El Nino and Seabirds
A. Rhythm of the seasons cannot always be relied upon. At times the tropical Pacific Ocean and large expanses of the global atmosphere seem to be marching to the beat of a different drummer, disrupting the normal patterns of countless species of plants and animals along with hundreds of millions of human beings. So they want anticipate these occasional lapses in the march of the seasons and help societies plan accordingly, scientists are seeking to understand these competing rhythms: the strongest of which is the alternation between the “normal climate” and a different but still recurrent set of climatic conditions in the Pacific region called El Nino.
Nhịp điệu của các mùa không phải lúc nào cũng có thể tin cậy được. Đôi khi, vùng nhiệt đới Thái Bình Dương và các vùng rộng lớn của bầu khí quyển toàn cầu dường như đang di chuyển theo nhịp của một tay trống khác, làm gián đoạn các quy luật bình thường của vô số loài động thực vật cùng với hàng trăm triệu con người. Vì vậy, để dự đoán những sự gián đoạn không thường xuyên này trong nhịp điệu của các mùa và giúp các xã hội lập kế hoạch tương ứng, các nhà khoa học đang tìm cách hiểu các nhịp điệu cạnh tranh này: mạnh nhất trong số đó là sự xen kẽ giữa “khí hậu bình thường” và một tập hợp các điều kiện khí hậu khác nhưng vẫn tái diễn ở khu vực Thái Bình Dương gọi là El Nino.
B. Seabirds are prominent and highly visible components of marine ecosystems that will be affected by global climate change. The Bering Sea region is particularly important to seabirds; populations there are larger and more diverse than in any similar region in North America—over 90% of seabirds breeding in the continental United States are found in this region. Seabirds, so named because they spend at least 80% of their lives at sea, are dependent upon marine resources for food. As prey availability changes in response to climatically driven factors such as surface sea temperature and extent of sea ice, so will populations of seabirds be affected.
Chim biển là thành phần nổi bật và dễ thấy của các hệ sinh thái biển sẽ bị ảnh hưởng bởi biến đổi khí hậu toàn cầu. Khu vực Biển Bering đặc biệt quan trọng đối với các loài chim biển; các quần thể ở đó lớn hơn và đa dạng hơn bất kỳ khu vực tương tự nào ở Bắc Mỹ—hơn 90% chim biển sinh sản ở lục địa Hoa Kỳ được tìm thấy ở khu vực này. Chim biển, được đặt tên như vậy vì chúng dành ít nhất 80% cuộc đời trên biển, phụ thuộc vào nguồn tài nguyên biển để làm thức ăn. Khi sự sẵn có của con mồi thay đổi để phản ứng với các yếu tố do khí hậu điều khiển như nhiệt độ bề mặt nước biển và mức độ băng biển, thì các quần thể chim biển cũng sẽ bị ảnh hưởng.
C. Seabirds are valued as indicators of healthy marine ecosystems and provide a “vicarious use value” or existence value—people appreciate and value seabirds simply because they are there and enjoy them through venues such as pictures, nature programs, and written accounts without ever directly observing seabirds in their native environment. A direct measure of this value is demonstrated by Federal legislation that established specific national wildlife refuges to protect seabirds and international treaty obligations that provide additional protection for seabirds. Seabirds are also an important subsistence resource for many who live within the Bering Sea Region. Furthermore, the rich knowledge base about seabirds makes them a valuable resource as indicator species for measurement of change in the marine environment.
