數企鵝、拍鯨尾、採集“重口味”DNA,我們在南極做科考

連續5周,我們在嗶哩嗶哩獨家上線了系列節目《海洋零距離》。最後一集綠色和平“極地曙光”號和“希望”號兩艘科考船終於抵達了“從北極到南極”全球科考的終點——南極。

在南極的兩個多月裡,我們和科學家一起開展了多項南極海洋生態環境研究:重訪南極象島,繼1971年之後再次考察島上帽帶企鵝的種群現狀;個體識別座頭鯨、採集環境DNA,用科學手段瞭解南極的海洋生物多樣性狀況等。

數企鵝、拍鯨尾、採集“重口味”DNA,我們在南極做科考

科考和調研的結果顯示,南極海洋動物越來越受到人類活動的影響

和我們一起去南極的,還有兩位“全球海洋大使”:奧斯卡影后、法國演員瑪麗昂·歌迪亞和瑞典演員古斯塔·斯卡斯加德。他們協助科學家用水下聽音的方式和鯨來了次“親密接觸”,更用自己的眼睛和心感受了被網友評論說“每一幀都可以用來當壁紙”的純淨南極。

數企鵝、拍鯨尾、採集“重口味”DNA,我們在南極做科考

插播一個隱藏彩蛋:想跟科學家一起登陸象島研究企鵝、或者體驗南極科考船上的生活嗎?《海洋零距離》節目頁裡,還有一個互動視頻,點它,就能解鎖綠色和平南極科考“雲”體驗。

比北極更偏僻荒涼的南極,其實是很多生物的家園。南極海域裡生存著至少10000種海洋生物,其中許多物種僅在南大洋海域生存(戳中國南極科考先驅手把手帶你認識神奇的南極海底世界,複習南極科考先驅王自磐老師解讀南極海底生命)。

在本集《海洋零距離》裡,大家將看到由石溪大學的科學家們帶領的企鵝研究團隊,以及綠色和平國際科學部的研究員們,是如何在南極開展科考,瞭解南極海洋生態系統的狀況、以及人類活動到底給這片與世隔絕的世界帶來了怎樣的影響。

企鵝怎麼數?科技+辛苦

本次南極科考的其中一項最為重要的工作,就是在49年之後重訪南極象島,考察島上帽帶企鵝的種群情況。

為什麼研究企鵝?

其實是為了瞭解南極生態系統的現狀。南極大陸冰天雪地、寒冷乾燥,大多數的南極生物生活在海洋裡。企鵝聯繫了南極的海洋和陸地,它們在海里覓食,又回到陸地上繁殖和生活。另外,企鵝還是南極的頂級捕食者之一,是生態系統健康的重要指示物種。因此,通過研究和了解企鵝,不僅能瞭解企鵝種群的現狀,還有助於瞭解企鵝食物鏈的“上游”——磷蝦,以及“上游的上游”——浮游植物的情況,幫助科學家評估南極生態系統的健康狀況,以及氣候變化和人類活動可能對南極帶來的影響。

企鵝小知識

世界上一共有18種企鵝(也有說法是17種),只有5種能接受生活在南極的挑戰。分別是:帝企鵝、阿德利企鵝、帽帶企鵝、長冠企鵝、巴布亞企鵝。帽帶企鵝是最容易辨認出的一種企鵝。它們看起來像戴著頭盔一樣,並因此得名“帽帶企鵝”。

為什麼選擇象島的帽帶企鵝?主要是因為帽帶企鵝是南極半島上研究最少的一種企鵝,而且上一次對象島帽帶企鵝的研究,已經是1971年的事兒了。因此,49年後的重訪,不僅能加深我們對於帽帶企鵝的瞭解,更能從時間維度上,瞭解近50年來,這一種群的狀況發生了什麼樣的改變。

研究象島企鵝種群很重要的一步,就是搞清楚企鵝的數量。為了確保本次收集的數據跟49年前的數據有可比性,科學家們採用了人工計數的方法,一共計數3次,且確保每次計數的誤差不超過5%。

數企鵝、拍鯨尾、採集“重口味”DNA,我們在南極做科考

科學家站在茫茫的企鵝群中間,一邊聽著企鵝此起彼伏的叫聲一邊專心計數,有音效的正片更帶感

除了人工計數,科學家們也借用了最新科技,運用無人機、GPS技術繪製島嶼全景圖並重建了三維地形,用機器學習算法來幫助計數,可謂“既復古又現代”的研究方法。

根據本次採集的數據,讓人難過的是,在過去的49年中,象島帽帶企鵝的數量下降得很明顯,在所調查的多個企鵝棲息地中,有的種群數量甚至減少了70%以上。

目前科學家還無法斷言造成企鵝數量驟減的原因是什麼。可能是因為氣候變化,也可能是因為磷蝦捕撈,還可能與海冰的消失有關。但是這些企鵝種群的數量在如此短的時間下出現了大幅減少的趨勢,確實令人擔憂。

“以尾識鯨”科學家8年後與鯨老友重逢

在南極,有另一種動物也是科學家們的重要研究對象——鯨。與企鵝研究更關心種群狀況相比,研究鯨的一個重要方法是個體識別。這次科學家研究的是座頭鯨,每一隻座頭鯨尾葉底部的花紋都是獨一無二的,就像人類的指紋一樣,科學家可以通過為它們的尾葉拍照,來識別和記錄每一隻座頭鯨。

在本次科考中,我們的科學家還與一位“老朋友”——一隻名叫米爾的座頭鯨在南極重逢了!這隻鯨曾在2012年被科學家在巴拿馬沿岸的奇裡基灣發現和記錄,而時隔8年,他們在遙遠的南極重逢。

