Drone Survey Reveals a Severe Chinstrap Penguin Decline and a Novel Gentoo Colony in an Antarctic Specially Protected Area

Eine Drohnenuntersuchung im Antarktisch speziell geschützten Gebiet 133 auf Nelson Island zeigt einen dramatischen Rückgang der Eselspinguinkolonie um 57 % seit den 1990er-Jahren, während die Population der Gentoopinguine stabil bleibt und eine bisher unbekannte große Kolonie entdeckt wurde.

Das Wesentliche

🐧 Ein Drohnen-Check im Eis: Was passiert mit den Pinguinen?

Stellen Sie sich die Antarktis wie ein riesiges, weißes Wohnzimmer vor, in dem verschiedene Vogelarten ihre Familien aufziehen. Wissenschaftler haben sich jetzt mit einer modernen Kamera-Drohne in dieses Wohnzimmer geschlichen, um zu zählen, wer noch da ist und wer vielleicht schon ausgezogen ist. Der Ort des Geschehens ist eine geschützte Oase namens „Harmony Point" auf Nelson Island.

Hier ist, was sie herausgefunden haben, übersetzt in eine einfache Geschichte:

1. Die traurige Nachricht: Die Chinstrap-Pinguine verlieren ihr Zuhause

Die Chinstrap-Pinguine (erkennbar an ihrem schwarzen „Halsband") sind wie die alteningesessenen Bewohner des Viertels. Früher, in den 1990er Jahren, lebten hier fast 90.000 von ihnen. Das war eine riesige, laute Familie.

• Das Ergebnis: Heute sind nur noch etwa 38.000 übrig. Das ist ein Verlust von 57 %.
• Die Metapher: Stellen Sie sich vor, eine ganze Stadtviertel, das früher vollgepackt war, ist jetzt fast zur Hälfte leer. Die Drohnen haben gezählt, dass viele Nester einfach leer stehen.
• Warum? Niemand weiß es genau, aber es ist wie ein schlechtes Wetter, das nicht aufhört. Vielleicht gibt es weniger Krill (die Hauptnahrung der Pinguine) wegen des Klimawandels, oder sie müssen gegen Wale um das Essen kämpfen. Es ist, als würde das Buffet im Restaurant plötzlich kleiner werden, während immer mehr Gäste kommen.

2. Die gute Nachricht: Die Gentoo-Pinguine erobern neue Gebiete

Die Gentoo-Pinguine (erkennbar an ihrem weißen Fleck über dem Auge) sind die flexiblen Abenteurer unter den Pinguinen.

• Das Ergebnis: Ihre Zahl an Harmony Point ist stabil geblieben (ca. 3.600 Nester). Aber das Spannende: Die Forscher haben eine ganz neue, große Siedlung an einem kleinen Vorsprung namens „The Toe" entdeckt! Dort leben jetzt über 4.600 Gentoo-Pinguine.
• Die Metapher: Während die Chinstrap-Pinguine zurückweichen, bauen die Gentoo-Pinguine neue Häuser weiter hinten im Land. Sie sind wie die geschäftigen Bauherren, die sich neue, trockene Grundstücke sichern, während andere wegziehen. Sie kommen mit den Veränderungen besser zurecht, weil sie weniger wählerisch beim Essen sind.

3. Der kleine Gewinner: Die Antarktis-Schäfer

Dann gibt es noch die Antarktis-Schäfer (eine Art Kormoran, keine Pinguine).

• Das Ergebnis: Ihre Zahl ist um 84 % gestiegen! Von wenigen Nestern auf über 127.
• Die Metapher: Sie sind wie die kleinen, mutigen Pioniere, die plötzlich mehr Platz haben und sich freuen, dass sie mehr Nachbarn haben.

4. Warum waren Drohnen so wichtig?

Früher mussten Wissenschaftler mit Ferngläsern auf die Berge klettern oder Satellitenbilder nutzen.

• Das Problem mit Satelliten: Das ist wie der Versuch, Ameisen auf einem Rasen aus dem Flugzeug zu zählen. Man sieht nur einen grünen Fleck, aber keine einzelnen Ameisen.
• Die Drohnen-Lösung: Die Drohnen flogen tief und nahmen hochauflösende Fotos. Das ist, als würde man mit einer Lupe über den Boden gehen und jeden einzelnen Vogel genau zählen. So konnten sie auch die neue Gentoo-Siedlung entdecken, die Satelliten völlig übersehen hätten.

