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Jun 26, 2023

Das Rekordtief des antarktischen Meereises im Jahr 2022 führte zu einem katastrophalen Brutausfall bei Kaiserpinguinen

Communications Earth & Environment Band 4, Artikelnummer: 273 (2023) Diesen Artikel zitieren 18.000 Zugriffe auf 3121 Altmetric Metrics-Details In der Frühjahrssaison 2022 war die Meereisausdehnung rekordverdächtig niedrig

Communications Earth & Environment Band 4, Artikelnummer: 273 (2023) Diesen Artikel zitieren

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Im Frühjahr 2022 war die Meereisausdehnung in der Antarktis rekordverdächtig niedrig und hielt das ganze Jahr über an. Anfang Dezember erreichte die Meereisausdehnung in der Antarktis ihren historischen Tiefstand im Jahr 2021. Die größte regionale negative Anomalie dieser geringen Ausdehnung befand sich in der zentralen und östlichen Bellingshausenseeregion westlich der Antarktischen Halbinsel, wo während Im November kam es in einigen Regionen zu einem Rückgang der Meereiskonzentration um 100 %. Mithilfe von Sentinel2-Satellitenbildern liefern wir Belege für ein regionales Brutversagen von Kaiserpinguinkolonien aufgrund von Meereisverlust. Von den fünf Brutplätzen in der Region kam es nach dem Aufbrechen des Meereises vor Beginn der Brutperiode der Brutsaison 2022 bis auf einen zu einem völligen Brutausfall. Dies ist der erste aufgezeichnete Vorfall eines großflächigen Brutausfalls bei Kaiserpinguinen, der eindeutig mit großflächigen Schrumpfungen der Meereisausdehnung zusammenhängt.

Eine plötzliche Verringerung der Meereisausdehnung kann tiefgreifende Auswirkungen auf Ökosysteme und die Arten haben, die zur Brut, Mauser oder Nahrungssuche auf das Meereis angewiesen sind1. Eine dieser Arten ist der Kaiserpinguin (Aptenodytes forsteri), der in allen Phasen seines Lebenszyklus auf Meereis angewiesen ist2. Fast alle Kaiserpinguinkolonien sind auf stabiles landfestes Meereis angewiesen, das sie zur Brut und Mauser nutzen, während sie gleichzeitig die Randzone des Eises als Nahrungshabitat nutzen3. Sie kommen Ende März bis April an ihren bevorzugten Brutplätzen an und legen von Mai bis Juni Eier. Die Eier schlüpfen nach 65 Tagen und die Küken werden im Dezember und Januar flügge3. Daher muss das Festlandeis, auf dem sie brüten, zwischen April und Januar stabil bleiben, um eine erfolgreiche Brut zu gewährleisten.

Kaiserpinguine sind ein ikonisches Symbol für die vom Klimawandel bedrohte Antarktis4,5,6,7. Es gibt eine Reihe von Studien, die die Demographie dieser Art mit dem durch den Klimawandel verursachten Meereisverlust in Verbindung bringen, von ersten Studien, die die Auswirkungen auf den Bruterfolg4 zeigen, bis hin zu Verlusten von Koloniestandorten, die durch einen langfristigen Rückgang des Meereises8 oder eine Verschiebung des Meereisregimes9 verursacht werden. Jüngste Versuche, die Populationsentwicklung der Kaiserpinguine anhand von Prognosen zum Meereisverlust vorherzusagen, haben ein düsteres Bild gezeichnet und gezeigt, dass über 90 % der Kaiserpinguinkolonien bis zum Ende dieses Jahrhunderts quasi ausgestorben sein werden, wenn die derzeitigen Erwärmungsraten anhalten7. Ihre Populationen waren in der modernen Welt niemals großflächiger Jagd ausgesetzt oder litten unter Lebensraumverlust, Überfischung oder anderen lokalen anthropogenen Wechselwirkungen Bevölkerungsveränderung. Die jüngsten Bemühungen, zusätzliche Schutz- und Erhaltungsmaßnahmen als Reaktion auf den prognostizierten Bevölkerungsrückgang im Zusammenhang mit dem prognostizierten Meereisverlust bereitzustellen, waren teilweise erfolgreich, scheiterten jedoch beim Konsultationstreffen zum Antarktisvertrag10.

Fünf bekannte Kaiserpinguinkolonien kommen im zentralen und östlichen Teil des Bellingshausenmeeres vor. Von Ost nach West gibt es Rothschild Island, Verdi Inlet, Smyley Island, Bryan Peninsula und Pfrogner Point. Alle diese Kolonien wurden in den letzten 14 Jahren mithilfe von Satellitenbildern mittlerer Auflösung entdeckt11 und ihre Populationen mithilfe sehr hochauflösender Bilder gezählt12. Bisher wurde nur die Kolonie Rothschild Island besucht und von den anderen wurde nur Smyley Island bei Luftaufnahmen gesichtet (British Antarctic Survey, unveröffentlicht). Es gibt keine Aufzeichnungen über große Ansammlungen nicht brütender Kaiser zwischen Oktober und Dezember, daher gehen wir davon aus, dass es sich bei diesen Standorten, die sich während der Brutzeit jedes Jahr am gleichen Ort befinden, um Brutstandorte handelt. Keine der Kolonien ist groß, wobei Smyley Island mit durchschnittlich etwa 3500 Paaren die größte der sechs ist und Rothschild mit durchschnittlich etwa 630 Paaren eine der kleinsten ist.

Anfang Dezember 2022, zu Beginn der Brutzeit der Kaiserküken13, erreichte die Meereisausdehnung in der Antarktis das Allzeittief von 2021 (Abb. 1)14. Die größte regionale negative Anomalie dieser geringen Ausdehnung trat in der Bellingshausenseeregion westlich der Antarktischen Halbinsel auf, wo im November in einigen Regionen die Meereisausdehnung um 100 % zurückging (Abb. 2)15. In diesem Artikel werden die wahrscheinlichen Auswirkungen dieses Ereignisses auf den Bruterfolg der Kaiserpinguine in der gesamten Region beschrieben.

Die rote Linie zeigt die Meereisausdehnung (mehr als 15 % Konzentration) für den Zeitraum 2022–2023, die blaue Linie zeigt den Zeitraum 2021–2022 und die orange Linie zeigt den Mittelwert von 1981–2010. Das gelbe Band entspricht ±2 SD der Satellitenaufzeichnung (1979–2022). Die graue Schattierung bezieht sich auf die Brutstadien der Kaiserpinguinküken. Entscheidend ist, dass das Meereis für Kaiserpinguine bis zum Ende der Brutphase stabil sein muss, damit alle Küken überleben können. Zwischen Oktober und Januar 2022–2023 lag das Meereis rund um den Kontinent auf oder unter dem niedrigsten Stand, der jemals in der 45-jährigen Satellitenaufzeichnung gemessen wurde. Nur kurzzeitig Mitte November stieg die Konzentration vorübergehend auf das zweitniedrigste Ausmaß. Diese niedrige Periode fiel mit dem Ende der Brut- und Jungtierperiode im Brutzyklus des Kaisers zusammen. Daten mit freundlicher Genehmigung des National Snow and Ice Data Centre, Boulder, Colorado.

Blaue Bereiche in der Karte zeigen eine positive Meereisanomalie, rote Bereiche zeigen eine negative. Obwohl auf dem größten Teil des Kontinents eine negative Meereisausdehnung zu verzeichnen war, war das Gebiet des Bellingshausenmeeres besonders stark betroffen, wo der Eisverlust in der Region bis zu 100 % betrug. (Daten: ERA5. Referenzzeitraum: 1991–2020. Quelle: C3S/ECMWF).

Ende 2022 waren vier der fünf Kolonien im zentralen und östlichen Bellingshausenmeer von einem frühen Meereisverlust betroffen (Abb. 3) und diese befanden sich in dem Gebiet, in dem die Meereisanomalie im November am intensivsten war (Abb. 4). Drei dieser Kolonien, die Ende Oktober oder Anfang November gut sichtbar waren, wurden wegen Meereismangels zu Beginn der Brutzeit Anfang Dezember aufgegeben. Hier wird die Aufgabe als das Fehlen sichtbarer Zeichen einer Kolonie (z. B. braune Hinweispixel auf Meereis) klassifiziert, die auf den Satellitenbildern identifiziert werden können. Auch die westlichste Kolonie in der Gegend, Pfrogner Point, wurde zwischen dem 29. Oktober und dem 8. November aufgegeben, obwohl sie außerhalb der Novemberanomalie lag. Die örtlichen Festeisbedingungen Mitte/Ende Oktober (einen Monat früher als die in Abb. 3 gezeigte Anomalie) belegen, dass dies ebenfalls auf den Verlust von Meereis zurückzuführen war.

