Monitoring ekologiczny – obserwacje ptaków i ssaków płetwonogich

Uczestnicy: Instytut Biochemii i Biofizyki PAN
Partnerzy: National Oceanographic and Atmospheric Administration (NOAA).
Czas realizacji: 1977 – …

Głównymi składowymi monitoringu ekologicznego w roku 2023 były:

I) Ocena wielkości populacji, zmian liczebności oraz struktury płciowej ssaków płetwonogich na zachodnim brzegu zatoki Admiralicji

Obszar zachodniego brzegu Admiralicji podzielony jest na czternaście odcinków, w obrębie których wykonywane są cykliczne (co 8-10 dni) kontrole linii brzegowej pod kątem obecności i przekroju wiekowego oraz płciowego obecnych ssaków płetwonogich. W ramach tej składowej monitoringu odnotowuje się obserwacje oznakowań osobników oraz nietypowe ich zachowania. Ocenia się ogólny dobrostan populacji. Monitoring był wykonywany przez cały rok. Składową monitoringu ssaków płetwonogich jest również kontrola zbiorowisk rozrodczych mirungi południowej. Monitoringom związanym z ssakami płetwonogami towarzyszyły obserwacje osobników oznaczonych przez człowieka w ramach projektów badawczych. Do oznakowań odnotowanych w 2023 roku należały kolorowe klipsy umieszczone na płetwie ogonowej oraz trwałe, wymrożone kody alfanumeryczne na bokach zwierząt. Baza danych oznakowań została zaprezentowana na Konferencji SCAR Biology Symposium 2023 w Nowej Zelandii i wzbudziła zainteresowanie środowiska naukowego, w szczególności grupy roboczej SCAR EGBAMM, zajmującej się ssakami i ptakami Antarktycznymi.

II) Monitoring pingwinów

 W skład tego monitoringu wchodzą:

• obserwacje chronologii lęgu trzech gatunków pingwinów,
• prowadzenie rejestru obrączek pingwinów,
• wykonywanie cenzusu gniazd i piskląt trzech gatunków pingwinów w oparciu
  o ortofotomapy uzyskane przy współpracy z monitoringiem UAV. Obserwator ekologiczny udziela pomocy obserwatorowi UAV wykonującemu naloty dronem nad grupami lęgowymi.

III) Monitoring ptaków latających

Monitoring ptaków latających w roku 2023 koncentrował się w dużej mierze na określaniu sukcesu lęgowego u wydrzyka brunatnego (Stercorarius antarcticus) i antarktycznego (Stercorarius maccormicki) oraz u oceanników – żółtopłetwego (Oceanites oceanicus) i czarnobrzuchego (Fregetta tropica). Prowadzono też rejestr stwierdzeń grup ptaków składających się z równo lub więcej niż 20 osobników, lub w przypadku kormorana antarktycznego (Leucocarbo bransfieldensis) równo lub więcej niż 5 osobników.  Podczas prac terenowych prowadzono skrupulatny rejestr nielęgowych gatunków ptaków, tj. ‘vagrantów’ oraz gatunków regularnie zimujących wokół Wyspy Króla Jerzego.

W 2023 roku regularnie odczytywano obrączki ornitologiczne, co zaowocowało stwierdzeniami zaobrączkowanych osobników z pięciu następujących gatunków – wydrzyk antarktyczny (Stercorarius maccormicki), wydrzyk brunatny (Stercorarius antarcticus), kormoran antarktyczny (Leucocarbo bransfieldensis), pingwin królewski (Aptenodytes patagonicus), a także mewa południowa (Larus dominicanus).

Istotnym elementem monitoringu ptaków latających stał się monitoring Kormorana antarktycznego, który w roku 2023 wszedł w jego składową jako forma kontynuacji prowadzonych w latach poprzedzających projektów dotyczących tego gatunku. Zapoczątkowana w 2021 roku kampania obrączkarska tego gatunku wraz z badaniami śledzenia miejsc żerowiskowych oraz ścieżek migracji z użyciem loggerów GPS, była kontynuowana przez cały rok 2023. Obserwacje były wzbogacone o zamontowaną na terenie kolonii Shag Rock fotopułapkę rejestrującą wybrane gniazda kormoranów.

