Dari atas mereka menyerupai patung-patung hitam dan putih kecil, membeku di tempat dan milik beberapa dunia masa lalu. Penguin kaisar, dalam banyak hal, dunia lain, telah berevolusi untuk bertahan hidup di musim paling keras di Bumi. Melalui lensa zoom 400 milimeter yang diposisikan di luar jendela helikopter, pasangan yang dikawinkan muncul sebagai garam porselen antik yang dibumbui salju di rak es yang berdebu.
Antartika bukan untuk orang yang lemah hati. Selama seratus tahun, penjelajah dan ahli biologi telah terpesona oleh kebrutalannya. Maka, masuk akal bahwa kita akan terpikat oleh satu-satunya spesies yang mencoba berkembang biak di musim dingin yang tak kenal ampun di benua itu. Kami telah mengikuti pawai, kemenangan, dan terobosan telur koloni penguin Kaisar Cape Crozier di layar perak. Selama sepuluh tahun, satelit kami telah mengambil foto dari 53 koloni lain yang diketahui, ketika hari dan orbit yang tidak berawan menyelaraskan. Sekarang, upaya internasional sedang mengumpulkan untuk melihat apakah gambar-gambar ini dari ruang angkasa dapat memberi tahu kita, untuk pertama kalinya, berapa banyak penguin Kaisar yang tersisa di dunia.
Kaisar penguin dewasa dan anak ayam di Cape Crozier pada 29 Oktober 2018. (Sara Labrousse / David Iles) "Sebagian besar dari apa yang kita ketahui tentang populasi penguin Kaisar berasal dari hanya beberapa koloni yang dipelajari dengan baik. Kami sebenarnya tidak yakin bagaimana sebagian besar populasi melakukan, " kata Dave Iles, seorang peneliti postdoctoral di Woods Hole Oceanographic Institute di Massachusetts. "Tetapi data satelit akan sepenuhnya mengubah itu."
Iles adalah bagian dari tim ilmuwan yang menguji apakah gambar resolusi tinggi yang diambil dari satelit dapat digunakan untuk melacak koloni mana yang tumbuh dan yang mungkin berisiko runtuh. Mengikuti model iklim yang memprediksi penurunan luas es laut pada akhir abad ini, penurunan penguin kaisar yang diantisipasi begitu dramatis sehingga beberapa ahli berusaha untuk mendaftarkannya di bawah Endangered Species Act. Tetapi untuk melakukan ini akan membutuhkan kolaborasi internasional untuk menghitung setiap burung terakhir.
Asisten Profesor Ilmu Kelautan Michelle LaRue memimpin tuduhan di Stasiun Penelitian Antartika AS McMurdo. Dia baru-baru ini pindah dari University of Minnesota ke University of Canterbury di Selandia Baru, sebagian untuk lebih dekat ke pelabuhan Antartika. LaRue merasa tenang di hadapan para penguin Kaisar yang agung. Dia mengubah pekerjaan memetakan data habitat Antartika dari sebuah meja di Minnesota menjadi karier yang memantau binatang-binatang paling karismatik di Antartika, termasuk Weddell Seals dan penguin Adelie — sepupu Kaisar yang lebih kecil dan lebih konyol. Dalam perjalanan ke Antartika ini, yang ketujuh, LaRue membentuk tim untuk membantu mencocokkan gambar koloni penguin Kaisar yang diambil dari helikopter dengan yang diambil dari tempat yang jauh dari satelit. Ekspedisi ini mengunjungi tujuh koloni di sepanjang Laut Ross dekat pangkalan McMurdo dan menghitung koloni terdekat lima kali untuk mengukur seberapa banyak angka penguin berfluktuasi dari hari ke hari.
"Untuk pertama kalinya kami dapat secara empiris mengatakan berapa banyak penguin Kaisar telah ada dan bagaimana populasi tersebut telah berubah selama sepuluh tahun, " kata LaRue. "Sampai hari ini, pekerjaan yang telah dilakukan semuanya telah menjadi model."
