数企鹅、拍鲸尾、采集“重口味”

哔哩哔哩独家网络系列《海洋零距离》讲述了科学家和环保组织在南极进行两个多月科学考察的故事。如果你也想和科学家一起去大象岛研究企鹅，或者体验南极科考船上的生活，可以点击《海洋零距离》节目页面的互动视频，解锁南极科考的“云”体验。

2020年，国际环保组织和美国石溪大学的科学家开展了多项南极海洋生态环境研究。在南极两个多月的时间里，他们重访了南极的象岛，并在1971年后重新考察了岛上的帽衫企鹅种群状况。识别个体座头鲸，收集环境DNA，通过科学手段了解南极的海洋生物多样性。

比北极更偏僻荒凉的南极，其实是很多生物的家园。南极海域至少有1万种海洋生物，其中很多只存在于南大洋海域。

本文将简要介绍由石溪大学科学家和绿色和平组织国际科学部研究人员领导的企鹅研究团队如何在南极进行科学研究，了解南极海洋生态系统的状况。与本文相关的图片和纪录片将更直观地展示人类活动如何影响了这个与世隔绝的世界。

怎么数企鹅？技术+努力

这次南极科考最重要的任务之一，就是时隔49年重访南极大象岛，调查岛上帽衫企鹅的数量。

为什么要研究企鹅？其实就是了解南极生态系统的现状。南极大陆冰冷干燥，大多数南极生物生活在海洋中。企鹅在海中觅食，然后返回陆地繁殖和栖息，连接南极海洋和陆地。此外，企鹅是南极生态中的顶级捕食者之一，也是区域生态系统健康的重要指示物种。因此，通过研究企鹅，我们不仅可以了解它们的种群状况，还可以了解企鹅食物链中“上游”的磷虾和“上游”的浮游植物，帮助科学家评估南极生态系统的健康状况以及气候变化和人类活动对南极的影响。

企鹅小知识

世界上有18种企鹅(也有17种)，其中只有5种能接受在南极洲生活的挑战，分别是帝企鹅、阿德利企鹅、帽带企鹅、长冠企鹅和巴布亚企鹅。戴帽子的企鹅很容易被认出来。它们看起来像戴着头盔，因此得名“戴帽子的企鹅”。

你为什么选择大象岛的带帽企鹅？因为主帽衫企鹅是南极半岛上研究最少的企鹅。我们上一次在岛上研究带帽企鹅是在1971年。所以，时隔49年再访，不仅可以加深我们对帽衫企鹅的了解，还可以从时间维度看到这一种群在过去50年间的变化。

研究象岛企鹅种群的一个重要步骤就是搞清楚企鹅的数量。为了确保这次收集的数据与49年前收集的数据具有可比性，科学家们采用了人工计数的方法——总共计数三次，并确保每次计数的误差不超过5%。

除了人工计数，科学家还借用了最新技术，利用无人机和GPS技术绘制岛屿全景地图并重建三维地形，利用机器学习算法帮助计数，既复古又现代。

根据这次收集的数据，我们得到的结果是令人伤心的——在过去的49年里，象岛的帽衫企鹅数量明显下降，在被调查的企鹅栖息地，有的种群数量甚至减少了70%以上。

目前，科学家无法确定是什么原因导致了企鹅数量的突然减少。可能是因为气候变化，人工捕捞的磷虾数量减少，海冰消失。然而，这些企鹅的数量在如此短的时间内大幅减少的趋势确实令人担忧。

一位名叫“尾巴鲸”的科学家八年后与他的鲸鱼朋友重聚。

在南极洲，另一种动物——鲸鱼也是科学家们的重要研究对象。相对于更关注种群状态的企鹅研究，研究鲸鱼的一个重要方法是个体识别。这次科学家们正在研究座头鲸。每只座头鲸的尾叶图案都是独一无二的，就像人类的指纹一样。科学家可以通过拍摄每头座头鲸的尾叶来识别和记录它们。

在这次科考中，科学家们还与一位“老朋友”重逢——南极一只名叫米尔的座头鲸！2012年，这位科学家在巴拿马海岸的奇里基湾发现并记录了这头鲸鱼，时隔8年，他们在遥远的南极再次相遇。

