科学家表示,气候变化正对北极熊产生明显的负面影响,使它们更难捕猎、交配和繁殖。
北极熊生活在19个主要区域,这些区域都经历了不同程度的海冰损失。
Carbon Brief采访了来自世界各地的专家和科学家,探究不断变化的气候对北极熊意味着什么。
一幅北极熊被困在融化海冰上的画面,常常被用作世界气候快速变化的象征。但时不时地,一些说法出现在媒体上,认为北极熊的困境或许并没有那么严重。
Carbon Brief梳理了有关北极熊与气候变化的文献,并采访了来自世界各地的专家,探究不断变化的气候对北极熊意味着什么。
共识很明确:随着北极海冰融化,北极熊的捕猎、交配和繁殖正变得越来越困难。虽然北极熊已展现出一定的适应能力,例如在陆地上觅食,或通过多游泳来捕猎,但科学家预测,随着海冰减少,北极熊将更难生存,种群数量也将下降。
北极熊与海冰损失
北极熊生命中的大多数重要环节都依赖海冰,包括捕猎、交配和休息。虽然北极熊是出色的游泳者,能连续游上数小时,但对它们来说,游泳比走路更耗能。因此,海冰对北极熊的生存至关重要。
然而,北极地区的气温上升速度几乎是全球平均水平的四倍,且北极海冰范围自1979年以来持续缩减,一年中每个月均是如此。下图展示了北极海冰范围在近几十年间的缩减情况。
Andrew Derocher教授是北极熊生态与保护领域的专家,任职于阿尔伯塔大学。他告诉Carbon Brief:“没有海冰,就没有海冰生态系统——而失去这一生态系统,也就意味着失去北极熊。”
科学家已界定了19个北极熊主要栖息区域,横跨加拿大、格陵兰、挪威、俄罗斯和美国的北极地区。全部19个亚种群的北极熊都经历了不同程度的海冰损失。
这19个北极熊亚种群可划分为四个“生态区”,划分依据是每年海冰消融与增长的规律,如下图中不同颜色所示。紫色、蓝色、黄色和红色分别代表群岛型、汇聚型、分散型和季节型区域。点击每个子区域,可了解其北极熊种群的更多信息。
北冰洋盆地(AB)亚种群中常年定居的北极熊可能很少,该亚种群通常被排除在分析之外。
四个生态区是根据不同的季节性海冰消融与增长模式划分的。最新的北极熊专家组状况报告(PDF)概述了每个生态区的海冰覆盖模式:
季节型:“丰富的环境”使北极熊能够在春季增重。但到了夏季,海冰完全融化,北极熊被迫上岸,主要依靠脂肪储备生活,直到海冰重新形成。
分散型:该区域历来全年都有海冰覆盖。然而,随着气候变暖,海冰正逐渐远离海岸后退。
汇聚型:在该区域,夏季海冰会在岸边聚集,使北极熊能够全年留在海冰上。
群岛型:全年海冰覆盖完整。该区域“可能为北极熊及其猎物提供最后的避难所”。
2016年发表的一篇综述发现,“气候变化导致的北极海冰损失,是北极熊在其整个分布范围内面临的首要威胁”。该论文绘制了1979至2014年间19个主要区域中18个区域的海冰浓度变化图。结果显示,不同区域的海冰减少程度存在差异,有些区域更为显著。由于第19个亚种群(北冰洋盆地)的北极熊种群规模较小,未对其进行分析。
北极各地海冰的不同变化情况意味着,并非所有北极熊种群都会以相同方式作出反应应对海冰变薄。
在包括南波弗特海、巴芬湾和西哈德逊湾在内的子区域,海冰损失已被直接证实与北极熊种群过去或现在的下降有关。例如,下方视频展示了西哈德逊湾的北极熊如何随北极海冰一年一度的增减而全年迁徙。
然而,在凯恩湾等地区(属于“群岛”类别),海冰从厚实的多年冰转变为较薄的季节性海冰,已被证明对北极熊有利。Eric Regehr博士——北极熊专家,任职于华盛顿大学——他向Carbon Brief解释了为何海冰变薄可能暂时帮助部分北极熊:
“历史上,高北极地区的海冰对熊来说实际上过多。多年海冰可厚达10米,因此抑制了生产力。所以在高北极的一些地区,随着气温升高、海冰融化,环境条件正好变得合适,这是一种短暂的现象。
“必须认识到,我们完全预计这将是一种短暂现象,因为当今的气候变化是由温室气体排放驱动的,而这种驱动是单向的。”
在北极偏远地区,很难直接统计北极熊的数量,因此科学家对某些北极熊种群的了解远多于其他种群。
捕猎与禁食
北极熊最常以环斑海豹为食。这些海豹生活在冰缘,北极熊会等待数小时——甚至数天——等待海豹从冰上的呼吸孔中探出头来。北极熊的食谱还可能包括髯海豹、斑海豹和海象。
北极熊在晚春和初夏猎物丰富时,获取全年能量的三分之二。随后,在猎物稀少的秋冬大部分时间里,它们处于禁食状态。
然而,随着气候变暖,海冰退缩的时间提前至春季,形成时间则推迟到冬季。这使北极熊的捕猎时间变少,迫使它们更长时间没有食物,并游更远的距离。
这种额外的体力消耗和食物匮乏,可能导致身体状况下降,并使成年熊的平均体重下降。与此同时,存活的熊崽减少,存活下来的熊崽体型也较小。
一项研究调查了海冰融化将如何影响北极熊在未来一个世纪的禁食时长,并得出结论:
“在高温室气体排放的情况下,繁殖和存活率急剧下降,到2100年,除少数高北极亚种群外,其余种群的延续都将受到威胁。适度减排可延长种群的延续时间,但在本世纪内仍不太可能防止部分亚种群灭绝。”
该论文确定了成年雄性、成年雌性和幼熊的禁食“阈值”。作者估计,在此禁食期间,幼熊可在没有食物的情况下存活约117天,而成年雄性和雌性北极熊则能存活更久。随后,他们研究了不同升温情景下的预期海冰损失,以确定北极熊何时可能开始受到长时间禁食的影响。
该图表显示了在高排放(上)和中等排放(下)两种情景下,幼熊、成年雌熊和成年雄熊因长时间禁食而首次受到影响的预期“年份”。每条线代表一个不同的北极熊子区域。随着线条颜色加深,影响风险增加,从浅蓝色的“可能”影响,到红色的“不可避免”影响。
北极熊受到的影响
随着气候变暖,北极熊被迫改变行为,其物候(即冬眠和繁殖等季节性生物事件的时间)也在发生变化。
例如,研究显示,随着北极熊失去获取其典型食物海豹的途径,它们越来越依赖其他类型的食物,包括鲸鱼尸体、海鸭蛋和驯鹿。
Derocher告诉Carbon Brief,由于北极熊被迫在陆地上停留更长时间,它们更可能出现在人类的垃圾场中,因为它们在“寻找替代食物”。他补充说,这引发了有关“人熊互动”的问题。例如,一项研究发现,无冰期延长与日益增加的冲突,发生在人类与北极熊之间。
与此同时,如今欧洲北极地区的雌性北极熊可用的洞穴栖息地仅为20世纪80年代的三分之一。此外,异常温暖的冬季天气可能导致雌性北极熊用于分娩和保护幼崽的洞穴坍塌。一项研究发现,当夏季无冰期延长时,雌性北极熊产下的幼崽数量会减少。
政府间气候变化专门委员会于《海洋和冰冻圈特别报告》(2019年发布)概述了海冰和积雪减少对北极熊的影响:
“海冰和积雪的时间、分布及厚度变化,与物候变化以及北极熊的分布、洞穴营造、觅食行为和存活率变化存在关联(可信度高)。海冰减少还促使北极熊迁徙距离更远、游泳时间比以往更长,无论是在近海还是沿海地区,这对幼崽尤其危险。”
