En ny studie avslöjar att det är svårt för forskare att förstå fluktuationer av Adélie-pingvinpopulationer i Antarktis från år till år. Kredit:Stony Brook University
Pingviner är bullriga, som alla besökare på ett akvarium vet. Pingviner kan vara bullriga på andra sätt också, enligt en ny studie publicerad i Naturkommunikation . Forskare har länge använt Adélie-pingvinpopulationer för att övervaka hälsan i södra oceanen och för att förstå hur viktiga faktorer som fiske och klimatförändringar påverkar haven och de djur som är beroende av dem. Nu har en omfattande analys av alla kända data om Adélie-pingvinpopulationer under de senaste 35 åren funnit att endast en liten del av förändringarna från år till år i Adélie-pingvinpopulationer kan tillskrivas mätbara faktorer som förändringar i havsisen.
Istället, de flesta av de kortsiktiga fluktuationerna i antalet häckande pingviner har ingen känd orsak; sådant "buller" i systemet beror sannolikt på en mängd marina och terrestra faktorer som inte har, eller inte kan, mätas på de flesta platser där pingviner häckar.
"På många sätt, vår studie visar att att se överflöd av Adélie-pingviner kan vara som att titta på aktiemarknaden – kortsiktiga fluktuationer kan vara exceptionellt svåra att förutsäga och kanske inte signalerar någon förändring i systemets grundläggande hälsa, " förklarar seniorförfattaren Heather Lynch, Docent i ekologi och evolution vid Stony Brook University.
"Därför, adaptiv förvaltning av marina resurser, där vi står "beredda" för att justera vår bevarandestrategi när ny data samlas in, kan vara lika svårt, och lika riskabelt, som att försöka tajma aktiemarknaden. Istället, våra resultat tyder på att i den utsträckning Adélie-pingviner används som en barometer för ekosystems hälsa, den sanna dynamiken kan bara uppstå mycket långsamt."
Detta fynd, detaljerad i artikeln "Pan-antarktisk analys som aggregerar rumsliga element av Adélie-pingvinöverflöd avslöjar robust dynamik trots stokastiskt brus, "är viktigt eftersom det betyder att spåra överflöd vid enskilda kolonier, en av hörnstenarna i övervakningen av hälsan hos det antarktiska ekosystemet, kanske inte ger en tillförlitlig signal på korta tidsskalor.
"Genom att analysera data, vi fann att relativt lite av variationen från år till år i överflöd av Adélie-pingviner kunde kopplas till något i miljön som vi faktiskt kan mäta, " sa huvudförfattaren Dr Christian Che-Castaldo, en postdoktor vid institutionen för ekologi och evolution vid Stony Brook University. "Nerbörd på platsen är en faktor som vi vet sannolikt kommer att driva en del av denna oförklarade variation, men som många andra potentiella faktorer, det är inte något vi lätt kan mäta i Antarktis."
"Detta betyder inte att övervakning inte är viktigt, bara att vi kanske måste anta en ännu mer konservativ strategi för att bevara marina resurser. Inför så mycket osäkerhet, vi kanske inte upptäcker en verklig nedgång förrän det redan är för sent, " förklarade Dr. Lynch.
Adéliepingviner är en av fyra arter av pingviner med betydande häckningspopulationer i Antarktis. Adéliepingviner är de mest välstuderade av alla pingvinarter och, utspridda runt hela kustlinjen på den antarktiska kontinenten, anses ofta vara "kanarieöarna i kolgruvan" för antropogena hot som fiske och klimatförändringar.
I den här studien, författarna analyserade data från alla 267 Adélie-pingvinpopulationer i Antarktis som sträcker sig tillbaka till 1979, med hjälp av data som samlats in från den vetenskapliga litteraturen under överinseende av ett NASA-finansierat verktyg som kallas Mapping Application for Penguin Populations and Predicted Dynamics (MAPPPD).
De använde en statistisk teknik som kallas hierarkisk Bayesiansk modellering för att tillgodose det faktum att de flesta avelsplatser för Adélie-pingviner undersöks endast sällan. Att hitta ett statistiskt noggrant sätt att "fylla i" saknad data var nyckeln till ansträngningen, eftersom det gjorde det möjligt för forskargruppen att titta på populationsdynamiken hos pingviner i större rumsliga skalor än vad som varit möjligt tidigare.
Dr. Lynch betonade att forskningen inte bara avslöjade fler detaljer om ökningen av Adélie-pingvinpopulationer under de senaste tre decennierna, men det tyder på att sporadiskt övervaka fler häckningskolonier, snarare än färre webbplatser konsekvent, kan tillhandahålla mer aktuell och mer tillförlitlig information för beslutsfattare, trots kortvariga fluktuationer vanliga i Adélie-kolonier.
Studien illustrerar också en ny metod för att spåra Adélie-pingvinpopulationer över hela kontinenten snarare än på utvalda studieplatser där majoriteten av data faktiskt samlas in. De hoppas kunna studera andra pingvinarter i Antarktis med samma metod.
"Resultaten, övergripande, ge tydlig vägledning om hur man extraherar mest information från våra övervakningsinsatser, och lyfta fram fördelarna med att arbeta över discipliner för effektivt bevarande, " tillade medförfattaren Dr. Jenouvrier vid WHOI.