원격 감지

아델리 펭귄: 위성 이미지가 군집 크기와 식성 밝혀내다

위성 이미지, 펭귄 똥에 빛 비추다

NASA에서 자금을 지원하는 연구원들은 지구상에서 가장 잘 알려져 있고 가장 신비롭지 않은 동물 중 하나인 아델리 펭귄을 연구하기 위해 위성 이미지를 사용하고 있다. 그들의 연구의 핵심은 무엇일까? 바로 펭귄 구아노다.

아델리 펭귄의 크릴이 많은 식단은 그들의 구아노를 눈에 띄는 분홍색으로 만들고, 이는 위성 이미지에서 잘 나타난다. 이러한 이미지를 연구함으로써 연구원들은 멀리 떨어진 펭귄 군집을 찾아낼 수 있고, 심지어 군집의 식성과 역사를 시간이 지남에 따라 재구성할 수도 있다.

구아노가 군집 크기 밝혀내다

위성 이미지는 개별 펭귄을 보여주지는 않지만, 밝은 분홍색 구아노 얼룩을 감지함으로써 군집의 크기를 밝혀낼 수 있다.

스토니 브룩 대학교의 생태학자인 헤더 린치는 “우리는 구아노 얼룩으로 정의된 군집의 면적을 사용하여, 군집 내부에 있었을 것으로 추산되는 짝의 수를 알아낼 수 있다”고 말한다.

알고리즘, 숨겨진 군집 발견하다

연구원들은 안타르티카 섬의 위성 이미지를 10개월 동안 꼼꼼히 살펴서 아델리 펭귄 군집에 대한 세계적인 조사를 실시했다. 하지만 그들은 외딴 댄저 제도의 헤로이나 섬에 거대한 군집이 있다는 것을 놓친다는 사실을 깨달았다.

그래서 그들은 배변물 복숭아색 픽셀을 찾는 데 도움이 될 알고리즘을 사용했고, 이 알고리즘은 숨겨진 군집을 발견해냈다.

린치는 “우리는 모든 [아델리] 펭귄 군집이 어디에 있는지 알고 있다고 생각했다”고 말한다. “우리는 아마도 그곳에서 그들을 찾을 것으로 예상하지 않았기 때문에 그것을 놓쳤던 것 같다.”

위성 이미지, 개체 수 변화 추적하다

연구원들은 개별 아델리 군집의 개체 수 증가와 감소를 알아내기 위해 1982년까지 거슬러 올라가는 위성 이미지들을 검토하고 있다.

코네티컷 대학교의 박사후 연구원인 케이시 영플레시는 “물리적 환경의 변화에도 불구하고 시간이 지남에 따라 식성에 명확한 추세가 나타나지 않는다는 것은 흥미롭다”고 말한다. “이것은 큰 놀라움이었다. 아델리 펭귄의 개체 수와 분포는 지난 40년 동안 극적으로 변했고, 과학자들은 식성의 변화가 역할을 했을 것이라고 가설을 세웠기 때문이다.”

구아노 분석, 식성 추정치 확인하다

이 아이디어를 시험하기 위해 이 연구팀은 군집에서 구아노를 수집했다. 그들은 위성 이미지에서 추정한 식성이 펭귄이 실제로 먹고 있는 것과 매우 일치한다는 것을 발견했다.

식성과 개체 수 크기 사이에 상관 관계 없다

그러나 식성 데이터를 군집 크기의 변동과 비교했을 때 강력한 연관성이 없는 것에 놀랐다.

영플레시는 “이것은 큰 놀라움이었다. 아델리 펭귄의 개체 수와 분포는 지난 40년 동안 극적으로 변했고, 과학자들은 식성의 변화가 역할을 했을 것이라고 가설을 세웠기 때문이다”고 말한다.

개체 수 변화 이해하기

연구원들은 일부 아델리 펭귄 군집에서 나타나는 극적인 개체 수 변화를 더 잘 이해하고 싶어 한다. 군집의 크기와 시간이 지남에 따른 자연적인 변동을 파악하는 것이 무슨 일이 일어나고 있는지 이해하는 첫 번째 단계이다.

이는 기후 변화와 크릴 어업을 포함한 더 많은 인간이 만든 위협이 펭귄의 둥지에 압력을 가하는 가운데, 연구원들이 펭귄을 관리하고 보호하는 데 도움이 될 것이다.