貌似黑白系的动物都跟“萌”沾边,比如熊猫、企鹅……以“企鹅”为关键词,小编搜索了一下相关的电影。看看这些海报吧,满屏的“萌”“欢乐”“温馨”都要溢出来了,可见大家是有多爱这些萌萌哒的小家伙啊。但是,可能很少有人会关注到一个问题,这些萌物们是在什么时候登上大陆的呢?
最近,国家海洋局-中国科学技术大学极地生态地质联合实验室暨极地环境与全球变化安徽省重点实验室的科学家们就在企鹅古生态这个研究领域取得了重要进展。他们在东南极发现了最古老的企鹅聚居地。
我们听过南极、北极,东南极倒是很少听到。东南极是指南极大陆西经30度至东经170度的区域。近年来,中国科大极地生态地质学团队一直在研究环南极生态环境问题,而寻找到更早的企鹅登陆时间,就可以推算出末次冰期的冰消时间,以及探讨企鹅聚居地形成与气候变化之间的关系。
一般来说,对于企鹅的考古研究,最传统、最简单、最可靠的方法就是是采用寻找废弃的古企鹅窼的方法,然后对企鹅残骨进行测年,残骨最老的年龄就是企鹅登陆的年龄。只是,这个方法需要靠运气……毕竟要找到古企鹅窼有太多不确定因素,而且这种方法很难研究企鹅生态变化的过程。2005年,美国生态学家 Emslie 曾在东南极的风车岛找到了年龄为距今9000年的企鹅残骨,它一直以来被认为是东南极最古老的企鹅登陆时间。
2016年初,中国科大极地生态地质学团队的博士生高月嵩在戴维斯站与澳大利亚的现代生态学家们开始了联合野外考察。在北部距站20km的长半岛海拔10米的古海滩集水区,科研人员获得了长59cm的泥柱。这是一根不同寻常的柱子,经过加速器AMS14C定年,底部年龄为距今15600年,它代表了冰期结束后冰退或称冰消的年龄。9个有序的年龄数值依次排列,显示出一个良好的沉积层序。
有意义的是,科研人员发现这根柱子底部约20cm长的一段沉积不是泥质的,而是冰川角砾石,这是冰消的特征。
而其上的泥质沉积中富含磷、锶和有机碳等,这些都是属于企鹅粪的标志性指标。它们的含量高低指示了企鹅粪的含量多少,进而可以推测出企鹅的数量变化。科研人员经过测年实验,发现含有粪土的地层中最老的时代是距今14600年。这表明企鹅是在这个时候登陆的。
同时,这也说明,企鹅是在冰消后1000年左右才推进到西福尔丘陵的。这个研究把前人对东南极企鹅的登陆时间提前了接近6000年。它还表明,冰期间冰期转换过程中冰退是企鹅数量增加和栖息地扩张的一个主要的驱动因素。这一规律对于两极地区海鸟繁殖地的历史演变可能具有普遍意义。
以本研究为开端,科研人员将在环南极无冰区恢复企鹅登陆时间,这将有助于锁定末次冰消期企鹅避难所的位置,并了解企鹅向南极大陆周边迁徙的过程和规律。
科研人员还发现了一个特别有趣的现象。不会飞的企鹅们比会飞的鸟儿们更晚登陆,因为此前对于北极斯瓦尔巴德群岛新奥尔松沿岸对北极鸟类的研究结果表明,距今9400年冰线退却到该地海岸线时,海鸟就已经几乎同时登陆了。这样看起来,会飞这个技能还是很重要的,不会飞的企鹅对气候变化的响应滞后于海鸟。这些都是此项研究获得的新知识。
此外,研究人员还发现,企鹅在登陆后很长的时期里是非常艰难的。这从企鹅粪土层的元素水平可以推断出来,登陆后企鹅粪土层的标型元素含量一直维持在一个低水平上,直到距今6000年前后开始攀升,近代才特别繁荣起来,研究成果展示了企鹅种群数量变化的这个过程。看起来,在冰消期后的近8000年时间中,东南极气候变暖的过程是渐进与缓慢的,相对温暖的气候是企鹅繁荣的重要因素。
不过,科研人员在西南极阿德雷岛的研究表明,企鹅喜欢不太冷也不过于温暖的气候。当代全球变暖的情况下,西南极的企鹅数量总量在减少,但是,东南极,阿德雷企鹅数量和总量都在增加。这表明,东南极的企鹅们很适应当前的气候条件,对它们来说,全球变暖未必是坏事!不过,再暖下去,就难说了。
相关成果以“东南极西福尔丘陵末次冰消期后的企鹅登陆”为题发表在古环境著名期刊 Palaeogeography Palaeochimatology Palaeoecology (《古地理古气候古生态》)。该文第一作者为中国科大地球和空间科学学院博士生高月嵩,孙立广教授、谢周清教授和国家海洋局海洋三所汪建君研究员为本文共同通讯作者。
该研究工作得到了国家海洋局南极环境综合考察与评估专项、国际极地合作项目、国家自然基金等资助,澳大利亚南极局科学项目为本研究提供了野外支持。