Dall'alto assomigliano a minuscole figurine in bianco e nero, congelate sul posto e appartenenti a qualche mondo passato. I pinguini imperatori sono, in molti modi, ultraterreni, essendosi evoluti per sopravvivere agli inverni più rigidi della Terra. Attraverso un obiettivo zoom di 400 millimetri posizionato fuori dalla finestra di un elicottero, le coppie accoppiate appaiono come antichi agitatori di sale di porcellana conditi con neve su una polverosa piattaforma di ghiaccio.
L'Antartide non è per i deboli di cuore. Per cento anni, esploratori e biologi sono rimasti incantati dalla sua brutalità. Ha senso, quindi, che saremo affascinati dall'unica specie che tenta di riprodursi attraverso gli inverni imperdonabili del continente. Abbiamo seguito le marce, i trionfi e le scoperte di uova della colonia di pinguini dell'Imperatore Cape Crozier sul grande schermo. Per dieci anni i nostri satelliti hanno scattato foto delle altre 53 colonie conosciute, quando i giorni e le orbite senza nuvole si allineano. Ora, uno sforzo internazionale si sta riunendo per vedere se queste immagini dallo spazio possono dirci, per la prima volta, quanti pinguini imperatori sono rimasti nel mondo.
Pinguino imperatore adulti e pulcini a Cape Crozier il 29 ottobre 2018. (Sara Labrousse / David Iles) "La maggior parte di ciò che sappiamo sulle popolazioni di pinguini imperatori proviene da poche colonie ben studiate. In realtà non siamo sicuri di come stiano andando la maggior parte delle popolazioni", afferma Dave Iles, ricercatore post-dottorato presso il Woods Hole Oceanographic Institute nel Massachusetts. "Ma i dati satellitari lo cambieranno completamente."
Iles fa parte del team di scienziati che sta testando se le immagini ad alta risoluzione prese dai satelliti possano essere utilizzate per tracciare quali colonie stanno crescendo e quali possono essere a rischio di collasso. Seguendo i modelli climatici che prevedono il declino generalizzato dei ghiacci marini entro la fine del secolo, le riduzioni anticipate dei pinguini imperatori sono così drammatiche che alcuni esperti stanno cercando di elencarle sotto l'Endangered Species Act. Ma per fare questo richiederà una collaborazione internazionale per contare a mano ogni ultimo uccello.
La professoressa assistente di scienze marine Michelle LaRue è alla guida della stazione di ricerca antartica statunitense McMurdo. Di recente si è trasferita dall'Università del Minnesota all'Università di Canterbury in Nuova Zelanda, in parte per essere più vicina al porto antartico. LaRue si sente tranquillo alla presenza regale dei pinguini imperatori. Ha trasformato un lavoro nel mappare i dati dell'habitat antartico da una scrivania nel Minnesota in una carriera di monitoraggio delle bestie più carismatiche dell'Antartide, tra cui i pinguini di Weddell Seals e Adelie, i cugini più piccoli e più sciocchi dell'Imperatore. In questo viaggio in Antartide, il suo settimo, LaRue riunì una squadra per aiutare a far combaciare le immagini delle colonie di pinguini imperatori prese da elicotteri a quelle prese da molto più in alto via satellite. La spedizione visitò sette colonie lungo il Mare di Ross vicino alla base del McMurdo e contò la colonia più vicina cinque volte per valutare la quantità di fluttuazioni di pinguini di giorno in giorno.
"Per la prima volta saremo in grado di dire empiricamente quanti pinguini imperatori ci sono stati e come queste popolazioni sono cambiate nel corso di dieci anni", afferma LaRue. "Fino ad oggi, il lavoro svolto è stato interamente modellato".
