Imaginile Landsat pot spune oamenilor de știință ce alimente consumă pinguinii Adélie

23 ianuarie 2019 la 6:45

sateliți

WASHINGTON DC. - Vrei să știi ce mănâncă un pinguin Adélie? Cel mai bun mod de a afla este să-i faci să regurgiteze masa. Acest lucru este la fel de plăcut pentru o pasăre și cercetător pe cât ați putea crede. Este, de asemenea, invaziv, consumator de timp și costisitor. Așadar, oamenii de știință au căutat alte modalități de a determina ce mănâncă aceste păsări. Și acum au unul. Se bazează pe imagini realizate de sateliți.

Camerele Landsat iau imagini ale Pământului din spațiu încă din anii '70. Fotografiile nu dezvăluie pinguini individuali, darămite ceea ce iau la masă sub apă. Totuși, ceea ce arată imaginile este caca. O mulțime de lăsate în urmă de pinguinii Adélie pe tot parcursul sezonului de reproducere.

Educatori și părinți, Înscrieți-vă pentru foaia de înșelăciune

Actualizări săptămânale pentru a vă ajuta să utilizați Știri științifice pentru studenți în mediul de învățare

Oamenii de știință au descoperit că caca este utilă. Pinguinii se adună la un ritm previzibil. Acest lucru i-a determinat pe cercetători să-și dea seama cum să numere coloniile de pinguini doar din uriașele lor pete de caca. Anul trecut, de exemplu, oamenii de știință au raportat că au folosit fecale pentru a găsi o supercolonie de 1,5 milioane de pinguini Adélie. Se aflau pe Insulele Pericolului de pe coasta Peninsulei Antarctice. Această descoperire a venit de la un grup condus de ecologa Universității Stony Brook, Heather Lynch.

Descoperirea preferințelor alimentare din aceste imagini este puțin mai dificilă. Dar și ea începe cu caca.

O călătorie în Antarctica

Casey Youngflesh este ecolog la Universitatea din Connecticut din Storrs. Până acum câteva luni, era student absolvent în laboratorul lui Lynch. În acea perioadă, a făcut mai multe călătorii în Peninsula Antarctică. El și alți cercetători au vizitat coloniile de pinguini Adélie cu barca. Au început fie din vârful Americii de Sud, fie din Insulele Falkland. Apoi au traversat cu barca unele dintre cele mai aspre ape din marea liberă. „Uneori poate deveni puțin păros”, spune Youngflesh, „mai ales pe vasele mai mici”.

Momentul era esențial. Păsările petrec iernile întunecate urmărind gheața mării. Se întorc pe uscat pentru a crește pui în timpul verii sudice. Vizitați prea devreme și coloniile nu ar fi început să se cuibărească. Vizitați prea târziu și coloniile ar fi o mizerie. Puii mari ar alerga amok, iar caca ar fi amestecată cu noroi. „Totul este mult mai curat și mai îngrijit la începutul sezonului”, explică Youngflesh.

El și ceilalți cercetători din aceste călătorii au adunat o mulțime de date din coloniile de pinguini pe care le-au vizitat. Uneori au numărat păsări sau au verificat cât de dens se împachetează păsările într-un sit. Uneori adunau caca în mici pungi antimiros și le aduceau înapoi pe navă.

Oamenii de știință spun: Krill

Pentru majoritatea oamenilor, caca pare roz. (De asemenea, miros, așa cum v-ați putea aștepta.) Acest guano își ia culoarea din carotenoizi (Kah-ROT-eh-noyds) din carapace sau coajă a krilului pe care îl mănâncă pinguinii. Carotenoizii sunt pigmenți. Fac o portocală de morcov, un galben de banană și un roz de caca al unui pinguin Adélie. Dar ce mai mănâncă un pinguin poate modifica acea culoare. Și astfel acele schimbări subtile de culoare pot indica gama a ceea ce consumă aceste păsări.

Întorcându-se pe navă, Youngflesh lua fiecare probă și făcea un „patty”. Fiecare era „de dimensiunea unui hamburger”, spune el. (Și, din imaginea pe care a furnizat-o, arăta și el un pic.) El ar fi trecut patty-ul printr-un spectrometru (Spek-TROM-eh-tur). Acest dispozitiv măsoară culorile unui eșantion. Detectează chiar și lungimi de undă pe care ochiul uman nu le poate vedea, cum ar fi infraroșu și ultraviolet.

Apoi, fiecare pateu a intrat într-un deshidratator, astfel încât să poată fi transportat înapoi la laborator. Acolo, Youngflesh își va măsura nivelurile de azot-15. (Azotul-15 este o formă a elementului azot.) Acele niveluri corelate cu locul în care mânca pinguinul în rețeaua alimentară - mai mare (pește) sau mai mic (krill).

Această caca a venit dintr-o duzină de colonii de-a lungul Peninsulei Antarctice. Youngflesh a folosit matematica pentru a traduce datele detaliate ale spectrometrului în datele mai puțin detaliate din fotografiile Landsat. Ulterior, fiecare pixel care descrie caca pe o imagine Landsat ar putea fi legat de elementul dominant din meniul pinguinului: pește sau krill.

Pinguinii Adélie din Antarctica de Vest tind să mănânce mai mult krill. Cei din Antarctica de Est mănâncă mai mulți pești. Youngflesh și-a împărtășit descoperirile pe 12 decembrie, aici, la reuniunea de toamnă a American Geophysical Union din Washington, D.C.

Oamenii de știință au făcut studii de dietă pentru populațiile individuale de pinguini. Totuși, nu este ușor să faci asta frecvent. Noua tehnică le va permite cercetătorilor să obțină o imagine a ceea ce mănâncă pinguinii Adélie din Antarctica, an de an, notează Youngflesh. Revenirea la fotografiile Landsat arhivate nu a dezvăluit nicio schimbare mare în timp în ceea ce mănâncă acești pinguini. Cu toate acestea, acum cercetătorii vor putea monitoriza acest lucru pe măsură ce regiunea se schimbă. Acest lucru îi va permite să furnizeze date managerilor ecosistemelor din Antarctica.

Youngflesh spune că cercetătorii ar putea să aplice această metodă altor păsări marine, „dacă se cuibăresc pe pământ și fac cacate peste tot”. Cu toate acestea, cineva ar trebui să colecteze mai multe eșantioane, pentru a calibra datele satelitului, așa cum a făcut pentru pinguinii Adélie. Și dacă cineva ar dori date mai fine despre modul în care dieta unui pinguin diferă de la pasăre la pasăre sau de la o zi la alta, nu sunt mulți înlocuitori buni care se apropie de păsări individuale și îi determină să renunțe la prânz.