辛辣的粪便如何帮助南极洲的企鹅

阿德利企鹅沿着南极海岸线漫步。  致谢：马修·博耶。

（蜘蛛网eeook.com）据《大众科学》（劳拉·贝萨斯）：如果你曾经站在水族馆的企鹅围栏前，或者更好的是去过南极洲、新西兰或南部非洲的部分地区在野外看到它们，那么这些不会飞的鸟类的一个现实就非常突出。气味。它们的鸟粪辛辣而丰富，白色冰面上突出的深色鸟粪污渍甚至帮助科学家找到了以前未知的企鹅群落。

从它们的粪便中释放的氨也可能有助于减少气候变化的一些破坏性影响。这种气体有助于影响云的形成，从而降低地表温度。5月22日发表在《自然通讯地球与环境》杂志上的一项研究详细介绍了这些发现。

一群阿德利企鹅站在鸟粪覆盖的雪地上。致谢：马修·博耶。

由于人类驱动的气候变化，南极生态系统正面临严重威胁，一些企鹅群体完全无法繁殖。气温升高意味着对企鹅、海鸟、海豹和鲸鱼来说，海冰的重要性降低。企鹅是世界底部这个生态系统的关键物种，也是该地区氨的主要排放者。 

氨是一种大气气体，可以通过与含硫气体反应来增加云的形成。反过来，这增加了气溶胶的产生——气溶胶是赋予水蒸气凝结表面的颗粒。所有这些凝结都会导致云的形成。

研究合著者、芬兰赫尔辛基大学大气科学家Matthew Boyer告诉大众科学》：“气溶胶颗粒是云形成所必需的；如果没有气溶胶颗粒，液态水就不会凝结形成云滴。”。“云会影响地表辐射收支，进而影响地表温度。因此，云会影响气候变化。这在整个地球上都是如此，而不仅仅是在南极洲。”

第一作者Matthew Boyer在南极洲驾驶无人机进行数据收集。信用证：ZoéBrasseur。

由于更高浓度的气溶胶颗粒会产生更能反射太阳光线的云，因此一个地区的气溶胶颗粒源的强度很重要。

博耶说：“总的来说，南极大气层是一个原始的环境。”。“它远离人类污染源，因此背景气溶胶颗粒浓度较低。因此，自然来源（如企鹅和海洋）排放的气体形成的新颗粒是该地区气溶胶颗粒的重要来源。”

由此产生的云层可以作为大气中的隔热层，这些层通常有助于降低地表温度，并可能影响海冰覆盖量。然而，企鹅及其充满氨的粪便与南极气候之间的具体相互作用尚不清楚。

在这项新的研究中，Boyer和他的同事在2023年1月10日至3月20日期间测量了南极洲马兰比奥基地附近一个地点的空气中氨的浓度。当风从大约5英里外6万只阿德利企鹅（Pygoscelis adeliae）的方向吹来时，氨浓度增加到十亿分之13.5。这一数字比南极洲自然发现的基线值（低于万亿分之10.5）高出1000多倍。根据Boyer的说法，氨使云中的颗粒物浓度增加了30倍。

大约在2月底，企鹅从该地区迁徙。氨浓度仍然比基线高出100多倍，因为留在殖民地的企鹅粪便仍然会排放这种气体。 

博耶说：“对我来说最令人惊讶的是，在企鹅不再出现在殖民地后的一个月里，企鹅粪便中氨的排放量很大。”。“它们每年都会迁徙，但它们留在土壤中的鸟粪继续排放出比基线高出约100倍的气态氨。”

数千只阿德利企鹅在南极半岛西摩岛东南海岸的阿德利企鹅栖息地拍摄。致谢：马修·博耶。

这表明企鹅排放的造云氨可能会覆盖更多的南极洲沿海地区。

为了确认氨浓度的增加最终会影响云的形成，研究小组在一天内记录了几次额外的大气测量结果。当风从企鹅群吹来时，现场记录的气溶胶颗粒的数量和大小急剧增加。风变了大约三个小时后，团队看到了一段雾。该团队认为，这种雾可能是气溶胶颗粒浓度增加和云层形成的结果。 

据该团队称，数据表明，企鹅粪便可能有助于减少气候变化对不断变暖的南极洲的一些影响。 

博耶说：“我们的测量表明，这些环境和生态系统的变化随后将影响该地区的大气和气候。”。“这很重要，因为南极洲气候/生态系统的变化可能会对全球气候产生影响。”