Foto della squadra: dalla L alla R, Michelle LaRue, Leo Salas, il pilota Jesse Clayton, il copilota Chris Hilbert, Michelle Lacey, Dave Iles e Sara Labrousse. (Stazione di ricerca McMurdo) Di ritorno al Woods Hole Oceanographic Institute nel Massachusetts, la donna dietro i modelli è Stef Jenouvrier, un'ecologa francese di uccelli marini che studia la risposta delle popolazioni animali ai cambiamenti climatici. Lei e la ricercatrice post-dottorato Sara Labrousse, anch'essa francese, hanno collaborato con LaRue, Iles e Leonardo Salas, ecologista quantitativo di Point Blue Conservation Science, per combinare un decennio di dati provenienti da immagini satellitari con modelli ecologici di come le popolazioni animali fluttuano nel tempo . Il loro obiettivo è capire meglio come stanno andando i pinguini imperatori mentre il ghiaccio si scalda e cambia in risposta ai cambiamenti climatici.
Jenouvrier afferma di non essere mai stata un osservatore di uccelli, ma è stata attirata nel progetto dalla disponibilità di dati su queste misteriose Aves antartiche. Ora Jenouvrier è catturata, e ha anche catturato Labrousse, una concorrente olimpica del 2012 nel nuoto sincronizzato che ha trasformato le sue credenziali sottomarine in un dottorato di ricerca su foche di elefante, grandi predatori che cacciano sotto il ghiaccio antartico.
Insieme al resto del gruppo di ricerca internazionale sui pinguini dell'Imperatore Antartico, sperano di mappare come i pinguini dell'Imperatore si muovono sul ghiaccio per trovare cibo, calore e compagni, e per determinare quanti di questi animali sono rimasti. Nel 2009, i modelli di computer hanno stimato una popolazione di 600.000 individui. È tempo di vedere come stanno.
Mappa dell'Antartide con la posizione della Stazione di ricerca antartica McMurdo (a sinistra) e una mappa delle colonie di pinguini imperatori vicino a MucMurdo lungo il Mare di Ross (a destra). (Immagini per gentile concessione di Sara Labrousse.) ************
Il primo giorno in onda, la squadra conta 1.536 pinguini dalle foto cucite insieme che hanno scattato della colonia di Cape Crozier, annidata in una fenditura riparata nel ghiaccio. Iles e Labrousse scattano le foto fuori dai finestrini dell'elicottero mentre Salas prende appunti, LaRue dirige e il pilota, Jesse Clayton, gira in alto per non disturbare il comportamento della colonia. Nel prossimo giorno della categoria due, quando venti forti e bassa visibilità terranno tutti i voli, il team ordina la pizza e confronta il numero dei pinguini da foto aeree e immagini satellitari.
Iles ha già lavorato su bordi ghiacciati della Terra. Ha trascorso otto estati studiando come le oche delle nevi rispondono ai cambiamenti climatici a Manitoba, in Canada, mentre sorvegliano la nebbia artica per gli orsi polari con la brutta abitudine di fondersi con rocce bianche. Questo è il suo primo viaggio nella regione polare meridionale, ed è la prima volta che il suo caffè si congela mentre cammina fuori tra due edifici di ricerca.
La scala dell'Antartide è difficile da esprimere a parole, dice Iles. Un vulcano attivo dietro la stazione McMurdo sputa regolarmente sfere di fuoco nel cielo. Una montagna di 13.000 piedi sorge in un sistema meteorologico che intimidisce persino i piloti di salvataggio dell'Everest esperti. E una carcassa di foca di 100 anni lasciata dai primi esploratori sembra che sia stata aperta ieri, con le sue interiora oleose versate sul ghiaccio, perfettamente conservate.
