นักวิทยาศาสตร์ได้ทำการค้นพบที่ก้าวล้ำ โดยสร้างความเชื่อมโยงที่ชัดเจนระหว่างการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่เกี่ยวข้องกับมนุษย์กับอัตราการสืบพันธุ์และการอยู่รอดของหมีขั้วโลก การค้นพบที่สำคัญนี้อาจปูทางไปสู่มาตรการป้องกันที่ดีขึ้นสำหรับสัตว์สายพันธุ์ที่เป็นสัญลักษณ์นี้
หมีขั้วโลกอาศัยอยู่ใน 19 ประชากรทั่วอาร์กติก ครอบคลุมประเทศต่างๆ เช่น แคนาดา สหรัฐอเมริกา รัสเซีย กรีนแลนด์ และนอร์เวย์ ตามข้อมูลขององค์กรอนุรักษ์ Polar Bears International ประชากรทั้งหมดเหล่านี้อาศัยแผ่นน้ำแข็งในการเข้าถึงแหล่งที่มาหลักของเหยื่อ นั่นคือแมวน้ำสองสายพันธุ์
อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่เกิดจากมนุษย์กำลังเร่งการสูญเสียน้ำแข็งในทะเล ส่งผลให้หมีขั้วโลกมีเวลาจำกัดในการล่าและสร้างไขมันสำรอง เป็นผลให้มีหมีขั้วโลกจำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ ที่ถูกบังคับให้ขึ้นบก โดยที่พวกมันต้องเอาชีวิตรอดบนไขมันที่สะสมไว้ก่อนที่น้ำแข็งจะละลาย ส่งผลให้จำนวนประชากรลดลงอย่างรวดเร็วจนน่าตกใจ
เพื่อหาปริมาณความเชื่อมโยงระหว่างวันที่ไม่มีน้ำแข็งซึ่งประชากรหมีขั้วโลกประสบกับการปล่อยก๊าซเรือนกระจก นักวิจัยจาก Polar Bears International, มหาวิทยาลัยวอชิงตัน และมหาวิทยาลัยไวโอมิง ได้ทำการศึกษาแบบครอบคลุม พวกเขาตรวจสอบจำนวนวันที่หมีขั้วโลกขาดอาหาร และเปรียบเทียบกับการสะสมของมลพิษที่ทำให้โลกร้อนซึ่งปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศ การค้นพบของพวกเขาถูกตีพิมพ์ในวารสาร Science
การศึกษามุ่งเน้นไปที่ประชากรย่อยของหมีขั้วโลกที่เคยประสบกับฤดูกาลที่ปราศจากน้ำแข็งเป็นเวลาอย่างน้อยหนึ่งทศวรรษ เริ่มตั้งแต่ปี 1979 เมื่อมีภาพถ่ายดาวเทียมของน้ำแข็งในทะเลจนถึงปี 2020 นักวิจัยค้นพบว่าจำนวนวันที่หมีขั้วโลกต้องทนโดยไม่มีอาหารเพิ่มขึ้นเมื่อการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสะสม
ตัวอย่างเช่น ในปี 1979 หมีขั้วโลกในทะเลชุคชีในมหาสมุทรอาร์กติกต้องทนอยู่โดยไม่มีอาหารประมาณ 12 วัน ภายในปี 2020 ตัวเลขนี้พุ่งสูงขึ้นเป็นประมาณ 137 วัน พวกเขาพบว่าทุกๆ 14 กิกะตันของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกออกสู่ชั้นบรรยากาศ จะมีการอดอาหารเพิ่มอีก 1 วัน
ประชากรย่อยที่ตั้งอยู่ในภูมิภาคที่น้ำแข็งในทะเลมักจะหายไปอย่างสิ้นเชิงในช่วงฤดูร้อน เช่น ในอ่าวฮัดสัน พบว่าระยะเวลาของการบังคับอดอาหารเพิ่มขึ้นช้ากว่าเมื่อเทียบกับประชากรย่อยในพื้นที่ที่พืดน้ำแข็งมักจะยังคงอยู่ในช่วง
การเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันของสภาพแวดล้อมของหมีในภูมิภาคที่พืดน้ำแข็งเคยคงอยู่นานกว่านั้น จำเป็นต้องมีการปรับตัวที่สำคัญ โดยบังคับให้พวกมันต้องอดทนกับวันที่รวดเร็วอย่างที่ไม่เคยเจอมาก่อน ส่งผลให้อัตราการสืบพันธุ์และการอยู่รอดลดลง การศึกษาในปี 2020 นำโดยผู้เขียนร่วม Steven Amstrup ระบุว่าจำนวนวันที่ปราศจากน้ำแข็งมีความสัมพันธ์โดยตรงกับการลดลงของการสืบพันธุ์และการอยู่รอดของหมีขั้วโลก
เมื่อรวมความสัมพันธ์ระหว่างการบังคับให้อดอาหารกับการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสะสม เข้ากับความเชื่อมโยงที่พบในการศึกษาก่อนหน้านี้ นักวิจัยสามารถประเมินผลกระทบของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกต่ออัตราการอยู่รอดของหมีขั้วโลกได้
ผลกระทบจากการค้นพบนี้มีความลึกซึ้ง ก่อนหน้านี้ การเชื่อมโยงโดยตรงกับการปล่อยก๊าซเรือนกระจกกับการลดลงของประชากรหมีขั้วโลกถือเป็นเรื่องท้าทาย อย่างไรก็ตาม การศึกษานี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงความเชื่อมโยงโดยตรงระหว่างการปล่อยก๊าซเรือนกระจก และไม่เพียงแต่การสูญเสียน้ำแข็งในทะเลเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการอยู่รอดของหมีขั้วโลกด้วย
ตัวอย่างเช่น การศึกษาเน้นย้ำว่าโรงไฟฟ้าหลายร้อยแห่งในสหรัฐอเมริกาปล่อยก๊าซเรือนกระจกรวมกันเกือบ 2 กิกะตันในแต่ละปีได้อย่างไร ตลอดอายุขัยของหมีขั้วโลกที่มีอายุมากกว่า 30 ปีในทะเลโบฟอร์ตตอนใต้ จะมีปริมาณมากกว่า 60 กิกะตัน ในประชากรกลุ่มนี้ มีการบังคับวันอดอาหารเพิ่มเติมทุกๆ 23 กิกะตันของการปล่อยก๊าซเรือนกระจก ส่งผลให้อัตราการรอดชีวิตลดลง 4%
การวิจัยนี้เป็นแบบอย่างในการสาธิตผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศต่อสิ่งมีชีวิตชนิดอื่น สร้างการเชื่อมโยงที่ชัดเจนระหว่างการปล่อยก๊าซคาร์บอนและผลกระทบต่อระบบนิเวศ โดยแสดงให้เห็นว่าก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เพิ่มขึ้นส่งผลโดยตรงต่อการอยู่รอดของลูกหมีขั้วโลก ด้วยเหตุนี้ จึงช่วยให้เราสามารถเชื่อมโยงการลดลงของประชากรหมีขั้วโลกกับแหล่งที่มาของการปล่อยก๊าซคาร์บอนโดยเฉพาะ
นักวิทยาศาสตร์ชั้นนำ Steven Amstrup หวังว่าการศึกษาครั้งนี้จะทำหน้าที่เป็นต้นแบบสำหรับการวิจัยในอนาคต ซึ่งช่วยให้สัตว์สายพันธุ์อื่นๆ ที่ได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่เกิดจากมนุษย์ได้รับการคุ้มครองภายใต้พระราชบัญญัติสัตว์ใกล้สูญพันธุ์ของสหรัฐอเมริกา ด้วยความเข้าใจที่มากขึ้นเกี่ยวกับผลกระทบของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกต่อสายพันธุ์ที่มีความเสี่ยง ความพยายามในการอนุรักษ์ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นจึงสามารถนำไปใช้เพื่อปกป้องอนาคตของพวกมันได้