利用卫星影像发现南极换羽地点揭示帝企鹅面临的新威胁

帝企鹅生活中的一章隐秘篇章

帝企鹅以在南极冬季冒险抚育幼雏而闻名，但它们生活中还有另一个鲜为人知、可能更具危险性的阶段：每年全部羽毛的更替，即换羽。该研究首次通过太空观测揭示了大量帝企鹅前往何处换羽——并显示迅速缩减的海冰如何可能将这一关键生命阶段转变为由气候驱动的新威胁。

为何换羽是一场高风险的赌博

每年一次，所有超过一岁的帝企鹅都必须长出一套全新的防水羽毛。它们停止觅食，离开海洋，站在海冰上30–40天，旧羽脱落，新羽生长。在此期间，它们消耗脂肪储备，无法安全游泳或捕猎，如果过早被迫回到水中，则容易遭受寒冷和掠食者的威胁。许多科学家怀疑成年鸟即可能在此期间死亡，但直到现在，几乎没人确切知道大多数这些鸟具体在哪里换羽。

用太空摄影寻找“羽毛场”

研究人员在来自欧洲Sentinel-2卫星的免费中分辨率影像中发现了明亮白色南极海冰上的不寻常褐色斑块。这些污迹集中在西南极玛丽伯德地岸外约200公里的一段海岸线上，被怀疑是正在换羽的帝企鹅群及其粪便。为确认这一点，研究将Sentinel-2影像（每像素10米）与同日拍摄的更清晰的商业WorldView-2影像（像素为50厘米）进行比对。在高分辨率图像中，单只企鹅在褐色区域内呈现为成簇的小黑点。当两类影像匹配时，几乎所有在Sentinel-2上看到的褐色斑块都对应WorldView-2中的真实企鹅群，表明中分辨率卫星能够在广袤区域可靠地识别出换羽群体。

七年的换羽热点地图

有了这一确认，研究分析了2019年至2025年间无云的Sentinel-2影像，重点集中在1月中旬到2月下旬，这一时期是帝企鹅换羽而其他企鹅物种尚未上冰。每年都会绘出数百处换羽群体——通常由几十只鸟组成的小群，但有时也达数百只。它们几乎总是站在靠近海岸的陆连海冰上，而不是远海的松散漂冰。群体集中在桑德斯海岸附近、靠近岛屿和冰架的四个主要快冰区，这强烈暗示该地区是罗斯海大群帝企鹅的主要换羽区，这一群体可能占全球总数的30%–40%。

当冰在脚下消失

时间序列显示出令人担忧的模式：近年来该地区的夏季海冰已收缩至历史低位。2019年和2020年，广泛的快冰使企鹅得以在广泛区域分散。但在2022、2023和2024年，快冰异常提前破裂——有时发生在数百个换羽群体仍在冰上时。卫星图像显示它们下方的冰裂成小浮冰，迅速瓦解为开阔海面。在这些低冰年，鸟群被迫挤在为数不多的稳定冰块上，往往靠近海岸，甚至移上冰架。相比之下，2025年快冰范围恢复较广时，原研究区内出现的换羽群体出人意料地很少，尽管适宜的冰面已回归；一些鸟群已向东迁移，延长了它们在繁殖地与换羽地之间本已千里之遥的旅程。

这对企鹅——以及我们意味着什么

该研究表明，我们现在可以仅通过分析卫星影像来监测帝企鹅在其生命中最关键、此前隐蔽的阶段之一。研究还表明，沿岸海冰的快速丧失通过在换羽过程中剥夺它们的坚固平台，将换羽鸟暴露于新的危险：在无法觅食或良好游泳时海冰突然消失风险极高。主要研究区在连年恶劣冰况后换羽群体数目急剧下降，这提出了紧迫的问题：许多鸟是否死亡、迁移他处，或两者兼有——这将如何影响罗斯海的繁殖群体？随着气候变化驱动南极海冰出现更极端的波动，从太空追踪换羽地点为理解并可能保护这些标志性鸟类提供了强有力的方法。

引用: Fretwell, P.T. Discovery of Antarctic moulting sites in satellite imagery reveals new threat to emperor penguins. Commun Earth Environ 7, 192 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03231-6

关键词: 帝企鹅, 南极海冰, 气候变化, 卫星影像, 野生动物保护