Il team ha creato questa immagine completa della colonia di pinguini dell'Imperatore Cape Crozier ricucendo centinaia di immagini prese da angeli diversi con uno zoom di 400 mm mentre l'elicottero sorvolava la colonia. (Sara Labrousse) Nonostante tutto ciò che l'Antartide mantiene costanti - i suoi venti pungenti, il suo freddo spietato, la sua promessa di un'avventura vasta ma mortale - la piattaforma su cui esiste è in continua evoluzione. L'inverno dura da marzo a ottobre. Dopo l'ultima alba dell'estate, quando la maggior parte dei ricercatori sono tornati alle loro basi continentali nella primavera dell'emisfero settentrionale, le temperature in Antartide calano e la superficie dell'oceano inizia a congelare. Prima si diffonde come un sottile strato di grasso grasso. Quindi si forma il ghiaccio del pancake mentre gli strati grassi si addensano. Una pila di frittelle viene portata in mare sotto forma di ghiaccio alla deriva o spinta nella terraferma per formare un impacco di ghiaccio, che diventerà habitat per specie come foche leopardo, petrelli di neve e pinguini di Adelia quando torneranno nei mesi successivi, più luminosi. I pinguini imperatori fanno affidamento sia sul ghiaccio pack che sul ghiaccio veloce, o sul ghiaccio terrestre, che si forma lungo le coste in una batimetria poco profonda. Poiché le temperature globali e gli oceani si scaldano, tutto questo habitat potrebbe essere a rischio di dissolversi. In Antartide, tuttavia, niente è così semplice.
"Finora, i cambiamenti del ghiaccio marino non sono stati sicuramente attribuiti ai cambiamenti climatici", afferma Jenouvrier. "Le variazioni naturali nell'Antartico sono così enormi che è difficile determinare l'esatta influenza del cambiamento climatico. Non è così chiaro come nell'Artico, dove sappiamo che il ghiaccio marino si sta sciogliendo. Gli schemi meteorologici in Antartide sono più complessi."
"Hai molti sistemi diversi che cambiano insieme", aggiunge Labrousse.
Fondo marino antartico. (Steve Clabuesch) ************
Phil Trathan, biologo della conservazione presso il British Antarctic Survey, segue anche i pinguini imperatori usando immagini satellitari e ha collaborato con LaRue e Jenouvrier in passato. Lavora contando le colonie vicino alla British Research Station, a circa 2.000 miglia di distanza dall'altra parte del Polo Sud da McMurdo. Entrambi i gruppi fanno parte di una più ampia rete di "ricercatori Emp", come li chiama Trathan. L'anno scorso, il suo equipaggio ha sorvolato le 15 colonie imperiali tra 0 e 19 gradi ovest.
La colonia più vicina alla stazione britannica, tuttavia, è scomparsa. Finora, l'equipaggio di Trathan non può spiegare cosa è successo ai loro vicini di uccelli marini. Vorrebbe tornare in Antartide per cercare la colonia perduta, ma le colonie nell'area del Mare di Weddell sono di difficile accesso. I pinguini si affidano al rannicchiarsi insieme per il calore, quindi le colonie in via di riduzione spesso rinunciano al loro posto e si uniscono a un altro gruppo vicino. Ma i pinguini non possono essere rintracciati con i collari GPS, per motivi etici e pratici, e gli scienziati non hanno modo di sapere con certezza cosa è diventato di una colonia scomparsa.
La scomparsa è uno dei misteri che una mappa dettagliata delle immagini satellitari dei pinguini imperatore potrebbe aiutare a risolvere. Quando tutti gli scienziati della rete Emp mettono insieme i loro conti, avranno dati su quanti individui vivono in ciascuna delle 54 colonie di pinguini e su quanto si spostano tra le colonie nel tempo, mescolandosi con altri gruppi mentre attraversano il loro mondo ghiacciato .
"Per alcuni pinguini che si muovono in un modello di pietra miliare in tutto il continente aiuta effettivamente l'intera specie", dice Trathan. Ma tali cambiamenti rendono difficile valutare il benessere delle singole colonie.
Oltre a consentire ai gruppi di combinarsi per un maggiore calore da calpestio, questo comportamento di scambio di colonie aiuta a diversificare la genetica dei pinguini, rendendo l'intera specie più robusta a nuove condizioni. Jenouvrier sta appena iniziando a incorporare le informazioni genetiche nei suoi modelli di dinamica della popolazione. Confermare che le immagini satellitari possono tenere conto di tutti i pinguini in diverse posizioni in tutto il continente daranno ai suoi modelli la spina dorsale per guidare le decisioni politiche sui pinguini.
