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不到80年後,北極熊将面臨滅絕:人類剝奪了它們捕食的權利

作者:我是科學家iScientist
不到80年後,北極熊将面臨滅絕:人類剝奪了它們捕食的權利

圖檔來源 | Peter Neumann/Unsplash

北極熊依靠海冰來捕食,如果沒有海冰,北極熊就隻能餓肚子。但現實是,北極海冰覆寫率年年下滑,北極熊已經要面臨更長的禁食期。《自然-氣候變化》的研究發現,禁食期一旦超過一定天數,北極熊将生存率将不斷下跌,而到2100年,許多地區的北極熊難逃滅絕。

北極熊的土地

在20年前,任何一名在北極科考的生物學家都不會用瘦骨嶙峋、羸弱無力這種詞語來描述北極熊。在人們的印象中,北極熊是強壯的北極霸主,它們在這片土地沒有天敵,能夠無憂無慮地在冰原上奔跑,在海洋中遊泳,健碩的前肢腳掌能給它們提供一些類似蹼的功能,讓它們在海水中穿梭。

一些北極熊甚至能通過海洋在相隔數百千米的陸地之間遷徙,當然它們中途需要花費大量時間在海冰上休息。實際上,北極熊一生大部分時間都是在海冰上漂浮,隻有在繁殖期才會登上陸地。

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圖檔來源 | Hans-Jurgen Mager/Unsplash

而海冰還能提供一個好處,就是給北極熊提供穩定的食物來源——海豹。當海豹在海冰上換氣以及休息時,就很有可能成為北極熊的盤中餐,除了海豹,北極熊偶爾也會食用一些鲸的屍體。即使北極熊的運氣沒那麼好,沒有捕獵到海豹,它們儲存在皮下的脂肪層也能給它們提供一定時間的能量供給。

“這層脂肪會讓它們看起來顯得很壯實,”長年觀測極地生态的生物學家Andrew Derocher表示,他曾在上世紀80年代就開始觀察北極熊的生存狀态。但從本世紀開始,一切都開始變了,當Derocher在北極地區探索時,他竟然能偶爾發現瘦成骨架的北極熊,看起來就像行走的骷髅熊。一般來說,這些北極熊如果再找不到食物,基本難逃餓死的命運。

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這類景象隻是北極熊惡劣生存環境的一種折射,從數字上來看,從上世紀90年代至今,加拿大北部哈德遜灣的北極熊數量減少了30%;波弗特海南部的北極熊數量也在最近二十年銳減了40%。這些年來,北極熊一直在與一些不利因素作鬥争,而消失的這些北極熊也告訴我們,沒有天敵的它們輸掉了這場戰鬥。

“天敵”:全球變暖

現實中,北極熊面對的這位“天敵”就是全球變暖。由于氣溫升高,北極地區受到的影響更甚,升溫幅度會達到其他地區的2倍。根據NASA的衛星拍攝資料,北極地區大約在每年9月達到海冰覆寫率最小值,而現在9月海冰總量正以每年12.85%的速度減少。這意味着,很多北極熊沒有海冰供它們漂浮。

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上圖是1979年的海冰覆寫率,下圖是2019年的海冰覆寫率(9月)。| NASA

失去了海冰的北極熊,就等同于失去了賴以生存的栖息地。它們被迫更長時間地在海水中遊泳找到下一塊海冰,并且同時也失去了食物來源。在阿拉斯加南部附近的波弗特海,海冰少的年份,北極熊的數量要下降25%~50%。

“我們很早之前就知道,随着氣候變化,北極熊必然要遭此一劫,”Peter Molnar表示,他是多倫多大學的一名生态學家,“但北極熊究竟能忍耐多久?”