Chim biển được coi trọng như những chỉ số về các hệ sinh thái biển lành mạnh và cung cấp một “giá trị sử dụng gián tiếp” hoặc giá trị tồn tại—mọi người đánh giá cao và trân trọng chim biển đơn giản vì chúng ở đó và thưởng thức chúng qua các phương tiện như hình ảnh, chương trình thiên nhiên, và các ghi chép mà không bao giờ trực tiếp quan sát chim biển trong môi trường bản địa của chúng. Một thước đo trực tiếp của giá trị này được thể hiện qua luật pháp Liên bang đã thành lập các khu bảo tồn động vật hoang dã quốc gia cụ thể để bảo vệ chim biển và các nghĩa vụ hiệp ước quốc tế cung cấp sự bảo vệ bổ sung cho chim biển. Chim biển cũng là một nguồn tài nguyên tự cung tự cấp quan trọng cho nhiều người sống trong Khu vực Biển Bering. Hơn nữa, nền tảng kiến thức phong phú về chim biển khiến chúng trở thành một nguồn tài nguyên quý giá với tư cách là loài chỉ thị để đo lường sự thay đổi trong môi trường biển.
D. The most abundant breeding species in Alaska are northern fulmars, storm-petrels, kittiwakes, murres, auklets and puffins. These species also form the largest colonies. Fulmars, storm-petrels and kittiwakes are surface feeders, picking their prey from the surface or just below the surface; murres, auklets, and puffins dive for their food. Fulmars nest primarily on island groups in and around the Bering Sea. They take a wide variety of prey (e.g., fish, squid, zooplankton, jellyfish) from the surface or just below the surface. Storm-petrels are strictly nocturnal and nest below ground in either burrows or crevices between rocks. They forage on zooplankton and squid; in some areas they are dependent upon small fish such as capelin and sand lance caught at the surface. Black-legged kittiwakes are widespread throughout Alaska, Canada and Eurasia while red-legged kittiwakes are found only in the Bering Sea region. Both are surface feeders although black-legged kittiwakes feed primarily on small fish and forage over the continental shelf and shelf break; red-legged kittiwakes feed primarily on myctophids and will forage beyond the shelf break.
Các loài sinh sản phong phú nhất ở Alaska là chim fulmar phương bắc, chim báo bão, chim mòng biển kittiwake, chim uria (murres), chim auklet và chim hải âu cổ rụt (puffins). Những loài này cũng tạo thành các bầy đàn lớn nhất. Fulmar, chim báo bão và kittiwake là những loài ăn trên bề mặt, bắt mồi từ bề mặt hoặc ngay dưới bề mặt; chim uria, auklet và puffin lặn tìm thức ăn. Fulmar chủ yếu làm tổ trên các nhóm đảo trong và xung quanh Biển Bering. Chúng ăn nhiều loại con mồi (ví dụ: cá, mực, động vật phù du, sứa) từ bề mặt hoặc ngay dưới bề mặt. Chim báo bão hoàn toàn sống về đêm và làm tổ dưới lòng đất trong hang hoặc khe đá. Chúng kiếm ăn bằng động vật phù du và mực; ở một số khu vực, chúng phụ thuộc vào các loài cá nhỏ như cá capelin và cá cát bắt được trên bề mặt. Mòng biển kittiwake chân đen phổ biến khắp Alaska, Canada và Á-Âu trong khi mòng biển kittiwake chân đỏ chỉ được tìm thấy ở khu vực Biển Bering. Cả hai đều là loài ăn trên bề mặt mặc dù kittiwake chân đen chủ yếu ăn cá nhỏ và kiếm ăn trên thềm lục địa và rìa thềm; kittiwake chân đỏ chủ yếu ăn cá đèn lồng (myctophids) và sẽ kiếm ăn vượt ra ngoài rìa thềm.
E. Marine mammals have exhibited similar signs of food stress in recent years. Harbor seals at Tugidak Island in the Gulf of Alaska declined by about 85% between 1976 and 1988 . Steller sea lion populations declined by 36% in the Gulf of Alaska between 1977 and 1985 , and by another 59% between 1985 and . Northern fur seals declined about 35% by 1986 from their average numbers in the 1970s, although numbers had rebounded somewhat (20%) by 1990 . Associated with the declines in Steller sea lions are declines in birth rate, fewer breeding females, fewer pups, decreased adult body condition, decreased juvenile survival, and a change in population age structure.