Foto tim: dari L ke R, Michelle LaRue, Leo Salas, pilot Jesse Clayton, co-pilot Chris Hilbert, Michelle Lacey, Dave Iles dan Sara Labrousse. (Stasiun Penelitian McMurdo) Kembali di Lembaga Oseanografi Woods Hole di Massachusetts, wanita di balik model adalah Stef Jenouvrier, seorang ahli ekologi burung laut Perancis yang mempelajari respon populasi hewan terhadap perubahan iklim. Dia dan peneliti pascadoktoral Sara Labrousse, juga dari Perancis, telah bekerja sama dengan LaRue, Iles dan Leonardo Salas, seorang ahli ekologi kuantitatif dengan Point Blue Conservation Science, untuk menggabungkan satu dekade data dari citra satelit dengan model ekologis tentang bagaimana populasi hewan berfluktuasi dari waktu ke waktu. . Tujuan mereka adalah untuk lebih memahami bagaimana penguins kaisar berjalan ketika es menghangat dan berubah sebagai respons terhadap perubahan iklim.
Jenouvrier mengatakan dia tidak pernah menjadi pengamat burung tetapi tertarik pada proyek dengan ketersediaan data tentang Aves Antartika yang misterius ini. Sekarang Jenouvrier terhubung, dan dia juga mengaitkan Labrousse, pesaing Olimpiade 2012 dalam renang tersinkronisasi yang membalikkan kepercayaan bawah lautnya ke gelar PhD tentang anjing laut gajah, predator besar yang berburu di bawah es Antartika.
Bersama-sama dengan tim penguin penguin Kaisar Antartika internasional lainnya, mereka berharap untuk memetakan bagaimana penguin Kaisar bergerak di atas es untuk menemukan makanan, kehangatan dan pasangan — dan untuk menentukan berapa banyak dari hewan-hewan ini yang tersisa. Pada 2009, model komputer memperkirakan populasi 600.000 orang. Sudah waktunya untuk melihat bagaimana kinerja mereka.
Peta Antartika dengan lokasi Stasiun Penelitian Antarktika McMurdo (kiri) dan peta koloni penguin Kaisar dekat MucMurdo di sepanjang Laut Ross (kanan). (Gambar milik Sara Labrousse.) ************
Hari pertama di udara, tim menghitung 1.536 penguin dari foto bersama yang mereka ambil dari koloni Cape Crozier yang bersarang di celah es yang terlindung. Iles dan Labrousse mengambil foto dari jendela helikopter sementara Salas membuat catatan, LaRue mengarahkan dan pilot, Jesse Clayton, berputar-putar di atas agar tidak mengganggu perilaku koloni itu. Pada kategori dua hari berikutnya — ketika angin kencang dan jarak pandang yang rendah membuat semua penerbangan — tim memesan pizza dan membandingkan jumlah penguin mereka dari foto udara dan citra satelit.
Iles telah bekerja di tepi Bumi yang beku sebelumnya. Dia menghabiskan delapan musim panas mempelajari bagaimana angsa salju merespons perubahan iklim di Manitoba, Kanada, sambil mengawasi kabut Arktik untuk beruang kutub dengan kebiasaan buruk menyatu dengan batu putih. Ini adalah perjalanan pertamanya ke wilayah kutub selatan, dan ini adalah pertama kalinya kopinya beku saat berjalan di luar di antara dua gedung penelitian.
Skala Antartika sulit untuk diungkapkan, kata Iles. Gunung berapi aktif di belakang stasiun McMurdo secara teratur meludahkan bola api ke langit. Gunung setinggi 13.000 kaki naik dalam sistem cuaca yang mengintimidasi pilot penyelamat Everest yang berpengalaman sekalipun. Dan bangkai anjing laut berumur 100 tahun yang ditinggalkan oleh penjelajah awal terlihat seperti dibelah kemarin, jeroan berminyaknya tumpah ke es, terpelihara dengan sempurna.
