उपग्रह ग्वानो अभ्यासाने अंटार्क्टिक पेंग्विनच्या आहारातील बदलांचा मागोवा घेतला

उपग्रहांनी पेंग्विन वसाहतींना हवामानाचा संकेत बनवले

संशोधकांनी तीन दशकांच्या Landsat उपग्रह प्रतिमांचा वापर करून अंटार्क्टिका भर Ade9lie पेंग्विनच्या आहारातील बदलांचे पुनर्निर्माण केले आहे, ज्यामुळे हवामान बदल पृथ्वीच्या सर्वात टोकाच्या परिसंस्थांपैकी एकाला कसे आकार देत आहे याकडे पाहण्याची एक असामान्य नवी खिडकी उघडली आहे. Current Biology मध्ये प्रसिद्ध झालेल्या या अभ्यासात जितका साधा तितकाच उलगडा करणारा स्रोत वापरला गेला: पेंग्विन ग्वानो.

अवकाशातून दिसणाऱ्या ग्वानोच्या साठ्यांचा रंग आणि वर्णपटीय गुणधर्म यांचे विश्लेषण करून, टीमने 1984 ते 2013 दरम्यान Ade9lie पेंग्विन काय खात होते याचा खंड-स्तरीय नोंदवही तयार केली. हे महत्त्वाचे आहे कारण या प्रजातीचा आहार स्थानिक समुद्री-बर्फाच्या परिस्थितीनुसार बदलतो. जिथे समुद्री बर्फ अधिक असतो, तिथे Ade9lie पेंग्विन साधारणपणे जास्त मासे खातात. समुद्री बर्फ कमी झालेल्या भागात ते अधिक क्रिल खातात. हे बदल ट्रॅक केल्याने शास्त्रज्ञांना काळानुसार अंटार्क्टिक अन्नजाळ्यांतील व्यापक बदल मोजण्याचा एक मार्ग मिळतो.

हा अभ्यास केवळ निष्कर्षांसाठीच नव्हे, तर पद्धतीसाठीही उल्लेखनीय आहे. अंटार्क्टिका विशाल, दूरस्थ आणि दशकानुदशके समन्वित पद्धतीने अभ्यासणे कठीण आहे. पारंपरिक क्षेत्रीय काम स्थानिक पातळीवर तपशीलवार झलक देऊ शकते, पण ते संपूर्ण खंडात विस्तारायचे झाल्यास महाग आणि लॉजिस्टिकदृष्ट्या अवघड होते. याउलट, उपग्रह निरीक्षणे प्रचंड क्षेत्रे वारंवार कव्हर करू शकतात आणि एक ऐतिहासिक नोंद जतन करू शकतात, जी संशोधक विश्लेषण तंत्रे सुधारल्यावर पुन्हा पाहू शकतात.

ग्वानो आहार-अभिलेख कसे बनले

Clemson Universityच्या नेतृत्वाखाली, Stony Brook University, UC Santa Cruz, NASA आणि इतर संस्थांच्या सहकार्याने काम करणाऱ्या संशोधन टीमने Ade9lie पेंग्विन ग्वानोचा वर्णपटीय स्वाक्षर शोधण्यासाठी दृश्यमान आणि अवरक्त Landsat डेटा वापरला. त्यानंतर त्यांनी हे उपग्रह निरीक्षण कॉलनींमधून गोळा केलेल्या आणि प्रयोगशाळेत विश्लेषित केलेल्या ग्वानो नमुन्यांशी जोडले.

त्या लॅब मोजमापांनी ग्वानोचा रंग आहाराशी कसा जोडलेला आहे हे समजण्यास टीमला मदत केली. पेंग्विनांनी तुलनेने अधिक मासे खाल्ले होते की अधिक क्रिल, हे ठरवण्यासाठी संशोधकांनी नमुन्यांवर स्थिर समस्थानिक विश्लेषणही केले. या एकत्रित डेटासेटमुळे त्यांनी ग्वानो स्पेक्ट्रा आणि आहाररचना यांना जोडणारे मॉडेल तयार केले आणि मग ते Landsat संग्रहावर लागू केले.