Động vật có vú ở biển cũng có những dấu hiệu tương tự về căng thẳng thức ăn trong những năm gần đây. Hải cẩu cảng tại đảo Tugidak ở Vịnh Alaska đã giảm khoảng 85% từ năm 1976 đến 1988. Quần thể sư tử biển Steller giảm 36% ở Vịnh Alaska từ năm 1977 đến 1985, và giảm thêm 59% từ năm 1985 đến . Hải cẩu lông phương bắc giảm khoảng 35% vào năm 1986 so với số lượng trung bình của chúng trong những năm 1970, mặc dù số lượng đã phục hồi phần nào (20%) vào năm 1990. Liên quan đến sự suy giảm của sư tử biển Steller là sự suy giảm tỷ lệ sinh, ít con cái sinh sản hơn, ít con non hơn, tình trạng cơ thể của con trưởng thành suy giảm, tỷ lệ sống sót của con non giảm, và sự thay đổi trong cấu trúc tuổi của quần thể.
F. Walker noticed that monsoon seasons with low-index conditions are often marked by drought in Australia, Indonesia, India, and parts of Africa. He also claimed that low-index winters tend to be unusually mild in western Canada. One of his British colleagues chided him in print for suggesting that climatic conditions over such widely separated regions of the globe could be linked. In his reply Walker predicted, correctly, that an explanation would be forthcoming, but that it would require a knowledge of wind patterns above ground level, which were not routinely being observed at that time.
Walker nhận thấy rằng các mùa gió mùa với điều kiện chỉ số thấp thường đi kèm với hạn hán ở Úc, Indonesia, Ấn Độ và các vùng của Châu Phi. Ông cũng tuyên bố rằng các mùa đông có chỉ số thấp có xu hướng ôn hòa bất thường ở miền tây Canada. Một trong những đồng nghiệp người Anh của ông đã quở trách ông trên báo vì cho rằng các điều kiện khí hậu ở các khu vực cách xa nhau như vậy trên toàn cầu có thể liên kết với nhau. Trong câu trả lời của mình, Walker đã dự đoán, một cách chính xác, rằng một lời giải thích sẽ sớm có, nhưng nó sẽ đòi hỏi kiến thức về các kiểu gió ở tầng cao, vốn không được quan sát thường xuyên vào thời điểm đó.
G. The need for long-term time series It seems obvious that without good baseline data ornithologists are doomed to be surprised by the arrival of El Nino every few years. Even when ornithologists and ecologists are at hand to take advantage of an incoming El Nino, lack of preexisting data, and of monitoring afterwards, makes it difficult to understand responses of birds to the successive El Nino, La Nina, and “normal” years. Indeed, according to Jaksic, during the last century there were 12 El Nino years and 12 La Nina years, thus leaving about 76 ‘normal’ years in between. Thus, by heavily concentrating attention on only 12% of the time span El Nino, and of neglecting possibly another 12% , ornithologists are essentially ignoring what happens during 76% of the time. This situation may be remedied only as long as data are logged on a regular or continuous basis, that is, as long-term time series. The recipe prescribed by Schreiber & Schreiber to understand El Nino, effects on birds still stands: ‘…carry out long-term studies that will shed further light on the interactions between global atmospheric cycles, oceanographic phenomena, and avian populations.’
Nhu cầu về chuỗi dữ liệu thời gian dài hạn Có vẻ hiển nhiên là nếu không có dữ liệu cơ sở tốt, các nhà điểu học sẽ phải ngạc nhiên trước sự xuất hiện của El Nino vài năm một lần. Ngay cả khi các nhà điểu học và sinh thái học có mặt để tận dụng một đợt El Nino đang đến, việc thiếu dữ liệu có trước, và thiếu giám sát sau đó, khiến việc hiểu các phản ứng của chim đối với các năm El Nino, La Nina và “bình thường” liên tiếp trở nên khó khăn. Thật vậy, theo Jaksic, trong thế kỷ qua đã có 12 năm El Nino và 12 năm La Nina, do đó còn lại khoảng 76 năm ‘bình thường’ ở giữa. Như vậy, bằng cách tập trung quá nhiều sự chú ý vào chỉ 12% khoảng thời gian (El Nino), và bỏ qua 12% khác (La Nina), các nhà điểu học về cơ bản đang phớt lờ những gì xảy ra trong 76% thời gian. Tình trạng này chỉ có thể được khắc phục khi dữ liệu được ghi lại một cách thường xuyên hoặc liên tục, tức là, dưới dạng chuỗi dữ liệu thời gian dài hạn. Công thức mà Schreiber & Schreiber đưa ra để hiểu tác động của El Nino đối với các loài chim vẫn còn nguyên giá trị: ‘…thực hiện các nghiên cứu dài hạn sẽ làm sáng tỏ thêm về sự tương tác giữa các chu trình khí quyển toàn cầu, các hiện tượng hải dương học và các quần thể chim.’
