Niedzwiedziom polarnym brakuje... energii. Ale korzystaja na tym ze maja brudne futro

Zespół naukowców U of T Scarborough opracował model, który wskazuje, że spadek populacji niedźwiedzi to wynik niedoboru energii, spowodowanego brakiem pożywienia w związku ze skracaniem się sezonów łowieckich na coraz mniejszej powierzchni morskiego lodu . Spadek powierzchni lodu morskiego oznacza, że niedźwiedzie spędzają mniej czasu na polowaniu na foki, a przez dłuższy czas poszczą na lądzie - tłumaczy główna autorka badania, dr Louise Archer. Zdaniem badaczy U of T Scarborough negatywny wpływ takich warunków na bilans energetyczny niedźwiedzi prowadzi do zmniejszenia ich reprodukcji, obniżenia przeżywalności młodych i ostatecznie do spadku populacji. Bioenergetyczny model opracowany przez autorów pracy śledzi ilość energii, którą niedźwiedzie obecnie uzyskują z polowania na foki, a także ilość energii, której potrzebują do wzrostu i reprodukcji. Model po raz pierwszy śledzi pełny cykl życia poszczególnych niedźwiedzi polarnych - od młodości do dorosłości - i porównuje go z danymi z czterech dekad monitorowania populacji niedźwiedzi polarnych w zachodniej części Zatoki Hudsona w latach 1979 - 2021. W tym okresie populacja niedźwiedzi polarnych w tym regionie spadła o niemal połowę. Dane z monitoringu pokazują również spadek średniej wielkości niedźwiedzi polarnych. Przeciętna masa ciała dorosłych samic spadła o 39 kg, a rocznych młodych o 26 kg. Nasz model idzie o krok dalej niż stwierdzenie, że istnieje korelacja między zmniejszającą się powierzchnią lodu morskiego a spadkiem populacji - mówi współautor badania, prof. Péter Molnár. Pokazuje nam, co się dzieje, gdy jest mniej lodu, mniej czasu na karmienie i mniej ogólnie dostepnej energii. Kiedy przeprowadzamy obliczenia, otrzymujemy niemal idealne dopasowanie wyników do tego, co obserwujemy w rzeczywistości - dodaje. Według naukowców U of T Scarborough i ekspertów Environment and Climate Change Canada, szczególnie narażone na niebezpieczeństwo są matki z młodymi , najbardziej odczuwające skutki zmian klimatycznych. Jak podkreśla dr Archer, krótsze okresy polowań skutkują tym, że matki produkują mniej mleka, a młode mają zmniejszone szanse na przeżycie podczas pierwszego okresu postu, jeśli nie przybiorą na wadze. Matki również mają mniej młodych. Dane z monitoringu pokazują, że wielkość miotów spadła przez 40 lat o 11 procent, a matki dłużej trzymają przy sobie młode, które nie są na tyle silne, by się usamodzielnić. Zachodnia część Zatoki Hudsona od dawna jest uważana za dobry wskaźnik wahań populacji niedźwiedzi polarnych na całym świecie, a ponieważ Arktyka ociepla się w tempie cztery razy szybszym niż średnia globalna , badacze ostrzegają przed podobnymi spadkami populacji tych niedźwiedzi także w innych rejonach. To jedna z najbardziej wysuniętych na południe populacji niedźwiedzi polarnych i monitorujemy ją od dawna - podkreśla prof. Molnár. Mamy wszelkie powody, by sądzić, że to, co dzieje się z niedźwiedziami polarnymi w tym rejonie, stanie się również udziałem niedźwiedzi polarnych w innych regionach. Ten model w zasadzie opisuje ich przyszłość - dodaje. Naukowcy szeregu instytucji badawczych, w tym University of Surrey, Norwegian Polar Institute, University of Bergen, Trinity College Dublin, University College London i National Museum of Denmark wyjaśniają z kolei na łamach czasopisma "Science Advances", w jaki sposób futro chroni niedźwiedzie polarne przed oblodzeniem. Jak potwierdzają zdjęcia z użyciem kamer termowizyjnych, futro znakomicie izoluje , naukowcy zastanawiali się więc, jak to możliwe, że nie gromadzi się na nim lód. Okazuje się, że kluczowe znaczenie ma nie tyle jego struktura, ile fakt, że jest brudne. Badania pokazały, że sekret tkwi w unikalnej mieszance lipidów znajdujących się w sebum - oleistej substancji produkowanej przez skórę niedźwiedzia, która znacząco redukuje przyczepność lodu. Kluczowe dla tego odkrycia były zaawansowane symulacje w wykorzystaniem narzędzi chemii kwantowej przeprowadzone przez zespół University of Surrey, które pokazały molekularne mechanizmy oddziaływań między sebum futra a lodem. Odkryliśmy, że specyficzne lipidy w sebum, takie jak cholesterol i diacyloglicerole, wykazują bardzo niskie energie adsorpcji na lodzie. To słabe oddziaływanie zapobiega przyleganiu lodu do futra - tłumaczy współautor pracy, dr Marco Sacchi. Eksperymenty potwierdziły te teoretyczne wnioski. Mierząc siłę przylegania lodu przed i po usunięciu naturalnych olejów z futra badacze stwierdzili, że naturalne futro niedźwiedzia polarnego dorównuje swoimi przeciwoblodzeniowymi własnościami wysokowydajnym powłokom fluorowęglowym używanym w sporcie i przemyśle. Jednak po umyciu, w celu usunięcia sebum, przyczepność lodu stawałą się aż czterokrotnie wyższa. Badacze analizowali też hydrofobowość futra - jego właściwości odpychające wodę - i jak one opóźniają początek zamarzania w surowych warunkach arktycznych, gdzie temperatury spadają poniżej -40°C. Jednak te właściwości same nie mogły wyjaśnić wyjątkowej wydajności antyoblodzeniowej. Autorzy pracy liczą teraz, że podpatrzone w naturze rozwiązanie może pomóc w zapobieganiu tworzeniu się lodu na elementach infrastruktury, takich jak łopaty turbin wiatrowych czy skrzydła samolotów. Unikatowe właściwości futra niedźwiedzia polarnego mogą podpowiedzieć nam, jak opracować bezpieczniejsze i bardziej zrównoważone metody zapobiegania gromadzeniu się lodu.