通過全球照片數據庫HappyWhale.com,科學家還看到這隻鯨在2017年的時候也在南極出現過。從巴拿馬到南極,鯨類真是全球旅行的佼佼者。

數企鵝、拍鯨尾、採集“重口味”DNA,我們在南極做科考

鯨類小知識

當我們說到鯨,可能會脫口而出“鯨魚”,但實際上鯨不是魚,而是生活在海洋裡的哺乳動物。鯨類可以清晰的分為齒鯨和鬚鯨兩大類,它們廣泛地分佈在全球的海洋中,更有很多種類的鯨一生都在不斷進行長途遷徙。

生活在廣大海洋中的鯨,還在不經意間影響著全球氣候。鯨類在其漫長的旅途中會排出大量糞便,這些糞便為各種藻類的生長提供了豐富的養料,而藻類又是海洋中許多物種的食物來源,是食物鏈的基礎。此外,藻類通過光合作用,會從大氣中吸收大量的二氧化碳。據估計,全球所有藻類捕獲的碳量,效果約等於4個亞馬孫雨林!

鯨的死亡,甚至還被賦予了一個有詩意的名字——鯨落。當鯨死亡,它龐大的身體會緩慢地沉入海底。鯨的屍骨會像傳遞接力棒一樣分階段被不同的海洋生物分解掉。在食物貧瘠的海洋深處,鯨的屍骨不僅成為很多海洋生物的“大餐”,也為它們創造了生存和庇護的場所,成為海底生命的“綠洲”。

所以,科學家眼中迷人又可愛的鯨,其一生都在為維護整個地球的生態平衡做出貢獻。

環境DNA:“重口味”研究方法的獨特價值

除了可以實打實看到“本尊”並做研究的企鵝和鯨,科學家們也試圖用技術手段瞭解更多“神龍見首不見尾”的海洋動物。這就是環境DNA(eDNA)採集

所謂“環境DNA”的採集過程,其實就是對水進行過濾,然後截獲那些在水中自由漂浮的各種海洋動物的DNA。接下來的內容有點口重,請做好準備。

數企鵝、拍鯨尾、採集“重口味”DNA,我們在南極做科考

有句成語叫“雁過留聲”,海洋動物們在水裡遊過,也會在海水裡留下各種痕跡,比如它們蛻下的皮、表皮分泌的粘液、還有排洩的糞便,而這些物質中都含有動物的DNA。

通過對這些物質進行DNA測序,科學家就能進一步確認曾經有什麼動物在採樣區域出現過。例如從馬尾藻海的研究結果中,科學家就發現有很多斑海豚的信息出現在了同一個地點;然後還很意外地發現了鼬䲁、燈籠魚、鮟鱇魚等深海魚的信息。

而這些信息,除了驗證已有的知識、或得到讓科學家意外的結果,更重要的,藉助環境DNA檢測技術,科學家能夠更準確地瞭解海洋動物們在何時棲息於何地

結合數企鵝、拍鯨尾、環境DNA等各種研究的結果,我們就可以建立起大型的生物數據庫,確認某些特定的海域是否對特定的物種有著重要的作用,以及我們是否需要對這些地區進行特別的保護。

數企鵝、拍鯨尾、採集“重口味”DNA,我們在南極做科考

© 綠色和平

(圖:牛津大學、約克大學的科學家們與綠色和平共同撰寫的《30x30:全球海洋保護的藍圖》2030年以前,讓全球30%的海洋成為海洋保護區,可能嗎?論證了“保護全球30%的海洋”的可能性和方案)

歷時一年的“從北極到南極”科考已經落下帷幕。和來自全球的科學家、海洋大使、記者和攝影師一起,我們一路見證了全球海洋的脆弱:

北極升溫正在嚴重影響海洋動物最基礎的食物來源——冰藻;

來自恐龍時代的海龜在氣候變化、捕撈和塑料汙染等問題的面前,可能撐不過幾代了;

大洋深處尚不為人所瞭解的“生命綠洲”——海山生態系統受到漁業捕撈的威脅;

海洋魚類資源在破壞性和不可持續的工業捕撈麵前急劇告急;

南極象島的企鵝數量在短短50年裡迅速減少,甚至還遭受著災難性的繁殖失敗。

數企鵝、拍鯨尾、採集“重口味”DNA,我們在南極做科考

2017年4月15日,塞拉利昂,在一艘意大利漁船上發現的非法鯊魚鰭 © Pierre Gleizes / Greenpeace

但海洋也同時向我們展示了她的美麗、生機和巨大的自我修復潛力:

用北極浮冰製作的樂器演奏出了最清亮自然的音樂;

小稜皮龜從沙灘上破殼而出,艱難卻堅定地邁向海洋的第一步;

曾經因捕撈瀕臨滅絕、卻因受到及時保護而重新“蝦丁興旺”的維馬海山的巖龍蝦;

光照不足、鹽度不適宜但依然生機勃勃的亞馬孫河口珊瑚礁;

即使是世界上最寒冷的海域,南極海洋依然充滿生機,充滿生命力。

數企鵝、拍鯨尾、採集“重口味”DNA,我們在南極做科考

2020年1月10日,南極象島上的帽帶企鵝 © Christian Åslund / Greenpeace

守護海洋,不僅因為她正在面臨危機,更是為了所有這些美好、生機,以及能夠重新恢復健康的可能性。

數企鵝、拍鯨尾、採集“重口味”DNA,我們在南極做科考

此項目已在北京獲得臨時活動備案

「 行動帶來改變 」

​Positive Change Through Action

點擊“瞭解更多”,觀看《海洋零距離》


分享到:


相關文章: