Nghiên cứu kéo dài một thập kỷ do Penguin Watch phối hợp với Đại học Oxford và Đại học Oxford Brookes thực hiện đã ghi nhận những biến đổi rõ rệt trong hành vi sinh sản của chim cánh cụt, với thời điểm sinh sản của một số loài diễn ra sớm hơn hơn 3 tuần so với trước đây.

Theo các nhà nghiên cứu, những thay đổi này làm gia tăng nguy cơ chim cánh cụt sinh sản vào thời điểm con mồi chưa sẵn có.

“Chúng tôi rất lo ngại vì những con chim cánh cụt này đang đẩy nhanh mùa sinh sản của chúng quá mức, và hiện nay chúng đang sinh sản sớm hơn bất kỳ ghi chép nào được biết đến,” Tiến sĩ Ignacio Juarez Martínez, tác giả chính của báo cáo, cho biết.

Ông cảnh báo rằng nếu tốc độ thay đổi tiếp diễn, chim cánh cụt con có thể đối mặt với tình trạng thiếu thức ăn trong những tuần đầu đời, thậm chí dẫn đến tử vong. Theo ông, ngay cả khi chim cánh cụt có thể điều chỉnh hành vi để theo kịp con mồi, “chúng ta cũng không thể kỳ vọng chúng duy trì tốc độ này lâu hơn nữa”.

Nhóm nghiên cứu đã phân tích dữ liệu từ năm 2012 - 2022, tập trung vào thời điểm chim cánh cụt “định cư” tại các thuộc địa – được xác định là ngày đầu tiên chúng liên tục chiếm giữ khu vực làm tổ.

Ba loài được nghiên cứu gồm chim cánh cụt Adélie (Pygoscelis adeliae), chim cánh cụt Chinstrap (Pygoscelis antarcticus) và chim cánh cụt Gentoo (Pygoscelis papua), với quy mô thuộc địa dao động từ vài chục đến hàng trăm nghìn tổ.

Dữ liệu được thu thập từ 77 camera quay phim tua nhanh đặt tại 37 thuộc địa ở Nam Cực và các đảo cận Nam Cực. Mỗi lần ghi hình, camera đồng thời ghi nhận nhiệt độ không khí tại thời điểm đó.

Kết quả nghiên cứu được công bố trên Journal of Animal Ecology, cho thấy cả ba loài đều đẩy sớm mùa sinh sản với tốc độ chưa từng được ghi nhận.

Trong đó, chim cánh cụt Gentoo có mức thay đổi lớn nhất, với thời điểm sinh sản trung bình sớm hơn 13 ngày trong vòng một thập kỷ, và lên tới 24 ngày ở một số quần thể. Theo nhóm nghiên cứu, đây có thể là mức thay đổi nhanh nhất về hiện tượng sinh học từng được ghi nhận ở bất kỳ loài chim nào, thậm chí là ở các loài động vật có xương sống nói chung.

Chim cánh cụt Adélie và Chinstrap cũng đẩy sớm mùa sinh sản trung bình khoảng 10 ngày.

Những biến đổi mạnh mẽ này được cho là sẽ làm gia tăng sự cạnh tranh giữa các loài chim cánh cụt trong khu vực, với khả năng xuất hiện những “kẻ thắng” và “kẻ thua” rõ rệt.

Theo Tiến sĩ Juarez, chim cánh cụt Gentoo vốn ưa khí hậu ôn hòa hơn đang hưởng lợi từ điều kiện ấm lên tại bán đảo Nam Cực, mở rộng quần thể và gia tăng số lượng, trong khi chim cánh cụt Adélie và Chinstrap lại suy giảm.

Sự khác biệt trong chế độ ăn cũng khiến mức độ tác động không đồng đều. Chim cánh cụt Gentoo là loài ăn tạp, có thể chuyển từ nhuyễn thể sang cá trong những năm khan hiếm, trong khi Adélie và Chinstrap phụ thuộc gần như hoàn toàn vào nhuyễn thể.

Ngoài thức ăn, sự thay đổi thời điểm sinh sản còn làm gia tăng cạnh tranh về không gian và địa điểm làm tổ.

Trước đây, sự khác biệt về lịch sinh sản giúp ba loài này chung sống tương đối ổn định. Tuy nhiên, khi các mốc thời gian này chồng lấn, xung đột ngày càng rõ rệt.

“Chúng tôi đã thấy chim cánh cụt Gentoo chiếm những tổ trước đây thuộc về Adélie hoặc Chinstrap,” Tiến sĩ Juarez cho biết.

Hiện vẫn chưa rõ cơ chế cụ thể nào khiến mùa sinh sản diễn ra sớm hơn, nhưng các giả thuyết bao gồm nhiệt độ tăng, băng và tuyết tan sớm, tảo nở hoa sớm hoặc sự kết hợp của nhiều yếu tố.

Chim cánh cụt đóng vai trò then chốt trong hệ sinh thái Nam Cực, đặc biệt trong việc vận chuyển chất dinh dưỡng từ vùng nước sâu lên bề mặt, yếu tố cần thiết cho quá trình quang hợp của tảo.

Các nhà khoa học cảnh báo rằng sự suy giảm hoặc biến mất của một số loài chim cánh cụt có thể làm gia tăng nguy cơ sụp đổ hệ sinh thái trên diện rộng.

“Thật không may, các quần thể chim cánh cụt Chinstrap và Adélie đang suy giảm rõ rệt trên toàn khu vực và không có dấu hiệu cho thấy xu hướng này sẽ sớm đảo chiều,” Tiến sĩ Juarez nói. Ông cũng lưu ý rằng chim cánh cụt Hoàng đế – loài sinh sản tại Nam Cực – dường như cũng đang tiến gần đến nguy cơ tuyệt chủng.

Theo Tiến sĩ Juarez, hệ sinh thái Nam Cực là một mạng lưới mong manh với rất ít mắt xích. Việc mất đi một số loài chim cánh cụt trước cuối thế kỷ này, như các mô hình dự đoán, có thể là một đòn chí mạng đối với chức năng và khả năng phục hồi của toàn bộ hệ sinh thái.