 IV) Monitoring ssaków morskich (waleni)

Odbywa się poprzez obserwację wód zatoki Admiralicji, Zatoki Ezcurry i Cieśniny Bransfielda.

Pracom terenowym związanym z monitoringiem ekologicznym towarzyszył całoroczny rejestr obserwacji waleni. Odnotowywano wszelkie obserwacje, zarówno osobników oznaczonych do poziomu gatunku na podstawie pewnych cech morfologicznych, jak i osobników nieoznaczonych w przypadku zbyt dużego dystansu od obserwatora lub niediagnostycznych cech. Monitoring prowadzony był głównie na obszarach zatok Admiralicji oraz Króla Jerzego, a także Cieśninie Bransfielda podczas przemieszczania się łodziami zodiac. Obserwator poświęcał także stosunkowo dużo czasu na regularne skanowanie Cieśniny Bransfielda z lądu, na odcinku Demay Point – Patelnia Point.

V) Monitoring zimowy

Głównym celem monitoringu zimowego było określenie liczebności oraz częstotliwości odnotowań fauny zimującej w bezpośredniej okolicy Polskiej Stacji Antarktycznej im. H. Arctowskiego. Codzienne kontrole odcinka ‘Jedynka’ – Rakusa Point w okresie 01.05.2023 – 31.10.2023 skupiały się na trzech docelowych grupach zwierząt – ptakach (Aves), ssakach płetwonogich (Pinnipedia) oraz waleniach (Cetacea).

VI) Rejestr wejść na teren ASPA 128

Niezmiennym elementem związanym z pracami terenowymi był rejestr wejść na obszary ASPA (Antarctic Specially Protected Area), objęte szczególną ochroną ze względu na wybitne wartości środowiskowe, naukowe, historyczne i estetyczne. Podczas 47. Polskiej Wyprawy Antarktycznej odnotowano wizyty na dwóch z nich – ASPA 128: Western Shore of Admiralty Bay oraz ASPA 151: Lions Rump. W przeciwieństwie do poprzedniego sezonu nie wizytowano obszaru ASPA 132: Potter Peninsula, kontrola tego obszaru odbyła się wyłącznie z użyciem drona, bez obecności obserwatora naziemnego na chronionym obszarze.

VII) Opieka nad fotopułapkami

Duża część monitoringu ekologicznego opiera się o rozwiązania zdalne: przykładem są automatycznie wyzwalane kamery zamontowane na stałe w terenie, służące do obserwacji gatunków zwierząt, ich naturalnego zachowania, bezinwazyjnej kontroli fenologii rozrodu.

Celem uzupełniania danych zbieranych w terenie przez obserwatorów i operatorów dronów,
w miejscach objętych monitoringiem ekologicznym ustawiano fotokamery, zwane inaczej fotopułapkami. Są to urządzenia rejestrujące obraz z ustalonego zakresu rejestracji, które wykonują dokumentację fotograficzną zgodnie z zaprogramowanym harmonogramem. Zadaniem monitoringowców ekologicznych było doglądanie tych fotokamer tak często, aby mogły one działać sprawnie, zgodnie z harmonogramem i bez przerw w wykonywaniu zdjęć. Było to realizowane poprzez cykliczne kontrole poziomu baterii lub akumulatorów, usuwanie oblodzenia z obiektywu (gdy było to możliwe), zabezpieczanie szczelin urządzenia, przez które mogłaby przedostać się woda, zmianę ustawień harmonogramu lub innych funkcji oraz sprawdzanie poprawności zakresu rejestracji.

W roku 2023 liczba obsługiwanych w ramach monitoringu ekologicznego fotopułapek wynosiła 14.