5. Was bedeutet das für die Zukunft?

Die Studie zeigt uns ein klares Bild:

• Die Klimaveränderungen wirken sich unterschiedlich aus. Manche Arten (wie die Gentoo) passen sich an und wachsen, andere (wie die Chinstrap) leiden stark.
• Geschützte Gebiete (wie Harmony Point) sind wie ein sicherer Hafen. Sie schützen die Vögel vor Menschen (Touristen, Forschung), aber sie können das große Problem des Klimawandels oder der Überfischung der Meere nicht allein lösen.

Fazit: Die Antarktis verändert sich schnell. Die Drohnen haben uns geholfen, die „Stimmung" der Vögel zu verstehen: Während einige Familien schrumpfen, wachsen andere. Um diese wunderbare Welt zu schützen, müssen wir nicht nur die Vögel beobachten, sondern auch die großen Veränderungen im Ozean und im Klima verstehen.

Technische Zusammenfassung

Technische Zusammenfassung: Drohnenerhebung enthüllt starken Rückgang der Eselspinguine und eine neue Gentoo-Kolonie im Antarktischen Speziell Geschützten Gebiet (ASPA) 133

1. Problemstellung und Hintergrund

Die maritime Antarktische Halbinsel erlebt eine der schnellsten Erwärmungen der Erde, was zu signifikanten Veränderungen in der Meereisdynamik, der Beuteverfügbarkeit und den Lebensraumbedingungen führt. Dies betrifft insbesondere wichtige Seevogelarten wie den Antarktischen Kormoran (Leucocarbo bransfieldensis), den Eselspinguin (Pygoscelis antarcticus) und den Gentoo-Pinguin (Pygoscelis papua).
Das Hauptproblem besteht darin, dass historische Populationsdaten für das Antarktische Speziell Geschützte Gebiet (ASPA) Nr. 133 auf Nelson Island (Harmony Point und der Toe) veraltet oder lückenhaft sind. Die letzten zuverlässigen Zählungen für Pinguine stammen aus den 1990er Jahren. Zudem sind satellitengestützte Überwachungen an diesem Standort aufgrund von Auflösungsgrenzen und atmosphärischen Bedingungen oft unzureichend. Es besteht ein dringender Bedarf an präzisen, aktuellen Bestandsaufnahmen, um die Auswirkungen des rapiden Umweltwandels auf diese Indikatorarten zu bewerten.

2. Methodik

Die Studie nutzte eine hochauflösende Drohnen-basierte Photogrammetrie-Analyse, um die Brutpopulationen zu erfassen.

• Datenerhebung:
  • Gerät: DJI Mavic 3 UAV mit Hochauflösungskamera.
  • Flugparameter: Manuelle Flüge in 100 m Höhe über Grund (AGL).
  • Auflösung: Theoretische Ground Sampling Distance (GSD) von ca. 2,67 cm/Pixel. Tatsächliche Auflösung der Orthomosaiken lag bei 10,25 ± 1,16 cm/Pixel.
  • Abdeckung: 7 Flüge über Harmony Point (Dezember 2024) und 2 Flüge über den Toe (Dezember 2024/Januar 2025).
  • Einhaltung von Richtlinien: Alle Flüge entsprachen den Umweltleitlinien des Antarktisvertrags und den COMNAP-Richtlinien für RPAS (Remotely Piloted Aircraft Systems), um Störungen der Brutvögel zu minimieren.
• Datenverarbeitung:
  • Software: Agisoft Metashape Professional v.2.2.1 zur Erstellung von Orthomosaiken.
  • Zählung: Manuelle Zählung der Nester durch einen einzelnen Beobachter in ArcGIS Pro.
  • Definitionen:
    • Kormoran: Ein Vogel in einer kreisförmigen Struktur innerhalb eines weißen Guano-Flecks.
    • Pinguine: Ein erwachsener Vogel, der auf einem identifizierbaren Nest steht oder sitzt, innerhalb eines Guano-Flecks und Teil einer Brutaggregation ist.
  • Validierung: Die Genauigkeit wurde durch unabhängige Zählungen durch drei Autoren an Teilmengen der Kolonien überprüft (Intraclass Correlation Coefficient, ICC).
• Statistische Analyse: Durchführung in R; Berechnung von Mittelwerten, Standardabweichungen und Variationskoeffizienten.

