我就是那個更喜歡無冰的憨憨企鵝

探索 07-02

還記得《馬達加斯加》中4隻配合無間的企鵝嗎？它們的原型是南極一種非常常見的水鳥——阿德利企鵝（Pygoscelis adeliae）。在南極大陸邊緣以及周邊的島嶼上，阿德利企鵝就是這裡的「主人」。

馬達加斯加的企鵝Skipper、Kowalski、Rico和Private。| 圖片來源：《馬達加斯加》

近幾十年來，隨著全球氣候的變化，南極地區的海冰範圍也呈現出明顯的年際波動。極地科學家早就發現，作為一種依賴海冰的水鳥，阿德利企鵝對海冰的變化非常敏感，但海冰帶來的影響似乎又不是單向的。

對南極大陸地區的阿德利企鵝來說，在海冰稀疏的年份，它們的數量往往會增加，而在那些海冰生長最快的年份中，種群反而會經歷大規模的繁殖失敗。相比之下，海洋地區的種群數量，也就是在延伸出去的南極半島以及鄰近島嶼（包括南奧克尼島和南桑威奇群島）的企鵝，則受到海冰範圍縮小的負面影響。

這些不一致的結果意味著，海冰通過多種機制，對阿德利企鵝的生存和繁殖既會產生積極的影響，也會產生消極的影響。比如，大範圍的海冰可能會限制企鵝進入水中，從而限制覓食活動，但冬季大面積的海冰又被認為會增加磷蝦的數量，而磷蝦就是阿德利企鵝的主要獵物。

以往一些涉及企鵝種群數量增長與海冰之間關係的研究，只是建立起了相關性，而沒有找到其背後的因果關係。一些科研人員相信，缺失的關鍵信息在於覓食行為，覓食行為可以將變化的環境與海鳥繁殖的成功直接聯繫起來。

現在，這片丟失的拼圖終於被找到了。日本國家極地研究所的研究人員驚訝地發現，大陸地區的阿德利企鵝似乎更「喜歡」海冰減少的條件。無冰的環境可以提高企鵝覓食的效率和繁殖的成功率。

為了「全方位監視」企鵝的覓食行為，研究人員利用GPS設備、加速度計和攝像機，對175隻企鵝進行了電子標記，他們跟蹤了企鵝在不同海冰條件下外出的情況，並對企鵝行走、游泳和休息的行為進行分類，估計它們在潛水期間捕獲的獵物數量。

背上裝有攝像機，頭上戴有加速度計的阿德利企鵝。| 圖片來源：Yuuki Watanabe, National Institute of Polar Research

研究跟蹤企鵝跨越了4個不同的繁殖季節。在2011年前後，海冰覆蓋面積廣泛，但在2016-2017年，罕見的無冰繁殖季節出現了。企鵝所在的海灣中大量海冰破裂，隨洋流漂走，這為科學家提供了一個理想的自然實驗場景。

在無冰的環境中，企鵝更多是通過游泳而不是步行四處遊盪。對企鵝來說，游泳可能比走路快4倍。它們在水中非常輕盈流暢，動作一氣呵成，但在陸地上它們卻是搖搖晃晃、相當緩慢的徒步者。在海冰較多的季節，企鵝必須走（有時是滑行）很長一段路，才能找到冰面上的裂縫，進入捕食的水域，有時會它們會在途中休息很長時間。

圖片來源：Giphy

但是當海冰減少時，企鵝可以在任何地方更自由地潛水，可能在它們的巢穴旁就會進入水中。這樣，它們可以更有效地利用時間和精力，並且擴大覓食範圍。與海冰覆蓋的季節相比，企鵝每次出行所消耗的能量平均要降低15%到33%，而節省下來的能量就可以用於生長和繁殖。

最重要的是，這可能會減少與其他企鵝爭奪獵物的競爭，讓它們能捕到更多磷蝦。這種較高的覓食成功率可以讓成年的雄性和雌性的體重增加，同時使幼崽生長得更快。同時，海冰的減少也意味著，有更多陽光能進入水中，導致浮游生物大量繁殖，磷蝦賴以生存的資源也更為豐富。

從企鵝胃中取樣的磷蝦。研究人員分別在2017年1月和2011年1月從一隻企鵝的胃中取樣到了南極磷蝦（Euphausia superba，左）和晶磷蝦（Euphausia crystallorophias，右）。在無冰季節，企鵝捕食到的磷蝦更大。| 圖片來源：Yuuki Watanabe, National Institute of Polar Research

近幾十年來，就整體趨勢而言，儘管北極海冰的範圍顯著縮小，但南極的海冰範圍反而有所增加。然而，隨著氣候繼續變化，這種情況預計不會持續太久。根據氣候模型的預測，在本世紀接下來的時間裡，南極的海冰有可能會迅速減少。

儘管這項研究看起來，大陸地區的阿德利企鵝似乎會成為全球變暖的罕見「贏家」，但值得注意的是，根據先前的研究，更溫暖的海洋地區的阿德利企鵝種群（約佔物種數量的30%）在海冰減少時的處境卻變得更加不利。

研究人員猜想，對海洋地區的企鵝種群而言，還有其他的潛在因素可能發揮著作用，比如可獲得的獵物數量，或者企鵝的某些行為的能量消耗。舉個例子，如果海冰太少，企鵝可能無法在離岸時在冰上休息，那麼它們就需要額外的消耗來調節溫度。

接下來，研究人員也希望對這些海洋地區的企鵝種群進行研究，從而獲得故事的全貌，進一步了解海冰和環境的變化對這些標誌性的「極地居民」的影響。