2021年11月，在加拿大丘吉尔拍摄的一只北极熊。Erinn Hermsen/北极熊国际
华盛顿大学和蒙大拿州波兹曼北极熊国际组织的一项新研究量化了温室气体排放与北极熊种群生存之间的关系。该论文于8月31日在线发表在《科学》杂志上，结合了过去的研究和新的分析，提供了温室气体排放与北极熊存活率之间的定量联系。
北极变暖限制了北极熊进入海冰的机会，而海冰是它们捕食的平台。在无冰的夏季，熊必须禁食。在最坏的情况下，成年熊会死亡，在那之前，它们会失去成功抚养幼崽的能力。
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将温室气体排放与北极熊数量减少联系起来，华盛顿大学教授在《西雅图时报》上说
“到目前为止，科学家们还没有提供温室气体排放与人口减少有关的定量证据，”第二作者、华盛顿大学大气科学教授塞西莉亚·比茨说。
比茨为这份新报告做了数据分析，该报告显示，累积温室气体排放与北极熊人口变化之间存在直接联系。这种联系在很大程度上解释了最近一些北极熊亚群数量下降的趋势，比如在哈德逊湾西部。该论文还具有政策意义，因为它允许对未来拟议的行动将如何影响北极熊进行正式评估。
2012年9月在格陵兰海拍摄的一只北极熊。Cecilia Bitz/华盛顿大学
比茨说:“我希望美国政府履行保护北极熊的法律义务，限制人类活动产生的温室气体排放。”“我希望投资于现有的化石燃料替代品，并发现避免温室气体排放的新技术。”
2008年，由于气候变化的威胁，北极熊成为第一个被列入《濒危物种法》的物种。气候变暖和北极熊生存之间的生物学联系是明确的，科学家们预测，到本世纪中叶，世界上多达三分之二的北极熊可能会消失。
《濒危物种法》要求任何政府授权的项目，包括石油和天然气租赁，不得进一步危害任何被列入名单的物种。但是，美国内政部在2008年发布的一份文件，被称为伯恩哈特意见，要求在对受气候变化威胁的物种全面实施ESA之前，提供具体的证据，证明拟议项目的温室气体排放将如何影响物种的生存。
“几十年来，我们都知道，持续变暖和海冰融化最终只会导致北极熊的分布和数量减少，”该研究的主要作者、北极熊国际组织的首席名誉科学家、怀俄明大学的兼职教授史蒂文·阿姆斯特鲁普说。“到目前为止，我们还没有能力区分特定活动排放的温室气体对历史累积排放的影响。在本文中，我们揭示了人为温室气体排放与幼崽存活率之间的直接联系。”
这篇新论文发表于《濒危物种法》颁布50周年和北极熊被列入名单15周年之际，它带来了新的科学来填补这一知识空白。
气候科学的进步意味着现在可以在排放和物种生存之间建立精确的联系。比茨是2020年《自然气候变化》研究的第二作者，该研究模拟了北极熊在海冰减少情况下的生存，将北极熊禁食与无冰天数联系起来，并计算了导致死亡率的年度禁食限制。这项研究不仅考虑了成年北极熊的生存，还考虑了它的招募成功，这意味着它有能力生育幼崽并将它们抚养到独立的年龄。
这篇新论文将无冰日和北极熊禁食限制与累积温室气体排放联系起来。例如，它发现，美国数百座发电厂在其30年的寿命期内将排放超过600亿吨的温室气体，这将使南波弗特海的北极熊幼崽的存活率减少约4%。
“克服伯恩哈特意见的挑战绝对属于气候研究领域，”比茨说。“当2008年撰写这份备忘录时，我们无法说明人类产生的温室气体排放如何等同于北极熊数量的减少。但在几年内，我们可以直接将排放量与气候变暖以及后来的北极海冰损失联系起来。我们的研究表明，不仅海冰，还有北极熊的生存，都可能与我们的温室气体排放直接相关。”
1979年以后的累积温室气体排放量沿底部轴表示。纵轴是北极熊在没有海冰作为捕猎平台的情况下必须禁食的天数。结果显示，哈德逊湾地区(右列)在1979年之前就有无冰月份，而今天的禁食季节只稍微长了一点。在波弗特海和楚科奇海(左栏)的封闭水域，北极熊必须禁食的天数急剧增加，它们的招募失败或未能养育后代的情况也急剧增加。这四个种群现在的招募失败率都在零以上，这意味着它们的种群数量在下降。Amstrup和C. Bitz/Science
作者说，这项研究的影响超出了北极熊和海冰的范围。同样的分析方法也适用于与全球变暖有直接关系的其他物种和物种栖息地，如珊瑚礁、居住在佛罗里达群岛的濒危基鹿，或受海平面上升影响的海滩筑巢物种。
“北极熊是美丽的生物，我希望它们能在全球变暖中生存下来。然而，人类的健康和福祉，尤其是最脆弱人群的健康和福祉至关重要。”“在过去几年里，我们所有人都经历过极端高温。危害是不可避免的。
“政府和行业为减少温室气体排放所能做的一切都很重要，并将有助于避免最坏的后果。我很高兴看到《通货膨胀减少法案》的创新提议——我希望它们能刺激北极熊和我们所有人都需要的更健康的未来。”
这项研究是由北极熊国际和国家科学基金会资助的。
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