与此同时,海冰破碎化正在缩小许多北极熊的活动范围,并导致北极熊亚种群日益孤立。气候变暖还与污染物增加以及接触疾病的风险上升有关。活动。相关,污染以及疾病。
狩猎、航运、油气活动、旅游业、猎物可获得性以及成功的保护工作等其他因素也在不同程度上发挥作用。
尽管北极熊已展现出一定的适应周围环境变化的能力,例如通过在陆地上觅食或更多地游泳以捕猎猎物,觅食以获取食物,或游泳,科学家预测,随着海冰减少,北极熊将面临更严重的食物短缺问题,种群数量也将随之下降。
最新数量统计
国际自然保护联盟(IUCN)每隔数年便会发布一份“红色名录”,概述受威胁动植物物种的保护状况。最新一次针对北极熊的评估发布于2015年,将其列为“易危”物种,意味着其在野外面临较高的灭绝风险。
科学家估计,全球北极熊种群在未来三代之内下降超过三分之一的可能性为70%。
Charlotte Lindqvist教授,北极熊与气候变化领域专家,供职于布法罗大学,她向《碳简报》(Carbon Brief)表示:
“[这些数据]显示,过去35年间,整个北极熊分布区的海冰都出现了显著减少;如果这一趋势持续下去……北极熊这一物种的前景十分严峻。”
然而,科学家也认为,未来35年内北极熊数量下降超过一半的风险较低(7%),而数量崩溃80%的风险则可以忽略不计。这意味着北极熊并未达到国际自然保护联盟更为严重的“濒危”类别的标准。
北极熊要想从“易危”向危害程度较轻的“近危”类别转变,需要发生哪些变化?Dena Cator——前国际自然保护联盟物种存续委员会协调员,对此问题的态度十分明确:
“改善北极熊长期生存状况的最重要因素,是减少温室气体排放并稳定北极海冰。”
国际自然保护联盟的评估并未考虑超过约35年(即北极熊三代)的灭绝风险。Cator表示,但如果不采取行动应对气候变化,并且海冰按预测持续减少,那么许多北极熊亚种群很可能会在未来一个世纪内跨越“临界点”。
总体而言,国际自然保护联盟估计北极熊总数为26,000只,其数量少于22,000只或多于31,000只的概率仅为5%。根据现有数据,国际自然保护联盟的最新评估显示,目前有三个北极熊亚种群正在减少,而在过去两代之内,没有任何一个亚种群的数量出现增长。
由于多个北极熊亚种群缺乏数量估算,且现有数据的不确定性很高,科学家对于精确确定全球北极熊种群的绝对规模持谨慎态度。
最近的一项研究首次记录了第20个北极熊亚种群——东南格陵兰种群。
然而,就有数据可查的种群趋势而言,与二三十年前相比,该物种正在走向衰退。鉴于气候变暖对北极熊栖息地和觅食的影响已得到充分了解,科学家明确指出,北极熊在未来几十年面临着对其生存的严重威胁。
鉴于日益增长的关切,美国、加拿大、挪威、格陵兰和俄罗斯于2015年9月共同签署了一份环北极行动计划(CAP)。这项为期10年的合作计划旨在通过七项关键目标,“确保代表该物种遗传、行为、生活史及生态多样性的北极熊在野外长期存续”。
该计划于2020年举行了一次中期审查,评估了“行动的落实程度、行动实现既定目标的成效,以及这些行动对实现愿景所产生的影响”。
审查结束后发布的新闻稿(PDF)指出,在已确定的10项主要威胁中,“人类活动导致的气候变化及其对北极熊栖息地和猎物的影响被视为首要威胁”。新闻稿强调,“全球社会有必要减少温室气体排放,以保护北极熊及其栖息地”。
关于2020至2023年实施计划的进展情况,将在2023年计划召开的缔约方会议前进行报告。