परिणाम म्हणून अंटार्क्टिका भर पेंग्विनच्या अन्नग्रहण पद्धतींचा दीर्घकालीन नकाशा तयार झाला. स्रोत अहवालानुसार, दशकांभराच्या कालावधीत खंड-स्तरावर अन्नजाळ्यांची गतिशीलता मोजण्यासाठी उपग्रह निरीक्षणांचा वापर पहिल्यांदाच करण्यात आला आहे. हा फरक महत्त्वाचा आहे, कारण अन्नजाळे अनेकदा अप्रत्यक्षपणे अनुमानित केले जातात किंवा मर्यादित प्रादेशिक क्षेत्रीय मोहिमांमधून पुनर्निर्मित होतात. येथे संशोधकांना कक्षेतून दिसणारा जैविक संकेत आणि कालांतराने होणारा परिसंस्थेतील बदल यांना जोडता आले.

Ade9lie आहारातील बदल का महत्त्वाचे आहेत

Ade9lie पेंग्विन समुद्री-बर्फाच्या परिस्थितींशी घट्ट जोडलेले आहेत, त्यामुळे ते अंटार्क्टिकामधील हवामान-प्रेरित बदलांसाठी उपयुक्त सूचक प्रजाती ठरतात. स्रोत मजकूर वाढते तापमान, महासागराची वाढती आम्लता आणि कमी होत जाणारा समुद्री बर्फ यांना या प्रदेशातील अनेक प्रजातींसाठी अस्तित्ववादी दडपण म्हणून वर्णन करतो. Ade9lie पेंग्विनसाठी, समुद्री बर्फाचा नाश केवळ अधिवास बदलत नाही. तो शिकार उपलब्धतेची रचना देखील बदलतो असे दिसते.

या आहारबदलाचे परिणाम होतात. मासे-आधारित आणि क्रिल-आधारित आहार समान परिसंस्थीय परिस्थिती दाखवत नाहीत, आणि एका प्रकारातून दुसऱ्यावर होणारा बदल स्थानिक सागरी प्रणालींमधील मोठ्या बदलांचे प्रतिरूप असू शकतो. हे बदल कुठे आणि केव्हा झाले हे दाखवून, संशोधकांनी हवामान बदल आणि पेंग्विनच्या आहार-परिसंस्थाशास्त्र यांच्यात मोजता येण्याजोगा संबंध तयार केला.

स्रोतामध्ये या अभ्यासाचे निष्कर्ष चिंताजनक म्हणून वर्णन केले आहेत. तापत चाललेल्या परिस्थिती आणि कमी होत असलेला समुद्री बर्फ पेंग्विनच्या आहारात अशा प्रकारे बदल घडवत आहेत की ज्याचा आरोग्य आणि आयुष्यावर परिणाम होऊ शकतो, याचे पुरावे टीमला मिळाले. दुसऱ्या शब्दांत, बदल फक्त पेंग्विन काय खात आहेत इतकाच मर्यादित नाही. तो प्रजातीवर पुढे जाऊन होणाऱ्या जैविक ताणाकडेही निर्देश करू शकतो.

असा संकेत विशेषतः मौल्यवान आहे, कारण अंटार्क्टिक परिसंस्था सातत्याने पाहणे कठीण आहे. उपग्रह प्रतिमांमधून आहाराचा अंदाज घेणारी पद्धत, प्रत्येक वसाहतीवर क्षेत्रीय टीम पाठवण्याची गरज न ठेवता, अतिशय मोठ्या क्षेत्रांमध्ये परिसंस्थेची प्रतिक्रिया पाहण्याचा मार्ग देते. तसेच, एकाच निरीक्षण प्लॅटफॉर्मचा वापर करून अनेक दशकांच्या परिस्थितींची तुलना करणेही शक्य करते.

पृथ्वी प्रणाली विज्ञानासाठी नवे साधन

पेंग्विनांच्या पलीकडे, हे काम उपग्रह पृथ्वी निरीक्षण काय करू शकते यातील व्यापक बदल सूचित करते. Landsat चा वापर दीर्घकाळ भूमी आच्छादन, हिमनद्या, वनस्पती, किनारपट्ट्या आणि इतर भौतिक बदलांचे निरीक्षण करण्यासाठी होत आला आहे. हा अभ्यास त्या क्षमतेला परिसंस्थाशास्त्रात आणखी पुढे नेतो, कक्षीय डेटाच्या मदतीने अन्नजाळ्यांची गतिशीलता आणि लोकसंख्येशी संबंधित जैविक नमुने ट्रॅक करता येऊ शकतात हे दाखवतो.