Trathan fa parte del gruppo specializzato in pinguini dell'Unione Internazionale per la Conservazione della Natura (IUCN) che sovrintende agli elenchi di specie in pericolo. È un processo complicato e mettere a punto la scienza è il primo passo, dice, seguito dalla considerazione delle opzioni politiche e dei vantaggi di elencare una specie come in pericolo. Trathan ha assistito a una riduzione dell'estensione del ghiaccio veloce in cui si riproducono i pinguini oltre alla scomparsa di intere colonie. Ma sta aspettando numeri dal resto della rete Emp prima di decidere se le specie dovrebbero essere elencate.
Pinguini imperatore in visita a Tent Island. (Michelle LaRue) John Hocevar preferisce protezioni più immediate. Come direttore della campagna Protect the Oceans di Greenpeace dal 2004, Hocevar non pensa che possiamo permetterci di aspettare le normative governative per proteggere gli ecosistemi marini. Con la penisola antartica che si riscalda più velocemente di quasi qualsiasi altra regione della Terra, afferma che il futuro dei pinguini imperatori richiede un'azione adesso.
"Le maggiori preoccupazioni sono il cambiamento climatico e la pesca", afferma Hocevar. "Stiamo iniziando a vedere il declino del krill nelle aree chiave. Allo stesso tempo, abbiamo strutture industriali che aspirano direttamente il krill. Senza krill nelle vicinanze, i pinguini sarebbero davvero nei guai. Se sei un pinguino, più a lungo hai partire per trovare cibo e lasciare il tuo pulcino vulnerabile ai predatori, maggiori sono le tue possibilità di sopravvivenza. "
Hocevar ha visto di persona la situazione di Krill. Lo scorso anno era in Antartide a pilotare un sottomarino sul fondo ghiacciato per ispezionare un'area proposta per un nuovo santuario marino. I pinguini hanno fatto il giro della barca della squadra mentre preparavano il sottomarino sul ponte. Mentre Hocevar scendeva, osservava gli uccelli cacciare krill e pescare attraverso l'acqua gelida e chiara. Nelle acque più scure sottostanti, il suo team ha trovato microplastiche in ogni rete a strascico che hanno tirato su, che Hocevar ritiene possa essere una minaccia per i pinguini.
"Parte della soluzione per la conservazione dei pinguini, e ogni altro animale, è allontanarsi dall'idea che possiamo usare qualcosa una volta e gettarlo via", dice Hocevar. "Non c'è davvero" via "."
Navi di cattura krill Long Ten cinesi a South Bay, Livingston Island, Antartide (a sinistra). I krill rappresentano un componente critico della rete alimentare antartica, fornendo cibo per pesci, balene, foche, pinguini e invertebrati marini (a destra). (A sinistra: credito Paul Hilton / Greenpeace A destra: Christian Aslund / Greenpeace) Il gruppo di Hocevar utilizza immagini satellitari per tracciare la pesca pirata, la deforestazione e le fuoriuscite di petrolio. È ottimista su ciò che il lavoro di LaRue e Jenouvrier usando le immagini satellitari contribuirà alla conservazione del pinguino imperatore. Lo sviluppo di piani di gestione di cui gli scienziati hanno fiducia richiederà la comprensione delle domande di base su quanti pinguini imperatori rimangono e su come le loro popolazioni crescono e si riducono. In passato, le enormi sfide pratiche del viaggio per monitorare tutte e 54 le colonie, combinate con il rapido tasso di cambiamento delle condizioni antartiche, hanno reso questo un monte. Compito di dimensioni Erebus. Essere in grado di modellare il cambiamento via satellite offre nuove speranze.
Per affrontare il calcolo, LaRue ha arruolato Heather Lynch alla Stony Brook University di New York. Lynch studia applicazioni statistiche per enigmi sulla biologia della conservazione, come la sopravvivenza nei mammiferi e i modelli di biodiversità delle reti dendritiche. Quando la "rete Emp" termina il conteggio manuale dei pinguini in tutte e 54 le colonie, Lynch proverà ad addestrare un computer per replicare i loro risultati.
