Xác định vị trí chim cánh cụt qua dấu vết phân chim quan sát từ vệ tinh

Dấu vết của phân chim được quan sát từ vệ tinh đã giúp các nhà khoa học Anh xác định nơi các đàn chim cánh cụt hoàng đế đẻ trứng trên châu Nam cực rộng lớn. Biết được những vị trí này sẽ tạo điều kiện cho các nhà nghiên cứu theo dõi phản ứng của loài động vật này trước biến đổi khí hậu.

Trong một nghiên cứu mới đây, các nhà khoa học đến từ Cơ quan Khảo sát Nam cực Vương quốc Anh (BAS) đã miêu tả quá trình họ sử dụng các hình ảnh vệ tinh để khảo sát bề mặt băng trên đại dương quanh 90% bờ biển Nam cực để tìm kiếm các đàn chim cánh cụt hoàng đế. Cuộc khảo sát đã xác định được tổng cộng 38 vị trí của 38 đàn chim. Trong số này, 10 vị trí là các nơi sống được phát hiện lần đầu. Trong các đàn được biết đến trước đó, 6 đàn đã thay đổi vị trí, và 6 đàn khác không được tìm thấy.

Chim cánh cụt hoàng đế sinh sản trên băng đại dương trong suốt mùa đông ở Nam cực, do đó con người có rất ít hiểu biết về chúng. Hình ảnh các vết phân nâu đỏ mà vệ tinh ghi được trên băng là bằng chứng đáng tin cậy về nơi ở của các đàn chim này.

Peter Fretwell, chuyên gia bản đồ của BAS, giải thích: “Chúng ta không thể quan sát được những con chim bằng xương bằng thịt trên bản đồ vệ tinh do độ phân giải không đủ cao. Tuy nhiên, trong mùa sinh sản, những con cánh cụt định cư ở một nơi cố định trong vòng 8 tháng liền. Băng ở những nơi này bị bẩn trong thời gian dài, và đó chính là vết phân chim mà chúng ta quan sát được.”

Các con cánh cụt hoàng đế dành phần lớn cuộc đời sống ở biển. Suốt mùa đông ở Nam cực, khi nhiệt độ xuống tới -50 độ C, chúng trở về nơi trú ngụ của đàn để đẻ trứng trên băng, đây chính là quãng thời gian các nhà khoa học khó theo dõi nhất.

Tiến sĩ Phil Trathan, nhà sinh thái học nghiên cứu chim cánh cụt thuộc BAS, cho biết: “Đây là một bước tiến rất thú vị. Giờ đây chúng ta đã biết chính xác những con chim cánh cụt ở đâu, và bước tiếp theo là đếm số thành viên của mỗi đàn để biết được chính xác số lượng cá thể của loài này. Với việc sử dụng các hình ảnh thu được từ vệ tinh kết hợp với số lượng cá thể đã đếm được, chúng ta sẽ dễ dàng hơn trong việc theo dõi những thay đổi về số lượng loài này qua thời gian.”

Nghiên cứu này xây dựng trên kết quả công trình của các nhà khoa học Pháp. Các nhà khoa học này đã nghiên cứu kĩ lưỡng một đàn chim cánh cụt và thấy rằng số lượng cá thể đang bị đe dọa nghiêm trọng mà nguyên nhân chính là biến đổi khí hậu. Sáu đàn cánh cụt không tìm thấy trong nghiên cứu mới đây từng sống ở vùng gần đàn chim nói trên, điều này gây ra e ngại rằng rất có thể chim cánh cụt đang bị đe dọa trên khắp châu Nam Cực.

Bản đồ vị trí các đàn chim cánh cụt được phát hiện trong nghiên cứu này (Ảnh: Cơ quan Khảo sát Nam cực Vương quốc Anh cung cấp)

Chim cánh cụt hoàng đế

Trước đây con người biết rất ít về số lượng và sự phân bố của các đàn chim cánh cụt hoàng đế, do chúng có thói quen sinh sản trên băng biển trong suốt mùa đông ở Nam cực. Đây là những khu vực mà các nhà nghiên cứu thi thoảng lắm mới tiếp cận được trong mùa hè, trong khi những con cánh cụt đã rời đi kiếm ăn ở biển. Theo ước tính, tổng số cá thể của loài này nằm trong khoảng từ 200.000 tới 400.000 cặp.