Die Standorte der fünf Kaiserpinguinkolonien in dieser Region überlagern die in Rot dargestellte regionale Meereiskonzentrationsanomalie für November 2022.

Die dunkelblauen Kreise stellen Sentinel2-Bilder dar, auf denen die Kolonie zu sehen ist. Hellblaue Sechsecke zeigen an, wo noch Eis vorhanden war, aber es gab keine Anzeichen der Kolonie (keine braunen Pixel), und orangefarbene Quadrate kennzeichnen Bilder, an denen das Meereis aufgebrochen oder zerstreut war. Beachten Sie, dass vier der fünf Kolonien zu Beginn der Brutsaison aufgegeben wurden.

Es gibt keine phänologischen Daten für Kaiserpinguinküken im Bellingshausenmeer, daher gehen wir hier davon aus, dass die Flüggezeit ähnlich ist wie in anderen Kolonien in der Ostantarktis (Cape Washington und Pointe Géologie), wo die Flüggezeit Anfang bis Mitte Dezember beginnt und endet Ende Dezember oder Anfang Januar. Dementsprechend ist es wahrscheinlich, dass es in den drei Kolonien, in denen es vor diesem Datum zu einem schnellen Verlust an Festeis kam, zu einem völligen oder nahezu völligen Brutausfall gekommen ist, da die Kaiserpinguinküken erst dann wasserfeste Federn entwickeln, wenn sie flügge sind. Einige Küken haben möglicherweise auf gestrandeten Eisbergen überlebt (wie es möglicherweise auf Smyley Island der Fall war; siehe unten), aber der Prozentsatz der Küken, die in diesen Refugien überlebt haben könnten, lässt sich anhand von Satellitenbildern nicht sagen, deren Auflösung zur Unterscheidung der Küken nicht ausreicht von Erwachsenen. Da jedoch die Färbung von drei der Kolonien vor Dezember vollständig verschwand, ist es wahrscheinlich, dass erwachsene Kaiser diese Standorte kurz nach der erfolglosen Fortpflanzung verlassen haben.

Das Bildarchiv zeigt, dass zwischen der ersten Erfassung von Sentinel2-Daten in der Antarktis im Jahr 2018 und 2022 nur in einer der fünf Kolonien vor Dezember ein Aufbrechen des Meereises beobachtet wurde (Bryant-Halbinsel; 2010). Ein Beispiel für die Auflösung der fünf Kolonien in den vier Jahren der Bildaufzeichnung ist wahrscheinlich eine Haube am 0,04. Im Jahr 2022 führte der Verlust von vier der fünf Standorte zu einer vorzeitigen Auflösung mit einer Wahrscheinlichkeit von 0,80.

Nachfolgend finden Sie Berichte für jede der fünf einzelnen Kaiserpinguinkolonien im zentralen und östlichen Bellingshausenmeer. Bilder einzelner Kolonien von Sentinel2 werden angezeigt, wenn Abb. 5 und diese über Sentinel Copernicus Hub verfügbar sind (siehe „Methoden“).

Jede der fünf Spalten zeigt mehrere Bilder einer einzelnen Kolonie, wobei die früheren Bilder oben und die späteren Bilder unten liegen. Bilder, auf denen die braunen Pixel der Guano-Färbung zu sehen sind, die auf Kaiserpinguinkolonien hinweisen, sind mit gelben Kreisen hervorgehoben.

