80年后，北极熊将面临灭绝
本文来自微信公众号：环球科学（ID：huanqiukexue），作者：杨心舟，题图来自：视觉中国
北极熊依靠海冰来捕食，如果没有海冰，北极熊就只能饿肚子。但现实是，北极海冰覆盖率年年下滑，北极熊已经要面临更长的禁食期。《自然-气候变化》的研究发现，禁食期一旦超过一定天数，北极熊将生存率将不断下跌，而到2100年，许多地区的北极熊难逃灭绝。
北极熊的土地
在20年前，任何一名在北极科考的生物学家都不会用瘦骨嶙峋、羸弱无力这种词语来描述北极熊。在人们的印象中，北极熊是强壮的北极霸主，它们在这片土地没有天敌，能够无忧无虑地在冰原上奔跑，在海洋中游泳，健硕的前肢脚掌能给它们提供一些类似蹼的功能，让它们在海水中穿梭。
一些北极熊甚至能通过海洋在相隔数百千米的陆地之间迁徙，当然它们中途需要花费大量时间在海冰上休息。实际上，北极熊一生大部分时间都是在海冰上漂浮，只有在繁殖期才会登上陆地。
图片来源：Hans-Jurgen Mager/Unsplash
而海冰还能提供一个好处，就是给北极熊提供稳定的食物来源——海豹。当海豹在海冰上换气以及休息时，就很有可能成为北极熊的盘中餐，除了海豹，北极熊偶尔也会食用一些鲸的尸体。即使北极熊的运气没那么好，没有捕猎到海豹，它们储存在皮下的脂肪层也能给它们提供一定时间的能量供给。
“这层脂肪会让它们看起来显得很壮实，”长年观测极地生态的生物学家Andrew Derocher表示，他曾在上世纪80年代就开始观察北极熊的生存状态。但从本世纪开始，一切都开始变了，当Derocher在北极地区探索时，他竟然能偶尔发现瘦成骨架的北极熊，看起来就像行走的骷髅熊。一般来说，这些北极熊如果再找不到食物，基本难逃饿死的命运。
这类景象只是北极熊恶劣生存环境的一种折射，从数字上来看，从上世纪90年代至今，加拿大北部哈德逊湾的北极熊数量减少了30%；波弗特海南部的北极熊数量也在最近二十年锐减了40%。这些年来，北极熊一直在与一些不利因素作斗争，而消失的这些北极熊也告诉我们，没有天敌的它们输掉了这场战斗。
“天敌”：全球变暖
现实中，北极熊面对的这位“天敌”就是全球变暖。由于气温升高，北极地区受到的影响更甚，升温幅度会达到其他地区的2倍。根据NASA的卫星拍摄数据，北极地区大约在每年9月达到海冰覆盖率最小值，而现在9月海冰总量正以每年12.85%的速度减少。这意味着，很多北极熊没有海冰供它们漂浮。
上图是1979年的海冰覆盖率，下图是2019年的海冰覆盖率（9月）。
图片来源：NASA
失去了海冰的北极熊，就等同于失去了赖以生存的栖息地。它们被迫更长时间地在海水中游泳找到下一块海冰，并且同时也失去了食物来源。在阿拉斯加南部附近的波弗特海，海冰少的年份，北极熊的数量要下降25%~50%。
“我们很早之前就知道，随着气候变化，北极熊必然要遭此一劫，”Peter Molnar表示，他是多伦多大学的一名生态学家，“但北极熊究竟能忍耐多久？”
Molnar根据现有的一些数据对北极熊的未来作出了一些预测，在现有的碳排放条件下，12个北极熊亚群在未来80年都将遭到毁灭性打击，数量急速下降，面临灭绝。到2100年，北极熊抚育幼崽的能力将极大地削弱，这意味着没有下一代来补充种群数量，“只有伊丽莎白女王群岛的亚群能有一线生机，”北极熊国际组织的科学家Steven Amstrup惋惜地说道。
北极各地区的北极熊亚群面临的繁殖障碍。绿→黄→红→黑代表着可能程度的变化。