Trong số 38 đàn sống ở châu Nam cực trong nghiên cứu này, 10 đàn được phát hiện lần đầu, 6 đàn đã thay đổi vị trí nơi ở, và 6 đàn trong số những đàn từng được khảo sát trước đây đã biến mất hoặc không được tìm thấy. Tất cả 6 đàn cánh cụt này theo ghi nhận trước đây từng sống ở vị trí hơn 70 độ Nam, điều này gợi ý rằng chim cánh cụt trên khắp châu Nam cực đang phải đối mặt với nguy cơ lớn do biến đổi khí hậu.

Nghiên cứu này tập trung vào số lượng và vị trí phân bố các đàn chim cánh cụt hoàng đế. Cần có thêm kỹ thuật khác để có được con số chính xác về số thành viên trong mỗi đàn. Bước tiếp theo của nghiên cứu này là sử dụng các dữ liệu của vệ tinh độ phân giải cao để đếm số chim cánh cụt của mỗi đàn.

Gần đây, các nghiên cứu mô hình trên máy tính (Jenouvrier và các tác giả, 2009, công bố trên tờ Proceedings of the National Academy of Sciences) dựa trên dữ liệu số lượng theo dõi trong vòng 40 năm của một đàn cánh cụt được nghiên cứu dài hạn tại Terre Adélie, Nam cực, đã dự báo rằng các quần thể có thể sẽ giảm đi 95% hoặc hơn nữa trước tác động của biến đổi khí hậu. Những dự đoán này dựa trên một đàn cư trú ở vùng 66,6 độ Nam. Các phương pháp mới do Fretwell và Trathan phát triển trong nghiên cứu này đã giúp kiểm nghiệm được các dự đoán ở các vị trí khác nơi chim cánh cụt sinh sản, đặc biệt là các vĩ độ Nam cao hơn, vùng sinh sống chủ yếu của các đàn chim cánh cụt.

Chim cánh cụt hoàng đế là loài khổng lồ trong thế giới chim cánh cụt, và là một trong những loài chim lớn nhất. Các vệt vàng trên tai và phần trên ngực làm nổi bật cái đầu màu đen của chúng. Cánh cụt đại đế là loài cánh cụt duy nhất sinh sản trong suốt mùa đông Nam cực. Đây là loài sinh sản ở vùng vĩ độ cao nhất trong tất cả các loài cảnh cụt, tạo thành những đàn chim lớn trên băng biển. Để các con con có thể trưởng thành vào cuối mùa xuân và đầu mùa hè, cánh cụt hoàng đế đẻ trứng suốt mùa đông trong điều kiện lạnh và tối, với nhiệt độ xuống tới -50 độ C và tốc độ gió lên tới 200 km/h. Chim cái đẻ một quả trứng duy nhất vào tháng 5, sau đó chuyển sang cho con đực ấp trong khi nó ra biển kiếm ăn. Trong chín tuần, chim đực nhịn ăn, trọng lượng cơ thể nó giảm tới 45%. Nó giữ thăng bằng quả trứng trên hai chân, rồi dùng lớp da và lông dày ủ ấm. Nhiệt độ quả trứng có thể cao hơn tới 70 độ C so với nhiệt độ ngoài trời. Để có thể giữ ấm tốt như vậy, các con chim hoàng đế đã trải qua nhiều biến đổi thích nghi, với lớp lông dày gấp đôi và lớp mỡ dự trữ lớn. Khi chim cái trở về vào tháng 8, đúng vào thời điểm trứng bắt đầu nở, nó sẽ đảm nhận việc ủ ấm và cho chim non ăn, trong khi con đực đi bộ hơn 100 km vượt qua vùng băng ra biển kiếm ăn. Sau đó, cả hai bố mẹ cùng tiếp tục nuôi nấng con con.

Tài liệu tham khảo:
Fretwell et al. Penguins from space: faecal stains reveal the location of emperor penguin colonies. Global Ecology and Biogeography, 2009; DOI: 10.1111/j.1466-8238.2009.00467.x