हा विस्तार महत्त्वाचा आहे, कारण हवामान बदल अनेकदा एका चलाऐवजी परस्पर जोडलेल्या प्रणालींमधून दिसून येतो. समुद्री-बर्फातील बदल शिकार उपलब्धतेवर परिणाम करतात. शिकार उपलब्धता भक्षकांच्या आहारावर परिणाम करते. आहारातील बदल आरोग्य, प्रजनन आणि दीर्घकालीन लोकसंख्या स्थिरतेवर परिणाम करू शकतात. उपग्रह जर या साखळीतील अनेक भाग मोजण्यास मदत करू शकतील, तर ते केवळ पर्यावरणीय बदल नकाशित करण्यासाठीच नव्हे, तर जैविक परिणाम समजून घेण्यासाठीही अधिक उपयुक्त ठरतात.

30 वर्षांच्या Landsat कार्यक्रमाच्या दीर्घायुष्यामुळेही संशोधकांना फायदा झाला. 30 वर्षांचा नोंदवही अल्पकालीन अपवादांपेक्षा सातत्यपूर्ण प्रवृत्ती उलगडण्यासाठी पुरेसा मोठा असतो. अंटार्क्टिका सारख्या ठिकाणी, जिथे हंगामी आणि वार्षिक बदल मोठे असू शकतात, संरचनात्मक हवामान परिणामांना तात्पुरत्या चढउतारांपासून वेगळे करण्यासाठी दीर्घ कालरेषा अत्यावश्यक असतात.

हा अभ्यास अंटार्क्टिक परिसंस्थेतील सर्व अनिश्चितता सोडवतो असा दावा करत नाही. पण तो दूरसंवेदनाला आहार आणि परिसंस्था बदलाशी जोडण्याची एक प्रमाणात वाढवता येणारी तंत्रे देतो. त्यामुळे थेट जैविक नमुना संकलन कमी किंवा खर्चिक असलेल्या इतर दुर्गम वातावरणांचे निरीक्षण करणे सोपे होऊ शकते.

निष्कर्ष काय सूचित करतात

मुख्य संदेश सरळ आहे: हवामान बदल अंटार्क्टिक बर्फ आणि तापमानाच्या नमुन्यांवरच नाही, तर त्या प्रदेशातील सागरी अन्नजाळ्यात खोलवर गुंफलेल्या एका प्रजातीच्या आहारवर्तनावरही नोंदवता येईल असा ठसा उमटवत आहे. ग्वानोच्या रंगाला दीर्घकालीन परिसंस्थात्मक डेटासेटमध्ये रूपांतरित करून, संशोधकांनी हे बदल खंड-स्तरावर दिसण्यासारखे करण्याचा मार्ग शोधला.

धोरणकर्त्यांसाठी आणि संवर्धन संशोधकांसाठी हे महत्त्वाचे आहे, कारण यामुळे व्यापक हवामान चिंतेचे रूपांतर मोजता येणाऱ्या जैविक प्रतिसादात होते. दूरसंवेदन विज्ञानासाठी, हे दाखवते की संग्रहित उपग्रह प्रतिमा अनेक निरीक्षकांच्या अपेक्षेपेक्षा अधिक प्रगत परिसंस्थात्मक विश्लेषणाला आधार देऊ शकतात. आणि अंटार्क्टिकासाठी, हे आणखी एक पुरावा जोडते की तापत चाललेल्या परिस्थिती एकेकाळी तपशीलवार ट्रॅक करण्यासाठी खूप दूरस्थ मानल्या गेलेल्या प्रणाली बदलत आहेत.

या दृष्टिकोनाची नवीनता स्वतःच लक्ष वेधून घेईल. पण त्याचे मोठे महत्त्व ते काय उघड करते यात आहे: समुद्री बर्फ घटत असताना, परिणाम शिकार, भक्षक आणि परिसंस्था रचनेतून बाहेर पसरतात. या प्रकरणात, त्या लाटा दशकांपर्यंत नोंदविल्या गेल्या आणि अवकाशातून पाहिल्या गेल्या, हवामानशास्त्रातील सर्वात अनपेक्षित निर्देशकांपैकी एक वापरून.

हा लेख Universe Today च्या रिपोर्टिंगवर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.