"L'obiettivo della torta nel cielo ci sarebbe, ad un certo punto, essere in grado di alimentare un'immagine in questo programma, e dall'altra parte ci dirà semplicemente quanti pinguini ci sono", dice LaRue. Senza gli occhi in orbita, mantenere tali conteggi aggiornati sarebbe quasi impossibile.
Conteggio dei pinguini dalle immagini sullo schermo di un computer. (Sara Labrousse) ***********
Anche quando i futuri computer e satelliti cospireranno per contare i pinguini senza il nostro aiuto, gli scienziati dovranno comunque viaggiare in Antartide per osservare le anomalie che un algoritmo mancherebbe. Mentre circondava la colonia di pinguini dell'Imperatore Cape Crozier per la terza volta, Iles vide una macchia scura di guano sul ghiaccio in lontananza. Pensando che fosse un avamposto minore di pinguini imperatori riproduttori che avevano perso sui precedenti voli - le macchie di guano sono un utile indicatore delle colonie dall'alto - chiese al pilota di indagare. Si è rivelato essere un gruppo di 400 pinguini di Adelia, che si trovano in genere su pali di roccia e non sono noti per lasciare macchie di guano sul ghiaccio.
"Ho contattato immediatamente gli esperti del pinguino di Adelia e ho chiesto loro 'Cos'è? L'hai mai visto prima?' Dice LaRue.
I pinguini di Adelia che vivono sul ghiaccio anziché sulla roccia erano stati documentati negli anni '70, ma è raro e mai visto prima in tali numeri. Quando hanno esaminato le foto aeree, il team ha notato piccoli divini nel ghiaccio, distribuiti uniformemente, suggerendo attività di nidificazione. Questa scoperta potrebbe complicare gli algoritmi di Lynch, poiché si presumeva che le macchie di guano sul ghiaccio indicassero la presenza di una colonia imperiale. Ora la possibilità che tali macchie provengano dai pinguini di Adelia dovrà essere presa in considerazione. Ma LaRue pensa che l'avvistamento dica di più sui modi mutevoli dei pinguini di Adelia, sulle trasformazioni dell'Antartide in generale e sull'onnipresente necessità di tornare sul ghiaccio scoprire di più.
I pinguini imperatore e Adelie condividono un pezzo di ghiaccio galleggiante nell'Oceano Antartico. (Jiri Rezac / Greenpeace) Per ora, il team ha tutti i dati di cui ha bisogno, avendo visitato con successo tutte e sette le colonie bersaglio e contando gli uccelli di Cape Crozier in cinque giorni separati. Utilizzeranno le informazioni per spiegare le fluttuazioni quotidiane dei modelli delle popolazioni di pinguini imperatori. Con l'avventura sul ghiaccio conclusa, c'è un sacco di noia scientifica a venire.
"È stato davvero bello uscire e vederlo", dice Labrousse, "perché di solito guardo solo immagini satellitari sul mio computer".
Nei prossimi anni, mentre il team continua a calcolare le figurine di porcellana nelle foto, mentre Lynch addestra i computer per contare, mentre Trathan attende la chiamata alla riunione dello specialista degli uccelli marini IUCN e mentre il ghiaccio antartico si scioglie, quindi ricomincia a ingrassare, quindi pancake, quindi impacchettare il ghiaccio, i pinguini imperatore continueranno ad allevare i loro pulcini tra le bufere d'inverno come hanno sempre fatto. Nel frattempo, Hocevar suggerisce che gli sforzi per sostituire il carbone con energia rinnovabile, canali di pesca con santuari marini e materie plastiche monouso con contenitori riutilizzabili potrebbero aumentare le probabilità che troveremo pinguini imperatori immersi nella vasta crepa del ghiaccio di Cape Crozier per altre centinaia anni.
Tutte le foto di ricerca dei pinguini imperatori scattate con il permesso dell'Antartico Conservation Act # 2019-006.