Tim ini menciptakan gambar lengkap koloni penguin Kaisar Cape Crozier dengan menjahit bersama ratusan gambar yang diambil dari berbagai malaikat dengan zoom 400mm saat helikopter terbang di atas koloni. (Sara Labrousse) Untuk semua yang dipegang Antartika terus menerus — anginnya yang menggigit, hawa dinginnya yang tak berbelas kasihan, janjinya akan petualangan yang luas namun mematikan — platform di mana ia ada selalu berubah. Musim dingin berlangsung dari bulan Maret hingga Oktober. Setelah matahari terbit terakhir musim panas, ketika sebagian besar peneliti telah kembali ke pangkalan daratan mereka di musim semi Belahan Utara, suhu di Antartika turun dan permukaan laut mulai membeku. Pertama menyebar sebagai lapisan tipis es lemak. Kemudian es serabi terbentuk ketika lapisan berminyak mengental. Tumpukan pancake dibawa ke laut sebagai es melayang atau didorong ke daratan untuk membentuk es paket, yang akan menjadi habitat bagi spesies seperti anjing laut macan tutul, pekebun salju dan penguin Adelie ketika mereka kembali di bulan-bulan kemudian yang lebih cerah. Penguin kaisar mengandalkan es paket dan es cepat, atau es cepat tanah, yang terbentuk di sepanjang garis pantai dalam batimetri dangkal. Saat suhu global dan lautan menghangat, semua habitat ini bisa berisiko mencair. Namun, di Antartika, tidak ada yang sesederhana itu.
"Sejauh ini, perubahan es laut belum dikaitkan, pasti, dengan perubahan iklim, " kata Jenouvrier. "Variasi alami di Antartika sangat besar sehingga sulit untuk menentukan pengaruh pasti dari perubahan iklim. Tidak sejelas di Kutub Utara, di mana kita tahu es laut mencair. Pola cuaca di Antartika lebih kompleks."
"Anda memiliki banyak sistem berbeda yang berubah bersamaan, " Labrousse menambahkan.
Dasar laut Antartika. (Steve Clabuesch) ************
Phil Trathan, Ahli Biologi Konservasi dengan Survei Antartika Inggris, juga melacak penguin Kaisar menggunakan citra satelit dan telah berkolaborasi dengan LaRue dan Jenouvrier di masa lalu. Dia bekerja menghitung koloni di dekat Stasiun Penelitian Inggris, sekitar 2.000 mil jauhnya di sisi lain Kutub Selatan dari McMurdo. Kedua kelompok adalah bagian dari jaringan yang lebih luas dari "peneliti emp, " sebagaimana Trathan menyebutnya. Tahun lalu, krunya melakukan fly-overs untuk memantau 15 koloni Kaisar antara 0 hingga 19 derajat Barat.
Koloni terdekat stasiun Inggris, telah menghilang. Sejauh ini, kru Trathan tidak dapat menjelaskan apa yang terjadi pada tetangga burung laut mereka. Dia ingin kembali ke Antartika untuk mencari koloni yang hilang, tetapi koloni di wilayah Laut Weddell sulit diakses. Penguin bergantung pada meringkuk bersama untuk kehangatan, sehingga koloni yang semakin berkurang sering menyerah dan bergabung dengan kelompok lain di dekatnya. Tetapi penguin tidak dapat dilacak dengan kerah GPS, karena alasan etis dan praktis, dan para ilmuwan tidak memiliki cara untuk mengetahui dengan pasti apa yang telah terjadi pada koloni yang hilang.
Hilangnya adalah salah satu misteri yang dapat membantu memecahkan peta citra satelit rinci dari penguin Kaisar. Ketika semua ilmuwan di jaringan Emp menghitung, mereka akan memiliki data tentang berapa banyak individu yang hidup di masing-masing 54 koloni penguin dan berapa banyak mereka berpindah antar koloni seiring waktu, bercampur dengan kelompok lain saat mereka melintasi dunia es mereka. .
"Agar beberapa penguin bergerak dalam pola batu loncatan di sekitar benua itu sebenarnya membantu seluruh spesies, " kata Trathan. Tetapi perubahan seperti itu membuat kesejahteraan masing-masing koloni sulit untuk dinilai.
Selain memungkinkan kelompok-kelompok untuk bergabung untuk kehangatan kerumunan yang lebih besar, perilaku pertukaran koloni ini membantu diversifikasi genetika penguin, membuat seluruh spesies lebih kuat untuk kondisi baru. Jenouvrier baru saja mulai memasukkan informasi genetik ke dalam model dinamika populasi. Mengkonfirmasi bahwa citra satelit dapat menjelaskan semua penguin di lokasi berbeda di seluruh benua akan memberikan tulang punggung modelnya untuk memandu keputusan kebijakan penguin.
