítek tisíc kuřat. Vědci však také viděli obrovské prázdné útesy, které byly kdysi zamořeny tučňáky. Podle vědců bylo 67 čtverečních kilometrů ostrova kdysi hustě osídleno tučňáky, a nyní je většina tohoto prostoru prázdná.
Vědci chtěli zjistit, co vedlo k tak prudkému poklesu kolonie. Tučňáci králové s odhadem 3,2 milionu ptáků v Antarktidě nejsou bezprostředně ohroženi. Ve skutečnosti se jejich počet nyní obnovuje po několika staletích jejich lovu. Mezitím je ohroženo asi polovina světových druhů tučňáků a některé nedávno čelily rychlému vyhynutí. Velké ztráty mezi relativně zdravými tučňáky však naznačují širší hrozby, a proto katastrofická situace na ostrově Cauchon způsobila takové znepokojení mezi vědci.
Studovat tučňáky krále je relativně snadné. Na rozdíl od svých protějšků, jako jsou tučňáci císaři, žijí tučňáci králové na ostrovech v subantarktickém pásu. To znamená, že je lze pravidelně počítat díky satelitním snímkům a že vědci mohou žít v táborech poblíž kolonií tučňáků, aby na ně neustále sledovali. Během dlouhé rozmnožovací sezóny si rodiče navzájem sdílejí zodpovědnosti: jeden inkubuje vejce a krmí načechraná hnědá kuřata, zatímco druhý jde do moře, aby chytil ryby. Podle údajů z elektronických vysílačů připojených k ptákům mohou tučňáci při hledání potravy ujet 500 kilometrů.
Hlavním úkolem členů expedice bylo připojit takové vysílače k 10 tučňákům, aby pochopili, zda by změny spojené s nalezením a získáním potravy mohly nějakým způsobem způsobit takovou ztrátu v počtu kolonií tučňáků. Nebylo to snadné. Skupině vědců bylo povoleno pohybovat se pouze po jedné dobře vyšlapané silnici a pracovat pouze na samém okraji kolonie. Vědci také mohli přilepit tyto vysílače na ptačí peří.
Během této doby ostatní členové skupiny sestavili pasti, fotoaparáty a brýle pro noční vidění, aby sledovali chování koček a myší, které sem byly kdysi představeny velrybáři a o nichž je známo, že jedí vejce a loví kuřata. Kromě toho vědci shromáždili peří a vykopali kosti tučňáků, které mohou sloužit jako vodítka, včetně vyprávění o změnách ve stravě.
"První dva dny byla práce velmi intenzivní," říká Shenyi. "Chápeme, že špatné počasí může naši expedici kdykoli ukončit." Naštěstí se tým vědců dokázal vyhnout vážným bouřím a do konce pátého dne byli schopni připevnit senzory na tučňáky a shromáždit všechny potřebné vzorky.
***
Nyní existuje velké množství dat ke zpracování. Vědci však již předložili několik hypotéz o důvodech prudkého poklesu kolonie tučňáků krále. Například pozemní predátoři zřejmě v tom nehráli žádnou roli. V důsledku zkoumání kuřat a dospělých tučňáků a zkoumání kostí vědci nenašli žádné stopy po kousnutí myší nebo koček a kamery instalované vědci nezaznamenali ani jednu epizodu útoku. (Je zajímavé, že vědci také poznamenali, že králíci, které tam viděli, zmizeli z ostrova.)
Vědci navíc nenašli žádné jisté známky toho, že by tučňáci prostě šli jinam. V menší kolonii na stejném ostrově, která mohla sloužit jako přirozené místo pro znovuusídlení, nebylo více než 17 tisíc párů - to je příliš málo k vysvětlení prudkého poklesu počtu hlavních kolonií. Podle Bosta nebyli schopni detekovat známky - například na satelitních snímcích - že se kolonie přesunula na nějaký jiný ostrov.
Bost říká, že existuje pouze jedno racionální vysvětlení: „Pokud tam tučňáci nejsou, jsou mrtví.“Ale co je zabilo?
Očividně to není nemoc. Vědci čekají na výsledky konečných analýz vzorků krve, ale na ostrově si všimli jen několika nemocných ptáků a několika čerstvých mrtvol. "Mysleli jsme, že tam najdeme mnoho mrtvých ptáků, mnoho ptáků ve špatném stavu," říká Shenyi. Ale ptáci vypadali zdravě.