Die Verdi-Inlet-Kolonie wurde 2018 per Satellit entdeckt und war zwischen 2018 und 2022 jedes Jahr im Sentinel2-Satellitenrekord präsent. In den Jahren 2018, 2019, 2020 und 2021 brach das Meereis in der Bucht erst im neuen Jahr auf. Eine Populationsschätzung anhand von WorldView3-Bildern vom 20. November 2021 (Bild-ID 21NOV20142220) ergab eine Schätzung von etwa 3000 Paaren. Im September 2022 war die Kolonie erneut auf Sentinel2-Bildern zu sehen, allerdings sehr klein – sie bestand nur aus 4 braunen Pixeln. Zwischen dem 31. Oktober und dem 4. November brach das landfeste Meereis in der Bucht auf. Dieses Eis hatte sich Anfang Dezember vollständig aufgelöst und in der Umgebung konnten keine Anzeichen von Guano-Flecken festgestellt werden.

Die Kolonie Smyley Island wurde 2009 durch Landsat-Satellitenbilder entdeckt. Seitdem wurden von ihm in den meisten Jahren hochaufgelöste Satellitenbilder aufgenommen, die zeigen, dass die Zahlen zwischen 1.000 und 6.500 Brutpaaren schwanken, mit einem 10-Jahres-Durchschnitt von 3.500 Paaren (Daten des British Antarctic Survey unveröffentlicht, in Vorbereitung). Diese Satellitenaufzeichnungen zeigen, dass das landfeste Meereis am Standort der Kolonie mindestens bis Anfang Dezember intakt blieb, außer im Jahr 2022, als das Festeis irgendwann Mitte November aufbrach. In diesem Jahr hatte sich die Kolonie in zwei etwa vier Kilometer voneinander entfernte Gruppen aufgeteilt. In Sentinel2-Bildern von Anfang Dezember war das Meereis deutlich aufgebrochen und hinterließ nur loses Packeis und einige große Eisberge. Es scheint, dass sich zumindest einige der Pinguine auf den Fuß eines großen Bergs begeben hatten, der nahe der Küste auf Grund lag. Ob eines der Küken auf dem Eisberg überlebt hat, ist unbekannt.

Die Bryant Coast-Kolonie wurde 2014 auf Landsat-Bildern entdeckt. Es gab eine Reihe von Populationsschätzungen durch VHR-Satellitenbilder mit Zahlen zwischen etwa 2000 im Jahr 2014 und 0 im Jahr 2010, dem einzigen Jahr, in dem es keine Vögel am Standort gab. Von 2010 bis 2021 herrschte auf dem Gelände mehrjähriges Festeis, das den Kaiserpinguinen das ganze Jahr über eine stabile Plattform bot. Im Jahr 2022 war die Kolonie Mitte November auf Sentinel2-Bildern sichtbar, schien jedoch kleiner als normal zu sein. Am 25. November näherte sich die Meereiskante dem Standort der Kolonie, und am 29. November war das Festeis zu Packen zusammengebrochen. Auf einigen Teilen des gebrochenen Packeises waren immer noch braune Flecken zu sehen. Einige Tage später, am 2. Dezember, war dieser braune Fleck jedoch vom Packeis verschwunden, was auf die Aufgabe der Kolonie hindeutete. Weitere Hinweise auf die Kolonie konnten in der näheren Umgebung nicht gefunden werden.

Die Pfrogner Point-Kolonie wurde 2019 entdeckt und es wurde nur eine VHR-Satellitenpopulationsschätzung durchgeführt, die die Population auf 1200 Paare schätzt. Es ist eine der wenigen Kaiserkolonien, die auf einem Schelfeis liegt16, da sich die Kolonie in allen Jahren der Sentinel2-Aufzeichnung (2018–2022) mindestens einen Teil des Jahres in einem Bach auf der Eiszunge befand im Regal selbst. Im Jahr 2022 war der braune Fleck der Kolonie von Sentinel2 im Eisbach an mindestens drei Terminen im Oktober (9., 22., 29.) sichtbar, obwohl der Fleck in allen Fällen gering war und nur zwischen 7 und 10 Pixel umfasste.

Bis zum 8. November war der Fleck jedoch verschwunden und kehrte in den späteren Sentinel2-Bildern nicht mehr zurück. Die Aufgabe der Kolonie wurde durch VHR-Bilder bestätigt, die später im Monat (26. November) aufgenommen wurden. Bis zum 12. Dezember 2022 war das gesamte Meereis verschwunden. Dies bestätigte, dass zu diesem Zeitpunkt weder auf dem Schelf noch auf dem umgebenden Meereis Pinguine sichtbar waren. Der Grund für die Aufgabe des Koloniegeländes lässt sich nur schwer mit Sicherheit sagen.