Molnar根據現有的一些資料對北極熊的未來作出了一些預測,在現有的碳排放條件下,12個北極熊亞群在未來80年都将遭到毀滅性打擊,數量急速下降,面臨滅絕。到2100年,北極熊撫育幼崽的能力将極大地削弱,這意味着沒有下一代來補充種群數量,“隻有伊麗莎白女王群島的亞群能有一線生機,”北極熊國際組織的科學家Steven Amstrup惋惜地說道。

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北極各地區的北極熊亞群面臨的繁殖障礙。綠→黃→紅→黑代表着可能程度的變化。

在《自然-氣候變化》的研究中,Molnar具體分析了北極熊的未來生存狀況。總體來看,在我們将碳排放降低的情況下,10個北極熊亞群仍然就“可能”或“非常可能”面臨着繁殖障礙。一旦出現繁殖障礙,新生北極熊的生存率會顯著下降。這并不是母熊不再照看幼崽導緻的,而是因為它們已經沒有能量來産奶哺育孩子。

即使我們遵循并勉強實作了《巴黎協定》的目标,将全球平均氣溫較前工業化時期上升幅度控制在了2.4℃(協定目标為控制在2℃内)。大量北極熊仍然會死亡,最終也會面臨滅絕,無非就是時間推遲了一些而已。

減少的禁食期門檻值

當然,即使沒有全球變暖,夏季的北極地區海冰也會消失,同樣也會給它們的覓食帶來困難。但正常情況下,北極熊是能夠利用身體儲存的脂肪來度過這段禁食期的。此前,科學家也認為我們已經很清楚北極熊能依靠這些脂肪支撐多久,即經曆多長時間的禁食期仍能生存和喂養後代。

“嚴格來說,北極熊是真正的禁食專家,”Molnar表示,“但每一個器官都有容忍的極限。”新研究根據北極熊的體型和能量消耗建構出了一個模型,這個模型能計算出在自身和幼崽存活率下降前,北極熊最多能忍受多久的禁食期。

在過去,科學家認為這一數字平均在200天左右,但新模型給出的答案讓Molnar等人更加擔憂起北極熊的未來。對于公熊來說,要保持生存率不變,禁食期不能超過125天,而帶有幼熊的母熊禁食期不能超過117天。

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海冰上帶着幼崽的母熊。| KT MILLER / POLAR BEARS INTERNATIONAL

這意味着我們之前的判斷可能出錯,有許多北極熊沒有能撐過漫長的無冰期。一些海冰覆寫率下降顯著的地區,例如巴倫支海,戴維斯海峽、西哈德遜灣、楚科奇海,生活在這些地區的北極熊生存條件隻會越來越惡劣,即使有新生熊誕生,也有可能活不下去。

一旦沒有了新生熊,維系整個亞群穩定的北極熊數量就會不夠,最終導緻整個種群的崩潰。在分析模型中,按照現在的碳排趨勢,從2080年開始就有北極熊亞群再也難維系新生幼崽的生存;到2100年,一些亞群的母熊和幼熊不可避免地走向滅絕,而公熊能稍微多堅持一段時間,但是從種群宏觀上來看,絕大多數區域80年後,北極熊消失已經是不可能改變的事實。

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而即使我們将全球變暖的速度控制下來,也并不代表北極熊能躲過此劫。因為,即使我們在本世紀中期保證溫度不再升高,大氣中多餘的熱量仍然存在,北極海冰并不會立即回來。在溫度穩定之後,也至少需要25年才能看到成效,這對于北極熊來說,可能是等不起的25年。

北極熊在北極地區的演化史可能已經超過100萬年,期間它們産生了許多應對極地高寒的特征和生存方式。隻是這一次,它們的演化速度明顯跟不上氣候變化的速度,這也是許多動物所面臨的生死存亡問題。

加拿大丘吉爾鎮坐落在哈德遜灣附近,近些年來,這座小鎮已經豎立起了“小心有熊”的警示标志。因為,這裡的居民曾多次目睹過北極熊來到鎮上翻找食物。這座小鎮附近的海域,從前是最先形成海冰的地區之一,是以會有北極熊選擇從這裡入海。

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現在,沒有了海冰的北極熊隻能選擇往陸地上前行,尋找食物。“這裡本來就是北極熊的國土,”Derocher說道,它們現在不得不選擇呆在找不到食物的陸地上,“但是,它們的心永遠都向往回到屬于自己的海洋。”

不到80年後,北極熊将面臨滅絕:人類剝奪了它們捕食的權利

撰文:楊心舟

題圖來源:Peter Neumann/Unsplash

原始論文:

Fasting season length sets temporal limits for global polar bear persistence

https://www.nature.com/articles/s41558-020-0818-9?mc_cid=f6db3902b4&mc_eid=db26089c2c

本文經授權轉載自微信公衆号“環球科學”(ID:huanqiukexue),如需轉載請聯系原賬号。

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