Trathan duduk di kelompok spesialis penguin dari Uni Internasional untuk Konservasi Alam (IUCN) yang mengawasi daftar spesies yang terancam punah. Ini adalah proses yang rumit, dan membuat sains benar adalah langkah pertama, katanya, diikuti dengan pertimbangan opsi kebijakan dan manfaat dari mendaftarkan spesies sebagai terancam punah. Trathan telah menyaksikan penurunan tingkat es cepat di mana penguin berkembang biak selain hilangnya seluruh koloni. Tapi dia menunggu nomor dari jaringan Emp sebelum memutuskan apakah spesies harus terdaftar.
Penguin kaisar mengunjungi Pulau Tent. (Michelle LaRue) John Hocevar lebih menyukai perlindungan segera. Sebagai direktur kampanye Greenpeace's Protect the Oceans sejak 2004, Hocevar tidak berpikir kami mampu menunggu peraturan pemerintah untuk melindungi ekosistem laut. Dengan pemanasan di semenanjung Antartika lebih cepat daripada hampir semua wilayah lain di Bumi, ia mengatakan masa depan penguin Kaisar menuntut tindakan sekarang.
"Kekhawatiran terbesar adalah perubahan iklim dan penangkapan ikan, " kata Hocevar. "Kami mulai melihat penurunan krill di area utama. Pada saat yang sama, kami memiliki fasilitas industri menyedot krill secara langsung. Tanpa krill di dekatnya, penguin akan berada dalam masalah nyata. Jika Anda seekor penguin, semakin lama Anda memiliki untuk pergi mencari makanan, dan membiarkan anak ayam Anda rentan terhadap predator, semakin buruk peluang Anda untuk bertahan hidup. "
Hocevar telah melihat situasi krill secara langsung. Dia berada di Antartika tahun lalu mengemudikan sebuah kapal selam di dasar laut es untuk mensurvei area yang diusulkan untuk tempat perlindungan laut baru. Penguin mengitari kapal tim sementara mereka menyiapkan kapal selam di dek. Ketika Hocevar turun, dia menyaksikan burung-burung berburu krill dan memancing di air yang jernih. Turun di perairan yang lebih gelap di bawah, timnya menemukan mikroplastik di setiap pukat dasar laut yang mereka tarik, yang menurut Hocevar mungkin merupakan ancaman bagi penguin yang tidak diketahui.
"Bagian dari solusi untuk konservasi penguin, dan setiap hewan lainnya, adalah dengan melepaskan diri dari gagasan bahwa kita dapat menggunakan sesuatu sekali dan membuangnya, " kata Hocevar. "Benar-benar tidak ada 'jauh'."
Sepuluh krill menangkap kapal Long Chinese di South Bay, Livingston Island, Antartika (kiri). Krill mewakili komponen penting dari jaring makanan Antartika, menyediakan makanan untuk ikan, paus, anjing laut, penguin dan invertebrata laut (kanan). (Kiri: Kredit Paul Hilton / Greenpeace Kanan: Christian Aslund / Greenpeace) Kelompok Hocevar menggunakan citra satelit untuk melacak penangkapan ikan bajak laut, penggundulan hutan dan tumpahan minyak. Dia optimis tentang apa pekerjaan LaRue dan Jenouvrier menggunakan citra satelit akan berkontribusi pada konservasi penguin Kaisar. Mengembangkan rencana manajemen yang diyakini oleh para ilmuwan akan membutuhkan pemahaman pertanyaan dasar tentang berapa banyak penguin Kaisar yang tersisa dan bagaimana populasi mereka tumbuh dan menyusut. Di masa lalu, tantangan praktis yang sangat besar dalam perjalanan untuk memantau 54 koloni, dikombinasikan dengan laju perubahan yang cepat dalam kondisi Antartika, menjadikan ini sebagai Mt. Tugas seukuran erebus. Mampu memodelkan perubahan melalui satelit menawarkan harapan baru.
Untuk mengatasi perhitungan, LaRue telah mendaftarkan Heather Lynch di Stony Brook University, New York. Lynch mempelajari aplikasi statistik untuk teka-teki biologi konservasi, seperti bertahan hidup dalam mamalia dan pola keanekaragaman hayati dari jaringan dendritik. Ketika "Emp network" selesai menghitung tangan penguin di semua 54 koloni, Lynch akan mencoba untuk melatih komputer untuk mereplikasi hasil mereka.
