Spadek powierzchni lodu morskiego utrudnia niedźwiedziom polowania. Jak długo wytrzymają?

Okresy bez pokrywy lodowej w Arktyce stają się coraz dłuższe – już w latach 40. wydłużą się tak bardzo, że w niektórych rejonach niedźwiedzie polarne nie będą w stanie przetrwać, a w scenariuszu wysokich emisji gazów cieplarnianych pod koniec stulecia doszłoby do tego prawie wszędzie.

Czego potrzeba niedźwiedziom?

Populacja niedźwiedzi polarnych liczy ok. 26 tysięcy osobników i jest podzielona na 19 grup (subpopulacji) rozrzuconych po całej Arktyce. Zwierzęta te są nierozerwalnie związane z wyjątkowym ekosystemem dryfującego lodu morskiego. To na jego powierzchni polują na foki, które tu odpoczywają lub co jakiś czas pojawiają się w utrzymywanych przez siebie „przeręblach”, by zaczerpnąć powietrza. Foki upolowane podczas zimowego sezonu łowieckiego pozwalają niedźwiedziom zbudować rezerwy energetyczne, pozwalające im na przetrwanie chudych miesięcy letniego postu na lądzie lub na lodzie w mało produktywnych głębokich wodach.

Choć niedźwiedzie szukają pożywienia na lądzie, to dieta taka nie jest dla nich wystarczająca, gdyż ekosystem tundry jest zbyt ubogi w jedzenie (więcej przeczytasz o tym w tekście Niedźwiedzie polarne nie przetrwają na diecie lądowej).

Niestety, w miarę ocieplania się klimatu Arktyki, zimowy lód zaczyna pojawiać się później i cofać wcześniej, w wyniku czego sezon polowań skraca się i zwierzęta muszą coraz dłużej obywać się bez jedzenia. Choć niedźwiedzie są przyzwyczajone do długotrwałego postu, to jeśli wydłuża się on ponad miarę, odbija się to na stanie ich zdrowia i masie ciała, utrudnia też wychowanie młodych. Na Alasce, na południowych brzegach Morza Beauforta, już zaobserwowano spadek populacji niedźwiedzi polarnych o 25-50% (Bromaghin i in., 2015) w okresach małego zasięgu lodu. W zachodniej Zatoce Hudsona, będącej jednym z najbardziej na południe wysuniętych habitatów niedźwiedzi polarnych, ich liczebność od 1987 roku zmalała o ok. 30% (Derocher, 2018)

Jak przewidzieć dalsze losy niedźwiedzi?

Naukowcy od dawna wiedzą, że zmiana klimatu będzie stanowiła poważne zagrożenie dla populacji niedźwiedzi polarnych, jednak nie było do końca jasne kiedy warunki dla przetrwania w danym regionie ulegną tak znaczącemu pogorszeniu, że dojdzie do lokalnego wymarcia tego gatunku. Dla większości subpopulacji brak jest dokładnych danych dotyczących zmienności liczebności niedźwiedzi w kontekście stanu lodu morskiego. Nawet w najdokładniej badanych subpopulacjach, projekcje opierane są na danych z nielicznych lat o ekstremalnie małym zasięgu lodu (na przykład dla południowego Morza Beauforta za próg pomiędzy dobrymi i niekorzystnymi latami przyjmuje się 127 dni bez lodu morskiego, dane demograficzne obejmują jedynie 5 takich lat). Ponadto, prognozowane na przyszłość ekstrema warunków lodowych odbiegają znacząco od obecnych, tym samym wykluczając możliwość pomiarów empirycznych jak zmienią się możliwości przetrwania i reprodukcji zwierząt zanim jeszcze te zmiany nastąpią. Projekcje przyszłego zasięgu i liczebności niedźwiedzi polarnych starały się uwzględniać ten niedostatek informacji za pomocą ocen eksperckich i/lub ekstrapolacji dostępnych danych – były więc obarczone dużymi niepewnościami.