Die VHR-Bilder zeigten auch, dass die Eisklippe, die zum Schelf führte, etwa 4,5 Meter hoch war (geschätzt aus Sonneneinstrahlung und Schattenlänge) und dass am Fuße des Eisflusses eine Schneerampe zwischen dem Meereis und dem Schelfeis existierte. Frühere Sentinel2-Bilder von Anfang Oktober zeigen, dass das Meereis unter der Rampe offenbar bis zur Eisklippe oder knapp davor aufgebrochen zu sein schien. Dadurch wäre die Schneerampe und damit die Zugangskolonie entfernt worden. Danach mussten die Kaiser die Kolonie verlassen, da sie nicht mehr zu ihren Küken hätten zurückkehren können. Dies war in den Vorjahren nicht der Fall, da aufgrund der Geometrie des Schelfeises der Rand der Eisklippe im Inneren des Baches lag und ihn so vor Meereisverlust schützte.

Die Kolonie Rothschild Island liegt am weitesten nördlich der fünf Standorte und liegt in einer Bucht zwischen Alexander Island und Rothschild Island. Es handelt sich um eine kleine Kolonie mit durchschnittlich etwa 700 Brutpaaren. Am 5. Dezember blieb das Festeis unter der Kolonie intakt, obwohl sich in der Nähe der Kolonie mehrere offene Wasserflächen öffneten. Zählungen aus Luftbildern, die am 20. November von Hubschraubern des Kreuzfahrtschiffes Commandant Charcot aufgenommen wurden, zeigten, dass sich an der Stelle 820 Küken und 228 Erwachsene befanden. Nachfolgende Sentinel2-Bilder bestätigten, dass Festeis an der Stelle bis zum 17. Dezember bestehen blieb und erst am 30. Dezember aufzubrechen begann. Dies bestätigt, dass an diesem Standort im Jahr 2022 einige Jungfische erfolgreich waren, obwohl er sich im Zentrum der negativen Meereisanomalie befand. Der Standort der Kolonie liegt in einer Einbuchtung zwischen den Rothschild- und Alexander-Inseln und die Anwesenheit vieler Eisberge deutet auf flaches Wasser hin. Die Geometrie der Bucht und das Vorhandensein von Eisbergen könnten dazu beigetragen haben, das Meereis an dieser Stelle zu stabilisieren und Schutz vor Ausbruch zu bieten, bis die Küken flügge waren.

Seit der Einsatz von Satellitenbildern zur Überwachung von Kaiserpinguinen im Jahr 2009 begann, kam es in der Antarktis vereinzelt zu katastrophalen Brutausfällen aufgrund von schnellem Eisverlust. Bei einigen Randkolonien, wie der Kolonie in Leda Bay im Marie-Byrd-Land, geschieht dies regelmäßig17 und wird als „Blinken“ bezeichnet. Bisher gibt es jedoch keine Aufzeichnungen darüber, dass die Zucht von Kaiserpinguinen aufgrund eines regionalen Meereisverlusts an mehreren Standorten scheitert, bevor sie Anfang Dezember flügge werden. Darüber hinaus kam es vor 2022 nur an einem der Standorte in unserer Untersuchungsregion zu einem katastrophalen Brutausfall (Bryant im Jahr 2010). Unsere Feststellung eines wahrscheinlichen Brutversagens an mehreren, nicht blinkenden Standorten in einer einzigen Saison ist beispiellos.

Es ist bekannt, dass Kaiserpinguine sich an Brutausfälle, die durch lokalen Meereisverlust verursacht werden, anpassen, indem sie im folgenden Jahr an alternative, stabilere Standorte ziehen. In der Halley Bay im Weddellmeer beispielsweise führte der Verlust des lokalen Meereises ab 2016 dazu, dass die Kaiserpinguine ihre Kolonie auf den 85 km südlich gelegenen Dawson-Lambton-Gletscher verlegten, wo das Meereis stabil geblieben war9. Eine solche Strategie wird jedoch nicht möglich sein, wenn der Bruthabitat auf regionaler Ebene ungeeignet wird, es sei denn, lokale Rückzugsgebiete wie das auf der Rothschild-Insel identifizierte bleiben bestehen.