H. Populations of seabirds in Alaska are larger and more diverse than any similar region in the Northern Hemisphere. The extensive coastal estuaries and offshore waters of Alaska provide breeding, feeding and migrating habitats for 66 species of seabirds. At least 38 species of seabirds, over 50 million individuals, breed in Alaska. Eight Alaskan species breed only here and in adjacent Siberia. Five additional species range through the North Pacific, but their populations are concentrated in Alaska. In addition to breeding grounds, Alaskan waters also provide important wintering habitat for birds that breed in Canada and Eurasia. Shearwaters, which breed in the southern hemisphere, are the most numerous species in Alaskan waters during the summer.
Quần thể chim biển ở Alaska lớn hơn và đa dạng hơn bất kỳ khu vực tương tự nào ở Bắc Bán cầu. Các cửa sông ven biển rộng lớn và các vùng biển xa bờ của Alaska cung cấp môi trường sống sinh sản, kiếm ăn và di cư cho 66 loài chim biển. Ít nhất 38 loài chim biển, hơn 50 triệu cá thể, sinh sản ở Alaska. Tám loài ở Alaska chỉ sinh sản ở đây và ở Siberia liền kề. Năm loài bổ sung khác phân bố khắp Bắc Thái Bình Dương, nhưng quần thể của chúng tập trung ở Alaska. Ngoài các bãi sinh sản, vùng biển Alaska cũng cung cấp môi trường trú đông quan trọng cho các loài chim sinh sản ở Canada và Á-Âu. Chim hải âu lướn sóng (Shearwaters), loài sinh sản ở nam bán cầu, là loài đông đảo nhất trong các vùng biển Alaska vào mùa hè.
I. As another indication that food has been limiting in recent years, several largescale die-offs of seabirds, mostly surface-feeding species, have been observed in the Gulf of Alaska during the last decade, most notably in 1983, 1989，and 1993 . But Hatch thinks that it is too early to decide the these die-offs reports are somehow connected with effect of El nino. Byrd and Tobish believe that high rainfall can affect survival of chicks in earthen burrows, and incidence of big storms with high winds during the chick-rearing period can cause mortality for chicks of species nesting on cliff-ledges, but this view has not been considered as convincing evidence.
Như một dấu hiệu khác cho thấy thức ăn đã bị hạn chế trong những năm gần đây, một số vụ chết hàng loạt quy mô lớn của chim biển, chủ yếu là các loài ăn trên bề mặt, đã được quan sát thấy ở Vịnh Alaska trong thập kỷ qua, đáng chú ý nhất là vào các năm 1983, 1989 và 1993. Nhưng Hatch cho rằng còn quá sớm để quyết định rằng các báo cáo về các vụ chết hàng loạt này có liên quan đến ảnh hưởng của El Nino hay không. Byrd và Tobish tin rằng lượng mưa lớn có thể ảnh hưởng đến sự sống sót của chim non trong các hang đất, và sự xuất hiện của các cơn bão lớn với gió mạnh trong thời kỳ nuôi con có thể gây tử vong cho chim non của các loài làm tổ trên gờ vách đá, nhưng quan điểm này chưa được coi là bằng chứng thuyết phục.