Odrębnym punktem była sieć kamer rejestrujących kolonie pingwinów w ramach CCAMLR Programu Monitoringu Ekosystemowego, nad którymi opiekę sprawują obserwatorzy IBB PAN rezydujący na Stacji Arctowskiego. W skład sieci kamer wchodziło w 2023 roku 17 urządzeń rozmieszczonych w koloniach na Lions Rump, Wyspie Pingwina, Uchatka Point oraz Patelnia Point.

Publikacje:

Publikacje z afiliacją PAN

• Bacior M., Harańczyk H., Nowak P., Kijak P., Marzec M., Fitas J., Olech M. (2022). Low-temperature investigation of residual water bound in free-living Antarctic Prasiola crispa. Antarctic Science (2022) 35(5): 389-400. (IF=2.104, MEiN=70 pkt).
• Fudala K., Bialik R.J. (2022a). The use of drone-based aerial photogrammetry in population monitoring of Southern Giant Petrels in ASMA 1, King George Island, maritime Antarctica. Global Ecology and Conservation 33, e01990. (IF=3.969, MEiN =100pkt).
• Fudala K., Bialik R.J. (2022b). Seals from outer space – Population census of southern elephant seals using VHR satellite imagery. Remote Sensing Applications-Society and Environment (2022) 28: 100836. (IF=0, MEiN=100 pkt)
• Herman K.,Montanares M., Bravo L., Plenzler J. (2022). Sensor Actuator Network for In Situ Studies of Antarctic Plants Physiology. Sensors (2022) 22(22): 8944. (IF=3.847, MEiN=100 pkt)
• Kochman-Kędziora N., Noga T., Olech M., Van de Vijver B. (2022). The influence of penguin activity on soil diatom assemblages on King George Island, Antarctica with the description of a new Luticola species. PeerJ (2022) 10: e13624. (IF=3.061, MEiN = 100pkt).
• Oosthuizen W.Ch., Pistorius P.A., Korczak-Abhire M., Hinke J.T., Santos M., Lowther A.D. (2022). The foraging behavior of nonbreeding Adélie penguins in the western Antarctic Peninsula during the breeding season. Ecosphere (2022) 13(5): e4090. (IF=3.593, MEiN=70 pkt).
• Svec P., Kralova S., Stankova E., Holochova P., Sedlar K., Koudelkova S., Krsek D., Grzesiak J., Sedo O., Vaczi P., Urvashi V., Sood U., Lal R., Korpole S., Sedlacek I. (2022). Pedobacter fastidiosus sp. nov., isolated from glacial habitats of maritime Antarctica. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology (2022) 72(4): 005309. (IF=2.689, MEiN=70 pkt).
• Wawrzynek-Borejko J., Panasiuk A., Hinke J.T., Korczak-Abshire M. (2022). Are the diets of sympatric Pygoscelid penguins more similar than previously thought? Polar Biology (2022) 45(10): 1559–1569. (IF=2.198, MEiN=70 pkt).
• Znój A., Grzesiak J., Gawor J., Gromadka R., Chwedorzewska K.J. (2022). Highly specialized bacterial communities within three distinct rhizocompartments of Antarctic hairgrass (Deschampsia antarctica Desv.). Polar Biology (2022) 45(5): 833 – 844 (IF=2.198, MEiN=70 pkt).
• Znój A., Gawor J., Gromadka R., Chwedorzewska K.J., Grzesiak J. (2022). Root-Associated Bacteria Community Characteristics of Antarctic Plants: Deschampsia antarctica and Colobanthus quitensis-a Comparison. Microbial Ecology (2022) 84(3): 808-820. (IF=4.192, MEiN=100 pkt).