Aby określić, kiedy zmieniające się warunki przekroczą granice fizjologicznej wytrzymałości niedźwiedzi polarnych, zespół naukowców z Kanady i USA, w opublikowanej w czasopiśmie Nature analizie „Fasting season length sets temporal limits for global polar bear persistence” (Długość okresu postu wyznacza granice czasowe dla globalnego przetrwania niedźwiedzi polarnych) (Molnár i in., 2020) wykorzystał metodę budżetu energetycznego. Naukowcy oszacowali jak długo dobrze najedzone niedźwiedzie polarne są w stanie przeżyć od początku sezonu postu, zanim ich rezerwy energetyczne spadną poniżej progu możliwości posiadania i odchowania młodych. Oddzielnie badano samce oraz samice – samotne i z młodymi w różnym wieku, z uwzględnieniem różnic osobniczych (szczegóły podejścia opisane są dokładniej w artykule). Następnie zestawili ten okres z prognozowaną długością braku lodu morskiego na danym obszarze, uzyskując informację, kiedy i gdzie można spodziewać się, że zbyt długi okres postu, związany z brakiem lodu morskiego, doprowadzi do sytuacji, w której niedźwiedzie nie będą w stanie zaspokajać swoich potrzeb, negatywnie wpływając na możliwość przetrwania populacji. Poprawność modelu zweryfikowano aplikując go do dobrze przebadanej subpopulacji niedźwiedzi polarnych z zachodniej Zatoki Hudsona.

Przyszłość zależy od nas

W badaniu przeanalizowano los 13 z 19 grup niedźwiedzi polarnych, stanowiących 80% ich populacji (zwierząt zamieszkujących archipelag wysp w Arktyce Kanadyjskiej nie uwzględniono ze względu na uwarunkowania geograficzne – poprzedzielane wąskimi kanałami wyspy, bardzo utrudniające prognozowanie przyszłego zasięgu lodu) w dwóch scenariuszach emisji gazów cieplarnianych: wzrostu temperatury do 2080 o 3,3°C oraz o 2,4°C względem epoki przedprzemysłowej (odpowiednio scenariusze RCP8.5 i RCP4.5 – patrz opis scenariuszy RCP).

Niedźwiedzie żyjące w bardziej południowych regionach, np. w Zatoce Hudsona lub Cieśninie Davisa w Kanadzie będą miały problem z odchowaniem potomstwa już w latach 2040. W scenariuszu Biznes-jak-zwykle odpowiednie dla niedźwiedzi polarnych warunki utrzymają się jedynie pod koniec stulecia na Wyspach Królowej Elżbiety – położonej najdalej na północ części kanadyjskiego Archipelagu Arktycznego, a wymarcie populacji niedźwiedzi w rejonie Morza Barentsa i południowej Zatoki Hudsona stanie się nieuniknione. W scenariuszu umiarkowanego ograniczenia emisji gazów cieplarnianych pozwoli na przedłużenie czasu przetrwania zwierząt, choć też nie we wszystkich regionach.

Jak zauważa Steven Amstrup, jeden z autorów badania, będący głównym naukowcem w Polar Bears International:

Trzeba podkreślić, że te prognozy są raczej zachowawcze. Modele zakładają bardzo dobry poziom odżywienia na początku sezonu postu, co nie musi odpowiadać rzeczywistości. Użyliśmy też dość ostrożnych oszacowań, jak dużo energii niedźwiedzie zużywają na podtrzymanie swoich czynności życiowych. Konsekwencje prognozowanych zmian prawdopodobnie wystąpią wcześniej niż sugeruje nasza praca.

W odróżnieniu od innych gatunków, zagrożonych przez polowania lub wylesiania, niedźwiedzie polarne mogą przetrwać jedynie w sytuacji podjęcia skutecznych globalnych działań na rzecz ochrony klimatu. Niestety, skala globalnego ocieplenia ze względu na emisje CO₂ zależy od sumarycznych emisji tego gazu, jeśli więc nie zostaną one wyzerowane, to wyginięcie niedźwiedzi polarnych zostałoby jedynie odroczone w czasie o kilka dziesięcioleci. W następnym stuleciu temperatury sięgnęłyby by bowiem poziomu niespotykanego w historii gatunków, a lodu morskiego nie byłoby przez większość roku nawet w rejonach położonych najbliżej bieguna. Jeśli więc niedźwiedzie polarne mają przetrwać, musimy całkowicie zaprzestać emisji.

​Marcin Popkiewicz na podst. When Will Polar Bear Populations Likely Start Collapsing?, Fasting season length sets temporal limits for global polar bear persistence