Wie Meereis, und insbesondere landfestes Meereis, auf eine zukünftige anthropogen verursachte Klimaerwärmung reagieren wird, ist unklar und schwer vorherzusagen. Obwohl es schwierig ist, bestimmte extreme Jahreszeiten mit dem Klimawandel in Verbindung zu bringen, wird von der aktuellen Generation von Klimamodellen ein längerfristiger Rückgang der Meereisausdehnung erwartet18. Seit 2016 hat die Antarktis die vier niedrigsten Meereisausdehnungen erlebt, die in der 45-jährigen Satellitenaufzeichnung beobachtet wurden, mit den beiden niedrigsten Jahren in den Jahren 2021/22 und 2022/23. Ob diese kontinentweiten Bedingungen symptomatisch für einen anhaltenden Trend oder ein eher episodisches Phänomen sind, ist bisher unbekannt, und diese Frage ist derzeit eine Priorität für Klima- und Meereiswissenschaftler. Die regionale Anomalie im Amundsen- und Bellingshausen-Meer wurde wahrscheinlich durch den Triple-Dip La Niña beeinflusst, der viele Gebiete des südlichen Pazifiks betrifft19 und zu einem stark negativen Southern Annular Mode (SAM) führt, der typischerweise durch eine Tiefe gekennzeichnet ist Tiefdruck im Amundsensee-Sektor20. Es wird erwartet, dass die Meereisausdehnung in der Region zunehmen könnte, wenn La Niña schwächer wird und die SAM positiv wird. Dennoch zeigen unsere Ergebnisse einen klaren Zusammenhang zwischen negativen Meereisanomalien und Misserfolgen bei der Zucht von Kaiserpinguinen, was eine Momentaufnahme einer künftigen, sich erwärmenden Antarktis darstellen könnte, wo solche Ereignisse häufiger und weiter verbreitet werden, mit schwerwiegenden Folgen für die Lebensfähigkeit der Kaiserpinguinpopulation.

Die Standorte und das Vorkommen von Kaiserpinguinen wurden mithilfe zweier Satellitenbildplattformen ermittelt. Die Hauptquelle war die Sentinel2-Plattform der ESA, Teil des Copernicus-Programms. Auf diese Daten wurde über den Copernicus Sentinel Hub zugegriffen, in Sentinel Playground [apps.sentinel-hub.com/sentinel-playground/] angezeigt und mit dem Sentinel Hub EO-Browser [https://apps.sentinel-hub.com/eo] heruntergeladen -Browser/]. Sentinel2-Bilder werden seit 2018 kontinuierlich in der Antarktis aufgenommen und die Erfassung kann zwischen mehreren Malen pro Woche und mehreren Malen pro Monat variieren. Alle zwischen August und Ende Dezember 2022 aufgenommenen Bilder wurden manuell auf die Anwesenheit von Kaiserpinguinen an jedem ihrer fünf Koloniestandorte im Bellingshausenmeer untersucht. Sentinel2-Bilder haben eine räumliche Auflösung von 10 m in den sichtbaren Bändern und Gruppen von Kaiserpinguinen können auf dem Meereis leicht unterschieden werden, da sie markante braune Guanoflecken auf dem Eis hinterlassen11,21, die manuell auf einem Pixel-für-Bild betrachtet werden können. Pixelbasis. Hier gehen wir davon aus, dass das Vorhandensein brauner Pixel auf die Guano-Färbung der Pinguine und damit auf den Standort ihrer Kolonie hinweist. Diese Verfärbung kann mehrere Tage nach der Aufgabe bestehen bleiben, bis zum nächsten Schneefall, daher ist es möglich, dass es bei den hier gemeldeten Daten zu Verzögerungen kommt. Um den besten Kontrast bei Verwendung des Sentinel Playground-Browsers zu gewährleisten, wurden die benutzerdefinierten Parameter [B08*0,8,B04*0,8,B03*0,8] verwendet. Diese Daten wurden durch sehr hochauflösende WorldView3-Daten von MAXAR mit einer räumlichen Auflösung von 0,31 m an zwei Standorten ergänzt; Pfrogner Point und Rothschild Island. Am Pfrogner Point (Bild-ID 10300100DE30A800, 26. November 2022) wurde dieses Bild verwendet, um zu bestätigen, dass keine Pinguine anwesend waren. Auf der Rothschild-Insel könnte das WorldView3-Bild die Anwesenheit von Kaisern bestätigen und eine grobe Zählung der Individuen ermöglichen. Diese Zählung wurde später durch eine schräge handgeführte Luftaufnahme durch die Hubschrauber des Schiffs Commandant Charcot bestätigt und erneut gezählt. Frühere Bevölkerungsschätzungen wurden aus der überwachten Klassifizierung von MAXAR-Bildern mit sehr hoher Auflösung unter Verwendung einer überwachten Klassifizierung durch maschinelles Lernen unter Verwendung einer ähnlichen Methode wie Fretwell et al. berechnet.12,22. Diese Zähldaten sind Teil eines großen internationalen laufenden Projekts zur Bewertung der jährlichen Kaiserpinguinpopulationen und werden in späteren Arbeiten veröffentlicht.