在《自然-气候变化》的研究中，Molnar具体分析了北极熊的未来生存状况。总体来看，在我们将碳排放降低的情况下，10个北极熊亚群仍然就“可能”或“非常可能”面临着繁殖障碍。一旦出现繁殖障碍，新生北极熊的生存率会显著下降。这并不是母熊不再照看幼崽导致的，而是因为它们已经没有能量来产奶哺育孩子。
即使我们遵循并勉强实现了《巴黎协议》的目标，将全球平均气温较前工业化时期上升幅度控制在了2.4℃（协议目标为控制在2℃内）。大量北极熊仍然会死亡，最终也会面临灭绝，无非就是时间推迟了一些而已。
减少的禁食期阈值
当然，即使没有全球变暖，夏季的北极地区海冰也会消失，同样也会给它们的觅食带来困难。但正常情况下，北极熊是能够利用身体储存的脂肪来度过这段禁食期的。此前，科学家也认为我们已经很清楚北极熊能依靠这些脂肪支撑多久，即经历多长时间的禁食期仍能生存和喂养后代。
“严格来说，北极熊是真正的禁食专家。”Molnar表示，“但每一个器官都有容忍的极限。”新研究根据北极熊的体型和能量消耗构建出了一个模型，这个模型能计算出在自身和幼崽存活率下降前，北极熊最多能忍受多久的禁食期。
在过去，科学家认为这一数字平均在200天左右，但新模型给出的答案让Molnar等人更加担忧起北极熊的未来。对于公熊来说，要保持生存率不变，禁食期不能超过125天，而带有幼熊的母熊禁食期不能超过117天。
海冰上带着幼崽的母熊。图片来源：KT MILLER / POLAR BEARS INTERNATIONAL
这意味着我们之前的判断可能出错，有许多北极熊没有能撑过漫长的无冰期。一些海冰覆盖率下降显著的地区，例如巴伦支海，戴维斯海峡、西哈德逊湾、楚科奇海，生活在这些地区的北极熊生存条件只会越来越恶劣，即使有新生熊诞生，也有可能活不下去。
一旦没有了新生熊，维系整个亚群稳定的北极熊数量就会不够，最终导致整个种群的崩溃。在分析模型中，按照现在的碳排趋势，从2080年开始就有北极熊亚群再也难维系新生幼崽的生存；到2100年，一些亚群的母熊和幼熊不可避免地走向灭绝，而公熊能稍微多坚持一段时间，但是从种群宏观上来看，绝大多数区域80年后，北极熊消失已经是不可能改变的事实。
而即使我们将全球变暖的速度控制下来，也并不代表北极熊能躲过此劫。因为，即使我们在本世纪中期保证温度不再升高，大气中多余的热量仍然存在，北极海冰并不会立即回来。在温度稳定之后，也至少需要25年才能看到成效，这对于北极熊来说，可能是等不起的25年。
北极熊在北极地区的演化史可能已经超过100万年，期间它们产生了许多应对极地高寒的特征和生存方式。只是这一次，它们的演化速度明显跟不上气候变化的速度，这也是许多动物所面临的生死存亡问题。
加拿大丘吉尔镇坐落在哈德逊湾附近，近些年来，这座小镇已经竖立起了“小心有熊”的警示标志。因为，这里的居民曾多次目睹过北极熊来到镇上翻找食物。这座小镇附近的海域，从前是最先形成海冰的地区之一，因此会有北极熊选择从这里入海。
现在，没有了海冰的北极熊只能选择往陆地上前行，寻找食物。“这里本来就是北极熊的国土。”Derocher说道，它们现在不得不选择呆在找不到食物的陆地上，“但是它们的心永远都向往回到属于自己的海洋。”
原始论文：
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
本文来自微信公众号：环球科学（ID：huanqiukexue），作者：杨心舟，题图来自：视觉中国
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