Bewaarde pinguïnpoep kan de sleutel zijn tot het verbinden van vroegere omstandigheden in de Antarctische Oceaan en pinguïnpopulaties, licht werpen op hoe de vogels en het ecosysteem van de regio het zullen doen als het klimaat verandert.

Een nieuwe studie analyseerde de chemie van de lagen pinguïn-guano die waren opgebouwd uit 6, 000 jaar Adélie-pinguïns die op dezelfde Antarctische plek nestelen. De onderzoekers probeerden veranderingen in de chemie van de poep te koppelen aan verschuivingen in de oceaancirculatie die het lokale voedselweb hadden kunnen beheersen. Het werk is gepubliceerd in Geofysische onderzoeksbrieven , die high-impact publiceert, korte rapporten met onmiddellijke implicaties voor alle aard- en ruimtewetenschappen.

Antarctica kan een moeilijke plek zijn om te overleven, zelfs voorharde kleine Adéliepinguïns. Het is ijskoud en donker voor een half jaar, en prooien, voornamelijk krill en vissen, zijn moeilijk te vinden in de ijzige Rosszee. Hun voedselvoorziening verandert per seizoen met het zonlicht, maar het neemt ook toe en neemt in de loop van duizenden jaren af ​​naarmate de oceaanstromingen langzaam verschuiven, zee-ijs vormt en breekt, en water verwarmt en koelt.

Het nieuwe onderzoek vond verschillende pieken van cadmium, een diepzee-voedingsstof, in de pinguïnpoep die overeenkwam met grotere dichtheden pinguïnresten begraven in het broedgebied. Deze relatie suggereert dat diepe, met voedingsstoffen beladen oceaanwater is in het verleden meermaals naar het oppervlak geleid6, 000 jaar, waardoor ecosystemen aan de oppervlakte kunnen gedijen. De methode is een nieuwe benadering voor het reconstrueren van vroegere oceaancirculatie.

De onderzoekers stelden dat de populatiegrootte van pinguïns verband hield met veranderingen in Circumpolair Diep Water, een warme stroom die in de diepe oceaan stroomt met de klok mee rond Antarctica en omhoog door de Rosszee. Vroeger, circulatieveranderingen zorgden ervoor dat meer van de diepe stroom het oppervlak bereikte, het leveren van voedingsstoffen zoals cadmium die essentieel zijn om de basis van het voedselweb in stand te houden. Thatcadmium baande zich een weg door krill en vis naar, en uit, de pinguins.

Naast het geven van een verklaring voor pinguïnpopulaties, het poepverslag geeft de onderzoekers waardevol inzicht in hoe oceanen zich in het verleden gedroegen - en daarom, hoe ze in de nabije toekomst kunnen werken.

"Circumpolair diep water is van groot belang voor zowel klimatologen als oceanografen omdat het het snelle smelten van het West-Antarctische ijsplateau en de ontgassing van koolstofdioxide naar de atmosfeer stimuleert en de ruimtelijke verdeling van biomassa in de Zuidelijke Oceaan bepaalt, " zei Zhouqing Xie, een milieugeochemist van de Universiteit voor Wetenschap en Technologie van China, die co-auteur was van de studie. "Maar het historisch gereconstrueerde record van Circumpolair diep water is vrij schaars. We vinden alleen aanwijzingen van oceaansedimentkernen en kunnen indirect afleiden wat de stroming aan het doen was door middel van zee-oppervlaktetemperaturen en zee-ijs."

"Het lijkt een indicator te zijn van hoe de watermassa's veranderen in de Rosszee, " zei Robert McKay, een Antarctische onderzoeker aan de Victoria University in Wellington die niet bij het onderzoek betrokken was. "Dit biedt een nieuwe toolset voor ons arsenaal om de effecten van veranderende cryosfeer op biologische systemen te begrijpen."

WarmingAntarctica

Begrijpen hoe de circulatiepatronen van Antarctica in het verleden zijn veranderd, is belangrijk voor het contextualiseren van veranderingen in de biosfeer en om te voorspellen hoe moderne oceanen kunnen reageren op klimaatverandering. Registraties van vroegere circulatie zijn vaak gebaseerd op mariene sedimenten die, terwijl nuttig voor het bestuderen van het water, weinig doen om weer te geven wat er met het leven op het land gebeurt. De pinguïn guano is dubbel nuttig, door te voorzien in een extra beperking van de oceaancirculatie en een meer directe link tussen de oceanen en landdieren.

"Een van de grote problemen die we hebben wanneer we proberen dit werk relevant te maken voor biologische systemen, is het opschalen van het voedselweb, dat is waar dit artikel interessant is. Omdat de biosfeer een veel complexer systeem is [dan de oceanen], het is in veel opzichten chaotischer en moeilijker te modelleren. Die link tussen plankton en megafauna krijgen is best lastig, dus dit is een mooi voorbeeld van hoe je dat kunt doen, ' zei McKay.

De studie vond een piek in cadmium en pinguïnresten rond 1 000 jaar geleden, als de warme Circumpolaire Diepe Waterwelled up en gesmolten zee-ijs. Er had meer voedsel beschikbaar kunnen zijn als smeltende, met ijs geruimde foerageer- en broedplaatsen, laatpinguïnpopulaties stijgen.

Hoewel enige opwarming in het verleden waarschijnlijk de pinguïnpopulaties heeft doen toenemen, de snelle opwarming van vandaag op Antarctica is misschien te veel voor de vogels om te verwerken.

"De huidige opwarming in West-Antarctica is zo snel en intens dat het problemen kan veroorzaken in andere aspecten. versterkte Circumpolaire opwelling van diep water in West-Antarctica heeft geleid tot snel smelten van gletsjers, extreme opwarming van het oceaanoppervlak en mogelijk een zuidwaartse inkrimping van de krill-distributie. Dit zou kunnen leiden tot het verplaatsen van pinguïnhabitats en, voor keizerspinguïns die op ijs broeden, de mogelijkheid van volledige verdwijning in sommige gebieden, "zei LiguangSun, een co-auteur van de studie aan de Universiteit van Wetenschap en Technologie van China.