一些研究人員通過捕捉企鵝在南極洲的糞便沉積物的圖像，找到了一種利用衛(wèi)星來弄清楚企鵝飲食的新方法。
一群研究阿德利企鵝以及氣候變化的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，企鵝糞便的顏色表明它們是否吃了磷蝦（紅橙色）和銀魚（藍(lán)色）。這種區(qū)別很有意思，因為企鵝的飲食可以作為海洋生態(tài)系統(tǒng)對氣候變化反應(yīng)的指標(biāo)。另一項獨立的研究顯示，被迫依賴磷蝦作為其主要食物來源的幼年企鵝的成長發(fā)育不如那些以魚為食的企鵝。
巖石是企鵝的聚集地，隨著時間的推移，企鵝的糞便堆積在這些巖石裸露的表面上，形成了色彩斑斕的地標(biāo)。研究人員從企鵝群中取來糞便樣品，找到它們的光譜波長，然后將這種顏色與正在軌道運行的Landsat-7衛(wèi)星拍攝的圖像相匹配。
康涅狄格大學(xué)的博士后研究員Casey Youngflesh在華盛頓舉行的美國地球物理聯(lián)盟（AGU）年會上展示了他的研究結(jié)果，他說：“這其中存在明顯的區(qū)域差異，西部是磷蝦，東部是魚類?！边@是科學(xué)家首次能夠從太空追蹤飲食，研究人員稱這是一種新工具，用于研究某些海鳥和企鵝群體在這個星球其他區(qū)域的表現(xiàn)。
知道500萬只阿德利企鵝正在吃什么以及吃多少非常重要。因為它能告訴研究人員食物鏈基礎(chǔ)的情況。在南極半島的西側(cè)，小型磷蝦的數(shù)量似乎正在驟減。快速變暖、不斷變化的氣候條件以及工業(yè)規(guī)模捕撈的增加，已經(jīng)對這些小型甲殼類動物造成了損害。
磷蝦在商業(yè)上被捕獲用來生產(chǎn)寵物食品和營養(yǎng)補充劑。但對許多企鵝來說，磷蝦是它們飲食的基礎(chǔ)。隨著磷蝦變得越來越稀缺，喜歡吃磷蝦的南極洲西部的企鵝數(shù)量也隨之減少?！帮嬍晨梢愿嬖V我們食物網(wǎng)如何隨著時間的推移而變化，”Youngflesh說，“去這些地點實地考察需要花費大量時間和金錢。氣候變化及其復(fù)雜，因此我們需要大規(guī)模的數(shù)據(jù)。”
Youngflesh說他希望彩色編碼的糞便圖能夠被用來追蹤未來的企鵝種群，以及全球其他海鳥。這是因為海鳥和企鵝在同一個地方聚集并在一起吃同樣的東西。當(dāng)然，這種形式的遙感無法告訴研究人員企鵝的飲食與時間的比較。因此，一位研究人員深入挖掘了企鵝的糞便，以研究企鵝的歷史。
路易斯安納州立大學(xué)海洋學(xué)和沿?？茖W(xué)專業(yè)的助理教授Michael Polito說：“它們什么到達(dá)，以及它們的飲食如何隨著時間的推移而改變，都是懸而未決的問題。這些是衛(wèi)星無法回答的問題，也是我需要探索的問題?！?/p>
圖片來源：THOMAS SAYRE-MCCORD/WHOI/MIT
Polito在遙遠(yuǎn)的丹格群島上挖掘出鳥糞、羽毛、骨頭和蛋殼。這是一個位于南極半島頂端的企鵝聚居地，大部分時間都沒有人類游客。他將材料帶回實驗室并應(yīng)用放射性技術(shù)來計算第一只企鵝定居者的時間。他發(fā)現(xiàn)企鵝已經(jīng)在丹格群島生活了將3000年。Polito說，由于阿德利企鵝需要有無冰土地、開放水域和豐富的食物來哺育它們的后代，企鵝群的存在或者不存在是當(dāng)時氣候條件的標(biāo)志。Polito的新研究將時間往回推了2200年，當(dāng)時企鵝剛到達(dá)這片土地。他的結(jié)果還證實了從冰柱和沉積物中獲取的有關(guān)該地區(qū)氣候歷史的其他數(shù)據(jù)。
Micheal Polito正在南極洲阿德利企鵝的領(lǐng)地挖掘，以確定企鵝何時第一次到達(dá)這個地方。圖片來源：Micheal Polito/路易斯安納州立大學(xué)
“這種從太空估計企鵝的飲食的能力將真正改變南極洲科學(xué)，”Polito說，“使用傳統(tǒng)方法弄清楚企鵝吃什么需要花費大量的時間和精力，因此能夠從太空評價整個南極大陸的飲食是一個非常驚人的飛躍?！?/p>
通過挖掘糞便和分析衛(wèi)星圖像的結(jié)合，研究人員能夠更好地處理阿德利企鵝以及它們的堂兄弟南極企鵝、巴布亞企鵝和帝企鵝可能存在的問題。石溪大學(xué)生態(tài)學(xué)和進化學(xué)副教授Heather Lynch的實驗室整理了一份四個物種在整個南極洲范圍聚居地的地圖。Lynch的小組也開始回顧從20世紀(jì)80年代到現(xiàn)在的衛(wèi)星圖像，看看他們能否建立相同的企鵝糞便-飲食聯(lián)系圖。
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