La cacca di pinguino conservata può essere la chiave per collegare le condizioni dell'Oceano Antartico del passato e le popolazioni di pinguini, facendo luce su come gli uccelli e l'ecosistema della regione potrebbero comportarsi con i cambiamenti climatici.

Un nuovo studio ha analizzato la chimica degli strati di guano di pinguino che si sono formati da6, 000 anni di pinguini di Adélie che nidificano nello stesso sito antartico. I ricercatori miravano a collegare i cambiamenti nella chimica della cacca ai cambiamenti nella circolazione oceanica che avrebbero potuto controllare la rete alimentare locale. L'opera è stata pubblicata in Lettere di ricerca geofisica , che pubblica ad alto impatto, rapporti in formato breve con implicazioni immediate che abbracciano tutte le scienze della Terra e dello spazio.

L'Antartide può essere un posto difficile in cui sopravvivere, anche per i piccoli pinguini di Adélie resistenti. È freddo e buio per metà dell'anno, e le prede, principalmente krill e pesci, possono essere difficili da trovare nel mare ghiacciato di Ross. La loro offerta di cibo cambia stagionalmente con la luce del sole, ma aumenta e diminuisce anche nel corso di migliaia di anni mentre le correnti oceaniche cambiano lentamente, il ghiaccio marino si forma e si rompe, e scalda e raffredda.

La nuova ricerca ha trovato diversi picchi di cadmio, un nutriente di acque profonde, nella cacca di pinguino che corrispondeva a densità maggiori di resti di pinguino sepolti nell'area di nidificazione. Questa relazione suggerisce che profondo, l'acqua dell'oceano ricca di sostanze nutritive è stata reindirizzata alla superficie più volte in passato6, 000 anni, permettendo agli ecosistemi in superficie di prosperare. Il metodo è un nuovo approccio per ricostruire la circolazione oceanica del passato.

I ricercatori hanno ipotizzato che la dimensione della popolazione di pinguini fosse collegata ai cambiamenti nelle acque profonde circumpolari, una corrente calda che scorre nelle profondità dell'oceano in senso orario intorno all'Antartide e risale attraverso il Mare di Ross. Nel passato, i cambiamenti di circolazione hanno permesso che più della corrente profonda raggiunga la superficie, fornendo nutrienti come il cadmio che sono essenziali per sostenere la base della rete alimentare. Quel cadmio si è fatto strada attraverso il krill e il pesce in, e fuori, i pinguini.

Oltre a fornire una spiegazione per le popolazioni di pinguini, il record di cacca fornisce ai ricercatori preziose informazioni su come si sono comportati gli oceani in passato e, quindi, come potrebbero funzionare nel prossimo futuro.

"Circumpolar Deep Water è di grande preoccupazione sia per i climatologi che per gli oceanografi perché guida il rapido scioglimento della piattaforma di ghiaccio dell'Antartico occidentale e il rilascio di anidride carbonica nell'atmosfera e determina la distribuzione spaziale della biomassa nell'Oceano Antartico, " disse Zhouqing Xie, anenvironmentalgeochemistat l'Università della Scienza e della Tecnologia della Cina, co-autore dello studio. "Ma il record storico ricostruito di Circumpolar Deep Water è piuttosto scarso. Troviamo solo indizi dai nuclei di sedimenti oceanici e possiamo indirettamente dedurre ciò che la corrente stava facendo attraverso le temperature della superficie del mare e il ghiaccio marino".

"Sembra essere un indicatore di come stanno cambiando le masse d'acqua nel Mare di Ross, " ha detto Robert McKay, un ricercatore antartico presso la Victoria University di Wellington che non è stato coinvolto nello studio. "Questo fornisce un altro set di strumenti per il nostro arsenale di comprensione degli impatti del cambiamento della criosfera sui sistemi biologici".

RiscaldanteAntartide

Comprendere come i modelli di circolazione dell'Antartide sono cambiati in passato è importante per contestualizzare i cambiamenti nella biosfera e per prevedere come gli oceani moderni possono rispondere ai cambiamenti climatici. Le registrazioni della circolazione passata sono spesso basate su sedimenti marini che, mentre utile per studiare l'acqua, fare poco per riflettere ciò che sta accadendo con la vita sulla terraferma. Il guano di pinguino è doppiamente utile, nel fornire un ulteriore vincolo alla circolazione oceanica e un collegamento più diretto tra gli oceani e gli animali terrestri.

"Uno dei grandi problemi che abbiamo quando cerchiamo di rendere questo lavoro rilevante per i sistemi biologici è l'aumento della rete alimentare, che è dove questo documento è interessante. Poiché la biosfera è un sistema molto più complesso [rispetto agli oceani], è più caotico in molti modi e più difficile da modellare. Ottenere quel legame tra plancton e megafauna è piuttosto complicato, quindi questo è un bell'esempio di come puoi farlo, " ha detto McKay.

Lo studio ha trovato un picco incadmio e resti di pinguino intorno a 1, 000 anni fa, come le calde acque profonde circumpolari si sollevarono e sciolsero il ghiaccio marino. Più cibo avrebbe potuto essere disponibile come foraggiamento e terreno di riproduzione ripuliti dal ghiaccio sciolto, lasciando salire le popolazioni di pinguini.

Sebbene un certo riscaldamento abbia probabilmente aumentato la popolazione di pinguini in passato, il rapido riscaldamento in Antartide oggi potrebbe essere troppo da gestire per gli uccelli.

"L'attuale riscaldamento nell'Antartide occidentale è così rapido e intenso che potrebbe causare problemi in altri aspetti. In particolare, la risalita delle acque profonde circumpolari nell'Antartide occidentale ha causato un rapido scioglimento dei ghiacciai, riscaldamento estremo della superficie dell'oceano e forse una contrazione verso sud nella distribuzione del krill. Ciò potrebbe portare al trasferimento dell'habitat dei pinguini e, per i pinguini imperatori che si riproducono sul ghiaccio, la possibilità di completa scomparsa in alcune zone, "ha detto LiguangSun, un coautore dello studio presso l'Università della Scienza e della Tecnologia della Cina.