Shenyi a jeho kolegové spekulují, že změny v okolním oceánu způsobily, že tučňáci plavali mnohem více při hledání potravy. Studie dalších kolonií tučňáků krále ukazují, že při hledání potravy ptáci z ostrova Cauchon obvykle plavou stovky kilometrů na jih a dosáhnou hranice nazývané polární fronta nebo antarktická konvergence. Na této polární frontě se studené vody Antarktidy setkávají s teplejšími vodami. Tučňáci jsou přitahováni rozmanitostí mořského života, zejména hojností hlavní kořisti ptáků, zářícími ančovičkami, shromažďováním v obrovských školách.
Tato polární přední strana nestojí na jednom místě. V průběhu let způsobují klimatické anomálie, jako je jižní oscilace El Niño nebo dipól Indického oceánu, vody oceánu v této oblasti a jejich polární fronta se posune na jih, tj. Blíže k pólu a dále od ostrova Cauchon. Když jeden z rodičů jede na dlouhou cestu při hledání potravy, může hlad přimět druhého rodiče, aby opustil hnízdo, aby našel jídlo, což způsobí, že kuřata umírají na predátory nebo hladovění. Díky těmto dlouhým cestám jsou tučňáci zranitelnější vůči predátorům a vedou k přepracování. Tyto anomální roky předpovídají, jak se bude jižní oceán v příštích několika desetiletích zahřívat a neustále posouvá polární frontu dále na jih.
Důkaz, že oteplování oceánů by mohlo ohrozit tučňáky, vychází ze studie Bosta a jeho kolegů z roku 2015 o menší kolonii tučňáků krále na ostrově Possession, 160 km západně od ostrova Cauchon. Ostrov je domovem výzkumné stanice Alfreda Faure a má méně přísné předpisy o biologické bezpečnosti, které umožňují vědcům průběžně sledovat kolonie, klimatické a oceánografické podmínky. Ve studii, jejíž výsledky byly zveřejněny v časopise Nature Communications, vědci analyzovali 124 tras tučňáků při hledání potravy, kterou 120 ptáků cestovalo po dobu 16 let. Studie ukázala, že v těch letech, kdy se polární fronta pohybovala na jih, tučňáci museli plavat stovky kilometrů dále. Během tohoto obdobíkdyž „byly tyto nepříznivé podmínky pozorovány,“uvedli vědci, „populace tučňáků klesla o 34%.“
Na základě této studie v roce 2018 časopis Nature Climate Change zveřejnil prognózu, že oteplování moří a další změny životního prostředí by mohly do konce tohoto století vést ke snížení počtu králů tučňáků na polovinu.
Vědci možná nikdy nebudou schopni zjistit, zda tento scénář vysvětluje prudký pokles počtu tučňáků na ostrově Cauchon. (Další hypotézou je, že tato kolonie se během desetiletí rozrostla na neobvykle velkou velikost a nyní se zmenšila na svou normální velikost.) Vysílače, které vědci fixovali na 10 ptáků během expedice 2019, jim však mohou dát nové tipy. Pět vysílačů pokračuje v přenosu dat a může tak učinit až do roku 2021.
Data přenášená těmito zařízeními již přinesla mnoho překvapení: ukazují, že někteří tučňáci jdou hledat jídlo nikoli na jih, ale na sever. To znamená, že tučňáci začali lovit na subantarktické frontě. "To je samozřejmě malá velikost vzorku," říká Weimerskirch. "Ale je to velmi zajímavé." Data vysílače mohou také potvrdit trend k delšímu cestování tučňáků při hledání potravy, což může naznačovat, že alarmující předpovědi o dopadu změny klimatu jsou ve skutečnosti docela přesné.
Podle vědců by neočekávaný prudký pokles populace králů tučňáků na ostrově Cauchon mohl být předzvěstí budoucích katastrof a možná i prudkým poklesem počtu dalších kolonií tučňáků. Po strávení pěti dnů na chladném ostrově jsou však vědci nuceni pozorovat ptáky z dálky, protože si uvědomují, že úřady jim pravděpodobně nedovolí vyslat další expedici tam brzy. Vrtulníky létající nad ostrovem čas od času, stejně jako satelitní snímky, také pomohou sledovat osud tučňáků.
Eli Kintisch