Bevarad pingvinbaffel kan vara nyckeln till att ansluta förbi förhållandena vid Antarktis och pingvinpopulationer, belyser hur fåglarna och regionens ekosystem kan klara sig när klimatet förändras.

En ny studie analyserade kemin hos penguin guano som byggde upp från 6, 000 år av Adéliepingviner som häckar på samma plats i Antarktis. Forskarna siktade på att förändra poos kemi till förändringar i havscirkulationen som kunde ha kontrollerat den lokala matväven. Verket publicerades i Geofysiska forskningsbrev , som publicerar hög effekt, kortformatrapporter med omedelbara konsekvenser som spänner över alla jord- och rymdvetenskaper.

Antarktis kan vara svårt att överleva, även för hårda småAdéliepingviner. Det är starkt och mörkt i halva året, andprey - främst krill och fisk - kan vara svårt att komma till i iskalla Rosshavet. Deras matförsörjning förändras säsongsmässigt med solljuset, men det växer och avtar också under tusentals år när havsströmmar långsamt skiftar, havsis bildas och bryts upp, och vattnet värmer och svalnar.

Den nya forskningen fann flera toppar av kadmium, ett näringsämne i djuphavet, i pingvinpoppen som motsvarade större tätheter av pingvinrester begravda i häckningsområdet. Detta förhållande tyder på att djup, näringsinnehållet havsvatten har omdirigerats till ytan förr i tiden 6, 000 år, så att ekosystem på ytan kan frodas. Metoden är ett nytt tillvägagångssätt för att rekonstruera tidigare havscirkulation.

Forskarna föreslog att pingvinpopulationens storlek var kopplad till förändringar i Circumpolar Deep Water, en varm ström som rinner i det djupa havet genomgående klockan runt Antarktis och upp genom Rosshavet. Förr, cirkulationen tillåter mer av den djupa strömmen på ytan, levererar näringsämnen som kadmium som är viktiga för att upprätthålla basen av matväven. Thatcadmium gjorde sin väg genom krill och fisk till, och ur, pingvinerna.

Förutom att ge en förklaring till pingvinpopulationer, bajsregistret ger forskarna värdefull inblick i hur oceanerna betedde sig tidigare - och därför hur de kan fungera inom en snar framtid.

"Cirkumpolärt djupt vatten är ett stort bekymmer för både klimatologer och oceanografer eftersom det driver den snabba smältningen av västra Antarktis ishylla och avgasning av koldioxid till atmosfären och bestämmer den geografiska fördelningen av biomassa i södra oceanen, "sade Zhouqing Xie, en miljö-geokemistat vid Kinas universitet för vetenskap och teknik som var medförfattare till studien. "Men den historiska rekonstruerade historien om cirkumpolärt djupt vatten är ganska gles. Vi hittar bara ledtrådar från havssedimentkärnor och kan indirekt utläsa vad strömmen gjorde genom havsytor och havsis."

"Det verkar vara en indikator på hur vattenmassorna förändras i Rosshavet, "sade Robert McKay, en forskare vid Antarktis vid Victoria University i Wellington som inte var inblandad i studien. "Detta ger ytterligare en verktygsuppsättning för vår arsenal för att förstå effekterna av förändrad kryosfär på biologiska system."

AwarmingAntarctica

Att förstå hur Antarktis cirkulationsmönster har förändrats tidigare är viktigt för att kontextualisera förändringar i biosfären och som väl förutspår hur moderna hav kan reagera på klimatförändringar. Uppgifter om tidigare cirkulation är ofta baserade på marina sediment som, medan det är användbart för att studera vattnet, gör lite för att återspegla vad som händer med livet på land. Pingvinen guano är dubbelt användbar, genom att ge ytterligare en begränsning för havets cirkulation och en mer direkt koppling mellan haven och landdjur.

"En av de stora frågorna vi har när vi försöker göra det här arbetet relevant för biologiska system är att skala upp på livsmedelswebben, det är där detta papper är intressant. Eftersom biosfären är ett mycket mer komplext system [än haven], det är mer kaotiskt på många sätt och svårare att modellera. Att få den länken mellan plankton och megafauna är ganska knepigt, så det här är ett bra exempel på hur du kan göra det, sa McKay.

Studien fann en toppinkadmium- och pingvinrester runt 1, För 000 år sedan, som den varma cirkumpolära djupt vattenbaserade upp och smälter havsis. Mer mat kunde ha varit tillgängligt som smältande isrensade födoämnen och avelsplatser, låta pingvinpopulationer klättra.

Även om viss uppvärmning sannolikt har ökat pingvinpopulationerna tidigare, snabb uppvärmning i Antarktis idag kan vara för mycket för fåglarna att hantera.

"Nuvarande uppvärmning i västra Antarktis är så snabb och intensiv att det kan orsaka problem i andra aspekter. I synnerhet förbättrad cirkumpolär djupt vatten uppväxt i västra Antarktis har orsakat snabb glacialsmältning, extrem uppvärmning av havsytan och möjligen en sammandragning i söder i krillfördelningen. Detta kan leda till att pingvins livsmiljö flyttas och, för kejsarpingviner som häckar på is, möjligheten att helt försvinna i vissa områden, "saLiguangSun, en medförfattare till studien vid University of Science and Technology of China.