通过全球照片数据库HappyWhale.com，科学家们看到这头鲸鱼也于2017年出现在南极洲。从巴拿马到南极，鲸鱼真的是世界上最好的旅行者。

小鲸鱼知识

当我们谈论鲸鱼时，我们可能会脱口而出“鲸鱼”，但实际上鲸鱼不是鱼，而是生活在海洋中的哺乳动物。鲸鱼可以明确分为齿鲸和须鲸，它们广泛分布在全球海洋中。有很多种鲸鱼一生都在长途迁徙。

生活在广阔海洋中的鲸鱼也无意中影响着全球气候。在漫长的旅途中，鲸鱼会排出大量的粪便，这些粪便为各种藻类的生长提供了丰富的营养。海藻是海洋中许多物种的食物来源，也是食物链的基础。此外，藻类可以通过光合作用从大气中吸收大量二氧化碳。据估计，世界上所有藻类捕获的碳量大约相当于四片亚马逊雨林。

鲸鱼的死亡甚至被赋予了一个诗意的名字“鲸鱼坠落”。鲸鱼死后，它巨大的身体会慢慢沉入海底。鲸骨会像接力棒一样分阶段交给不同的海洋生物分解。在食物贫乏的深海，鲸骨不仅成为许多海洋生物的“大餐”，还为它们创造了生活和庇护的场所，成为海底生命的“绿洲”。

所以科学家眼中迷人可爱的鲸鱼，一生都在为维护整个地球的生态平衡做出贡献。

环境:“重味”研究方法的独特价值

除了企鹅和鲸鱼可以实际看到自己的“神祇”并对其进行研究外，科学家们还试图通过环境DNA(eDNA)采集的方式，了解更多“龙见首不见尾”的海洋动物。

所谓的“环境DNA”采集过程，其实就是对水进行过滤，截取自由漂浮在水中的各种海洋动物的DNA。

正如成语所说，“雁过拔毛”海洋动物在水中游泳时，会留下各种痕迹，比如它们脱落的皮肤、分泌的粘液、排泄的粪便，都含有动物的DNA。

通过对这些物质的DNA进行测序，科学家可以进一步确认取样区域出现过什么动物。比如从马尾藻海的研究成果中，科学家发现很多关于斑海豚的信息都出现在同一个地方；我还意外发现了黄鼠狼，灯笼鱼，还有？？？？等待关于深海鱼的信息。

这些信息不仅验证了已有的知识，也给了科学家一些意想不到的结果。更重要的是，借助环境DNA检测技术，科学家可以更准确地知道海洋动物生活在何时何地。

结合企鹅计数、鲸鱼拍尾、环境DNA等研究结果，可以建立大型生物数据库，确认某些海域是否对某些物种起重要作用，以及我们是否需要对这些区域进行特殊保护。

为期一年的“从北极到南极”科学考察已经结束。来自世界各地的科学家、海洋大使、记者、摄影师和环保主义者一路见证了全球海洋的脆弱:

北极变暖正在严重影响海洋食物链中最基本的环节——冰藻；面对气候变化、过度捕捞和塑料污染，恐龙时代的海龟可能无法存活几代。海山生态系统是海洋深处不为人知的“生命绿洲”，正受到捕捞的威胁。面对破坏性的工业化捕捞，海洋鱼类数量锐减，资源紧缺。南极洲象岛的企鹅数量在短短50年间迅速减少，甚至遭遇了灾难性的繁殖失败。

但同时，海洋向我们展示了她的美丽、活力和巨大的自我修复潜力:

北极浮冰制成的乐器，奏出最清澈、最自然的音乐；小棱皮龟从沙滩上破壳而出，艰难而坚定地迈出了面对海洋的第一步；一度因过度捕捞而濒临灭绝的威马海山岩龙虾，因为得到及时保护，再次被“虾丁”；在光照不足、盐度不合适的环境下，亚马逊河河口的珊瑚礁依然生机勃勃。即使在世界上最寒冷的海域，南极洋仍然充满生机。

保护海洋，不仅仅是因为她面临着危机，更是为了所有这些美好和生机，为了地球自然生态恢复健康的可能。