Publikacje bez afiliacji PAN

• Androsiuk P., Paukszto Ł., Jastrzębski J.P., Milarska S.E., Okorski A., Pszczółkowska A. (2022). Molecular Diversity and Phylogeny Reconstruction of Genus Colobanthus (Caryophyllaceae) Based on Mitochondrial Gene Sequences. Genes 13 (6), 1060.
• Ballesteros G.I., Acuña-Rodríguez I.S., Barrera A., Gundel P.E., Newsham K.K., Molina-Montenegro M.A. (2022). Seed fungal endophytes promote the establishment of invasive Poa annua in maritime Antarctica. Plant Ecology & Diversity, 1-14.
• Chełchowski M., Bałazy P., Grzelak K., Grzelak Ł., Kędra M., Legeżynska J., Kukliński P. (2022). Vertical zonation of benthic invertebrates in the intertidal zone of Antarctica (Admiralty Bay, King George Island). Antarctic Science 34(1): 29-44.
• Chełchowski M., Bałazy P., Kukliński P. (2022). Seasonal variability in macrobenthos assemblage parameters in the highly disturbed Antarctic intertidal zone–Relatively rich biodiversity year around. Estuarine, Coastal and Shelf Science 278, 108114.
• Cuba-Díaz M., Fuentes-Lillo E., Chwedorzewska K.J. (2022). The Intensity of the Interaction Between Native and Non-native Antarctic Plants Depends on the Non-native Plant, Water Availability and Temperature.
• Ferrari F.R., Thomazini A., Pereira A.B., Spokas K., Schaefer C.E.G.R. (2022). Potential greenhouse gases emissions by different plant communities in maritime Antarctica. Anais da Academia Brasileira de Ciências 94.
• Gwiazdowicz D.J., Niedbała W., Skarżyński D., Zawieja B. (2022). Occurrence of mites (Acari) and springtails (Collembola) in bird nests on King George Island (South Shetland Islands, Antarctica) Polar Biology 45 (6), 1035-104.
• Nędzarek A., Stepanowska K. (2022). The excretion of nitrogen and phosphorus and changes in nitrogen content in the Antarctic amphipod Waldeckia obesa and isopod Glyptonotus antarcticus during long-term starvation. The European Zoological Journal 89(1): 1026–1039.
• Parada-Pozo G., Bravo L.A., Sáez P., Cavieres L.A., Reyes-Díaz M., Abades S., Alfaro F.D., De la Iglesia R., Trefaul N. (2022). Vegetation drives the response of the active fraction of the rhizosphere microbial communities to soil warming in Antarctic vascular plants. FEMS Microbiology Ecology 98 (11).
• Silva B.G.C., Convey P., Carvalho-Silva M., Amorim E.T., Patiño J., Camara P.E.A.S. (2022). Patterns of moss richness in Admiralty Bay, King George Island, cannot be explained by geological or ornithogenic drivers alone. Antarctic Science 34 (3), 208-222.

Abstrakty konferencyjne:

• Cukier S., Fudala K. (2022). Human-mediated dispersal of Antarctic invertebrates. 10th SCAR Open Science Conference, Goa, India, 1-10 August 2022
• Korczak-Abshire M., Zmarz A., Rodzewicz M., Dąbski M., Karsznia I., Kycko M., Chwedorzewska K.J. (2022). A novel approach to monitoring the impact of climate change on Antarctic ecosystems. Expo 2020 in Dubai. Polar research in the era of the climate crisis. Polish Science Week, meet the Polish Academy of Sciences at the EXPO in Dubai, Dubai, United Arab Emirates, 22 February 2022
• Tołkacz K. (2022). Trichocera maculipennis eradication efforts at Henryk Arctowski Polish Antarctic Station (King George Island, South Shetland Islands, Antarctica) – lessons learnt after 5 years of battle. 10th SCAR Open Science Conference, Goa, India, 1-10 August 2022
• Woltyńska A., Gawor J., Żuchniewicz K., Olech M., Górniak D., Grzesiak J. (2022). Biodiversity of Antarctic lichen bacterial communities (a comparison of cDNA and gDNA 16S rRNA gene amplicon sequencing). The 9th International Conference on Polar and Alpine Microbiology, Potsdam, Germany, 9-14 October 2022

Prace doktorskie

• Znój A. (2022). Mikrobiota ryzosfery inwazyjnych i rodzimych roślin Magnoliophyta w Antarktyce. Promotorzy: Chwedorzewska K., Grzesiak J. Instytut Biochemii i Biofizyki PAN.