Die in dieser Studie verwendeten ESA Copernicus Sentinel2-Satellitenbilder sind über https://scihub.copernicus.eu/ oder https://apps.sentinel-hub.com/eo-browser verfügbar. Standortdaten für die fünf im Text erwähnten Kaiserpinguinkolonien sind als Shapefile verfügbar von: NERC EDS UK Polar Data Centre, https://doi.org/10.5285/a777e89c-ffcc-4ff4-981c-8f37e5ca84c2.

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Wir möchten dem Personal und der Besatzung der Commandant Charcot für die Hubschrauberzählung der Kaiserpinguinküken für die Rothschild-Insel danken. Wir möchten auch Connor Bamford für die Bevölkerungsschätzungen von Verdi Inlet danken. Der WWF stellte Fördermittel für das Projekt bereit (WWF-Projekt „Understanding Emperor Penguin Populations and Distribution in the Weddell Sea and Antarctic Peninsula“). Wir möchten uns auch bei Thomas Bracegirdle für seine Ratschläge zu Meereisbedingungen und Klimamodellvorhersagen bedanken.

British Antarctic Survey, Madingley Road, Cambridge, Großbritannien

Peter T. Fretwell und Norman Ratcliffe

Unabhängiger Forscher, Paris, Frankreich

Aude Boutet

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PTF: Projektdesign, Datenerfassung, Datenanalyse, Verfassen von Arbeiten. NR: Projektdesign, Analyse der Daten beim Schreiben von Papieren. AB: Sammlung und Analyse von Daten.

Korrespondenz mit Peter T. Fretwell.

Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

Beim British Antarctic Survey (BAS) setzen wir uns dafür ein, dass alles, was wir tun, ethisch und streng ist. Dieses Engagement reicht von unserem Einfluss auf die Umwelt in den abgelegenen und unberührten Gebieten, in denen wir arbeiten, bis hin zu den Methoden, die wir in unserer Forschung anwenden. Weitere Informationen zu unserer Inklusions- und Ethikrichtlinie finden Sie unter: https://www.bas.ac.uk/about/about-bas/our-organisation/our-policies/.

Communications Earth & Environment dankt Heather Lynch und den anderen, anonymen Gutachtern für ihren Beitrag zum Peer-Review dieser Arbeit. Hauptredakteur: Aliénor Lavergne. Eine Peer-Review-Datei ist verfügbar.

Anmerkung des Herausgebers Springer Nature bleibt hinsichtlich der Zuständigkeitsansprüche in veröffentlichten Karten und institutionellen Zugehörigkeiten neutral.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Fretwell, PT, Boutet, A. & Ratcliffe, N. Das Rekordtief des antarktischen Meereises im Jahr 2022 führte zu einem katastrophalen Brutausfall bei Kaiserpinguinen. Commun Earth Environ 4, 273 (2023). https://doi.org/10.1038/s43247-023-00927-x

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Eingegangen: 14. März 2023

Angenommen: 11. Juli 2023

Veröffentlicht: 24. August 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s43247-023-00927-x

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