3. Wichtige Beiträge

• Aktualisierung der Bestandsdaten: Erstmals seit den 1990er Jahren wurden verlässliche Populationszahlen für ASPA 133 erhoben.
• Entdeckung einer neuen Kolonie: Die Studie meldet die erste Populationsabschätzung für eine große, bisher unbeschriebene Gentoo-Pinguin-Kolonie auf der Halbinsel "The Toe".
• Methodischer Fortschritt: Demonstration der Überlegenheit von Drohnendaten gegenüber historischen Bodenbeobachtungen und satellitengestützten Schätzungen in Bezug auf Genauigkeit und räumliche Auflösung an schwer zugänglichen Standorten.
• Habitat-Analyse: Detaillierte Kartierung der Nisthabitate in Bezug auf Höhe, Hangneigung und Entfernung zur Küste.

4. Ergebnisse

Die Studie lieferte folgende zentrale Befunde:

• Eselspinguin (Pygoscelis antarcticus):
  • Harmony Point: 38.080 Nester gezählt. Dies entspricht einem Rückgang von 57 % im Vergleich zu den Schätzungen der 1990er Jahre (ca. 90.000 Nester).
  • The Toe: 8.153 Nester (Rückgang von 74 % gegenüber den 1980er Jahren).
  • Habitat: Nisten in Höhen zwischen 9,8 m und 32,9 m, nahe der Küste (innerhalb von 104 m).
• Gentoo-Pinguin (Pygoscelis papua):
  • Harmony Point: 3.659 Nester. Die Population erscheint stabil nach einem früheren Anstieg (122 % Anstieg seit den 1960ern).
  • The Toe: 4.641 Nester (eine neue, große Kolonie).
  • Habitat: Nisten weiter landeinwärts (67–152 m) und in höheren Lagen (10,3–36,0 m) als die Eselspinguine.
• Antarktischer Kormoran (Leucocarbo bransfieldensis):
  • Harmony Point: 127 Nester. Dies stellt einen Anstieg von 84 % gegenüber der letzten Erfassung (2018/19) dar und ist der höchste je aufgezeichnete Wert, liegt aber innerhalb der historischen Variabilität.
  • Habitat: Nisten in niedrigeren Lagen (11,2–17,0 m) auf steileren Hängen (10,4°–18,4°) und sehr nah an der Küste (<15 m).
• Genauigkeit: Die Zählungen wiesen eine hohe Übereinstimmung zwischen den Beobachtern auf (ICC > 0,94 für alle Arten) und eine mittlere Genauigkeit von ca. 4,5–5,1 %.

5. Bedeutung und Schlussfolgerung

Die Ergebnisse unterstreichen die kritische Bedeutung von ASPAs als Schutzgebiete, können jedoch nicht allein die großräumigen Bedrohungen wie den Klimawandel und die Fischerei kompensieren.

• Ökologische Trends: Der dramatische Rückgang der Eselspinguine korreliert mit regionalen Trends und deutet auf eine globale Reduktion der Art hin, möglicherweise verursacht durch den Klimawandel, veränderte Krill-Verfügbarkeit und Konkurrenz durch sich erholende Walpopulationen.
• Anpassungsfähigkeit: Die Stabilität und Expansion der Gentoo-Pinguine unterstreicht deren größere ökologische Plastizität und Fähigkeit, sich an veränderte Lebensräume anzupassen, was zu einer Verschiebung der Artenzusammensetzung führt.
• Schutzmanagement: Die Studie zeigt, dass Drohnentechnologie unverzichtbar für präzises Monitoring in der Antarktis ist. Sie liefert die notwendige Datengrundlage für zukünftige Bestandsmodelle und evidenzbasierte Schutzstrategien, die lokale Schutzmaßnahmen mit einem ökosystembasierten Management verbinden müssen.

Zusammenfassend liefert diese Studie einen entscheidenden Baseline-Datensatz, der die Dringlichkeit des Schutzes der antarktischen Biodiversität angesichts des rapiden Umweltwandels unterstreicht.