"Sasaran pie-in-the-sky akan ada, pada titik tertentu, untuk dapat memberi makan gambar ke dalam program ini, dan di sisi lain itu hanya akan memberi tahu kami berapa banyak penguin ada, " kata LaRue. Tanpa mata yang mengorbit, menjaga perhitungan seperti itu menjadi hampir mustahil.
Menghitung penguin dari citra di layar komputer. (Sara Labrousse) ***********
Bahkan ketika komputer dan satelit masa depan bersekongkol untuk menghitung penguin tanpa bantuan kami, para ilmuwan masih perlu melakukan perjalanan ke Antartika untuk mengamati anomali yang tidak akan ditemukan oleh algoritma. Sementara mengitari koloni penguin Kaisar Cape Crozier untuk ketiga kalinya, Iles melihat noda guano gelap di es di kejauhan. Berpikir itu adalah pos kecil pembibitan penguin Kaisar yang telah mereka lewatkan pada penerbangan sebelumnya — noda guano merupakan indikator koloni yang membantu dari atas — ia meminta pilot untuk menyelidiki. Ternyata itu adalah kelompok penguin Adelie 400, yang biasanya ditemukan hidup di tumpukan batu dan tidak diketahui meninggalkan noda guano di atas es.
"Aku segera menghubungi para ahli penguin Adelie dan bertanya kepada mereka, 'Apa ini? Pernahkah kamu melihat ini sebelumnya?' LaRue berkata.
Penguin Adelie yang hidup di es bukannya batu telah didokumentasikan pada tahun 1970-an, tetapi jarang terjadi dan belum pernah terlihat dalam jumlah seperti itu. Ketika mereka meninjau foto-foto udara, tim melihat sedikit divets di dalam es, dengan jarak yang sama, menyarankan aktivitas bersarang. Penemuan ini dapat memperumit algoritma Lynch, karena noda guano di es diasumsikan mengindikasikan keberadaan koloni Kaisar. Sekarang kemungkinan noda seperti itu berasal dari penguin Adelie harus diperhitungkan. Tetapi LaRue berpikir penampakan itu mengatakan lebih banyak tentang perubahan cara penguin Adelie, transformasi Antartika secara umum, dan kebutuhan yang selalu ada untuk kembali ke es. untuk mengetahui lebih lanjut.
Kaisar dan Adelie Penguins berbagi sepotong es melayang di Samudra Selatan. (Jiri Rezac / Greenpeace) Untuk saat ini, tim memiliki semua data yang mereka butuhkan, setelah berhasil mengunjungi ketujuh koloni target dan menghitung burung Cape Crozier pada lima hari terpisah. Mereka akan menggunakan informasi tersebut untuk menjelaskan fluktuasi harian dalam model populasi penguin Kaisar. Dengan petualangan es yang terbungkus, ada banyak kebosanan ilmiah di depan.
"Sangat menyenangkan untuk keluar dan melihatnya, " kata Labrousse, "karena biasanya saya hanya menonton gambar satelit di komputer saya."
Pada tahun-tahun mendatang, sementara tim terus menghitung patung-patung porselen di foto, sementara Lynch melatih komputer untuk menghitung, sementara Trathan menunggu panggilan ke pertemuan spesialis burung laut IUCN, dan sementara es Antartika mencair, kemudian refreezes untuk dioleskan, kemudian di pancake, kemudian mengepak es, penguin Kaisar akan terus meningkatkan anak-anak mereka di tengah badai salju musim dingin seperti yang selalu mereka lakukan. Sementara itu, Hocevar menyarankan bahwa upaya untuk mengganti batu bara dengan energi terbarukan, saluran penangkapan ikan dengan cagar alam laut dan plastik sekali pakai dengan wadah yang dapat digunakan kembali dapat membantu meningkatkan kemungkinan bahwa kita akan menemukan penguin Kaisar yang bersarang di celah es Cape Crozier yang luas untuk seratus lainnya tahun.
Semua foto penelitian penguin Kaisar yang diambil di bawah izin Undang-Undang Konservasi Antartika # 2019-006.
