为何帝企鹅总是搬家？10月10日，记者从中山大学获悉，该校遥感科学与技术学院教授程晓团队联合美国蒙大拿大学研究员杜今阳、教授John S. Kimball等人，创新性地构建了“粪便指数”，借助卫星对帝企鹅粪便集中地进行观测，成功追踪了帝企鹅过去11年的繁殖栖息地变迁情况。相关成果发表于《环境遥感》。
“我们研究结果显示，受气候变化影响，帝企鹅正频繁地‘搬家’。”论文第一作者、中山大学遥感科学与技术学院博士研究生林泓介绍道，帝企鹅无法像鸟类那样飞行，也不会筑巢，只能依赖稳定的冰面进行繁殖。一个帝企鹅家庭今年可能还在某片区域养育宝宝，明年就可能搬到几公里之外。
在地球最寒冷的地方，帝企鹅身着黑白“礼服”，作为南极生态系统中独一无二的顶级捕食者，它们也被视为南极气候变化的“预警哨兵”。帝企鹅在冰面上繁殖时会留下大量深色粪便。对于大型群落，这些粪便在卫星影像中清晰可见；而在较小群落中，粪便痕迹通常较弱。“粪便指数”能够有效增强这些较弱的信号。
林泓开发出一种基于卫星影像的自动检测方法，通过检测帝企鹅粪便，以30米的空间分辨率绘制出帝企鹅繁殖地，精度高达94.8%。借助这一“天眼”，研究团队系统地追踪了2013-2023年这11年间帝企鹅繁殖栖息地的变迁。
研究发现，部分帝企鹅较为幸运，其栖息地周边有岛屿、高大冰崖或搁浅冰山作为屏障，附近还有适合捕食的开放水域，例如南极罗斯海地区的华盛顿角和东南极伊丽莎白公主地的阿曼达湾。这些地方形成了低风速的“微气候”，既安全又便于觅食，因此这些帝企鹅很少搬家，栖息地通常能连续使用长达7年。
然而，在缺乏稳定屏障的区域，如南极半岛的斯迈利岛，帝企鹅的家园更容易遭到破坏。这表明，气候变化与地貌特征、食物供给相互叠加，共同影响着帝企鹅的生存。
林泓表示：“高温、暴雪、风暴和低海冰密集度这四种极端气候事件，对帝企鹅栖息地的占据时长和分散程度有着显著影响。”受这些气候因素影响的帝企鹅群体，其“家园”分布通常更为破碎、短暂，有些繁殖地不到3年便被放弃，迁移距离甚至超过4公里。
林泓对这种变化进行了量化分析：温度每升高1°C，帝企鹅栖息地平均迁移距离增加73米；降雪每增加1厘米，迁移距离增加66米；风暴和低海冰密集度对栖息地迁移的影响则呈现出非单调性。
未来，帝企鹅“漂泊”的风险可能进一步加大。气候模型预测，在采用清洁能源的低排放情景与使用化石燃料的高排放情景下，南极在本世纪末将分别升温1.3°C和4.8°C。这意味着，如果人类不采取减排行动，帝企鹅栖息地每年迁移的距离将额外增加255米，它们的家园将更加支离破碎，繁殖失败的风险也将越来越高。
目前，帝企鹅已被国际自然保护联盟（IUCN）列为“近危”物种，未来或许会走向濒危。“在人为导致的气候变暖背景下，帝企鹅的栖息地正以可量化的速度破碎。它们的困境，不仅是南极生态系统的缩影，更是全球气候政策迟缓的直接后果。”林泓说。
相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.rse.2025.114984
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