粉紅色的企鵝糞便暗藏笑氣，聞過的科學家「笑瘋了」
圖片來源：flickr
作者 | Bernadette Deron，Natasha Ishak
來源 | SME科技故事（ID：SMELab）
對於科學家來說，企鵝值得研究，它們的便便也有不小的價值：有的便便有粉色的「少女心」，有的便便還能讓科研人員變得「瘋狂」。
這是一種特殊的南極企鵝，從衛星圖像中都能看到它們那顏色獨特，數量眾多的糞便。
生活在南極洲海岸和附近島嶼上的阿德利企鵝以一種叫做磷蝦的粉紅色甲殼類動物為食。據Vox報道，這些企鵝吃了太多磷蝦，以至於它們的便便都變成了粉紅色。
粉紅色的糞便沾染了一切——從阿德利企鵝生活的領域到它們自己的身體。
粉紅色的企鵝便便如此之多，甚至可以在衛星圖片上看到。不過這些粉色的糞便斑點為研究阿德利企鵝行為的研究人員提供了非常有用的信息。研究人員很難通過衛星對企鵝進行直接定位，但由於糞便污跡是可見的，他們能夠據此知道這些企鵝的聚居地。
紐約州立大學石溪分校的生態學家希瑟·林奇（Heather Lynch）在2018年12月11日舉行的美國地球物理聯合會年會（American Geophysical Union conference）上曾表示：「我們覺得我們知道阿德利企鵝的所有聚居地在哪裡。」
據LiveScience報道，阿德利企鵝群的發現純屬偶然。研究人員花了10個月的時間，通過觀察南極大陸的所有衛星圖像，對企鵝進行了他們所認為的「泛南極」調查。
之後他們用NASA開發的能夠檢測到異常情況的軟體來掃描這些圖像，並檢測冰面上這些較大的粉紅色斑點，特別是在被稱為「危險島（the Danger Islands）」的群島上。
危險島的衛星圖片
林奇解釋說，軟體能夠在「危險島」上發現「我們人類所錯過的」的有效信息。「我們沒有在衛星圖像中看到單獨的企鵝個體，但我們確實看到了企鵝糞便在地上留下的粉紅色痕迹。我們可以從污跡區域推算出有多少只企鵝佔據了那個地方。」
林奇及她的研究團隊一開始忽略了危險島上的企鵝聚居地，因為「沒想到會在那裡發現它們」。
「危險島」並不是一個安全的考察地，從它的名字就可以想見。這些島嶼常常被厚厚的冰層覆蓋，這使得研究人員無法對該地區進行調查。
冰上的阿德利企鵝
但在檢測到企鵝糞便後，林奇和她的研究團隊覺得有必要去那裡完成徹底的調查分析。事實證明，生活在危險島上的企鵝比南極洲其他任何地方都要多。
這對研究人員來說是一個驚喜，他們發現大約有150萬隻阿德利企鵝生活在這些島嶼上。
顯然，阿德利企鵝受到了氣候變化的嚴重影響，在過去的40年里，它們的數量一直在穩步下降。林奇認為阿德利企鵝的數量可能在20世紀90年代達到頂峰，「從那以後一直在緩慢但穩定地下降」，估計減少了大約10%或20%。
現在她的團隊在危險島上發現了新的企鵝聚集地，她說：「我們希望保護這些企鵝，這需要去理解這些種群為什麼發生了變化。」
林奇還表示他們每次都能夠從衛星圖像中發現企鵝新的棲息地，「我敢肯定還有更多種群沒被發現。」
不過近日科學家發現企鵝與氣候變化的關係並非只是「受害者」，氣溫升高的背後，企鵝們竟然也有在「出力」。這次的主體是帝企鵝，主角還是它們的糞便。
丹麥研究人員對企鵝糞便中釋放的氣體的影響進行了一項新研究，結果卻出人意料：這讓研究人員變得「瘋瘋癲癲」，有一位研究人員還出現了頭疼等癥狀。這是因為南極洲帝企鵝的糞便會釋放大量的一氧化二氮，這影響了長期被便便圍繞的研究人員。
一氧化二氮(N2O)是一種無色無味的化合物，通常被稱為「笑氣」，因為它能讓人發笑。19世紀80年代中期，一氧化二氮首次用於外科或牙科手術中的麻醉，現在仍被用作鎮靜劑。
「企鵝聚居地周圍的便便會產生大量一氧化二氮。」這項研究的共同作者哥本哈根大學地球科學和自然資源管理系的波·埃爾柏林（Bo Elberling）表示。這項關於企鵝糞便的新研究發表在2020年5月的Science of The Total Environment雜誌上。
研究人員被派往南極研究南喬治亞島自然棲息地的帝企鵝，他們花了幾個小時對這些動物進行觀察研究。「在企鵝便便邊嗅上幾個小時，你就會瘋掉。」埃爾伯林解釋了暴露在便便中的副作用。
事實證明，從企鵝糞便中釋放出的高含量一氧化二氮是由它們富含磷蝦和魚類的飲食引起的，這些生物都含有大量的氮。當這些氮從企鵝糞便中釋放出來時，它會滲入地面，遇見土壤細菌，於是被轉化成一氧化二氮。
除了讓科學家變得「瘋癲」，一氧化二氮對環境也有巨大的影響。事實上，一氧化二氮對空氣的影響是二氧化碳的300倍。?在此之前，沒有多少研究將冰川融化與被野生動物糞便滋養的新土地的出現聯繫起來。然而研究表明像企鵝這樣的動物也有可能導致溫室氣體的增加。
這項新研究的重點是，融化的北極對溫室氣體流動的影響，與冰川消退所開闢的新土壤區域的動物便便有關。研究人員將注意力集中在三種不同化合物的產生上:二氧化碳、甲烷和一氧化二氮，並對它們與聖安德魯斯灣帝企鵝群的關係進行了研究。
正如該研究的作者所指出的那樣，生物棲息地的甲烷消耗減少了，而二氧化碳和一氧化二氮的產生卻大大增加了。研究人員也發現在遠離企鵝的冰川附近，一氧化二氮的含量很低，這更加驗證了企鵝的活動和一氧化二氮排放水平之間有很強的關聯性。?研究結果表明，如果企鵝的棲息地繼續擴張到因為冰川融化出現的新無冰區，它可能會進一步增加溫室氣體的水平。當然，企鵝糞便中一氧化二氮的排放量與人類活動產生的一氧化二氮還是無法相提並論的。早先的研究已經證實，在過去的幾十年里，由於農業中氮肥的使用和化石燃料的燃燒，空氣中的一氧化二氮水平迅速增加。?雖然美國和歐洲的氮排放似乎已經穩定，但印度、巴基斯坦和巴西等國的氮產量仍然很高，因為這些地區的農業監管還不足以遏制一氧化二氮排放的增加。
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