Foraging habits of Gentoo and Chinstrap penguins revealed by stable isotope analysis on King George Island, Antarctica

Abstract

잠수성 바닷새의 생태는 해양 생물자원의 분포 및 풍부도에 크게 영향을 받는다. 그러므로 각 종의 다양한 식이 습성을 밝히는 것은 환경 변화를 반영하는 지표종에 대한 이해 및 종의 관리와 보전에 있어 중요한 의미를 가진다. 본 연구에서는 킹조지섬에서 번식 중인 턱끈펭귄과 젠투펭귄의 혈중 안정성 동위원소 13C와 15N의 농도를 이용하여 종간, 성별간, 그리고 연령간 식이물의 영양 단계 및 기원의 차이를 중점적으로 연구하였다. 또한 성적 이형성에 따른 식이 습성 차이를 설명하기 위하여 성조 암컷과 수컷의 형태적인 차이를 분석하였으며, GPS추적장치를 이용하여 턱끈펭귄의 채이 지역을 조사하였다. 안정성 동위원소 분석을 위한 혈액 채취는 2013년 1월 13일에서 2월 6일 사이에 이루어졌으며, 이는 새끼들이 둥지에 머무는 시기 후반부터 보육원을 형성하기 시작하는 시기를 포함한다. 성조를 포획할 때는 혈액 채취와 동시에 날개 길이, 발 길이, 부리 길이, 부리 깊이, 머리 길이 및 무게를 측정하였다. 채이 지역 조사를 위한 GPS 추적장치는 총 5개를 두 차례에 걸쳐 턱끈펭귄 10마리에 부착하였다. 연구 결과 턱끈펭귄과 젠투펭귄의 먹이 영양 단계에는 차이가 없었으며, 턱끈펭귄은 외해에서, 젠투펭귄은 내해에서 먹이 활동을 하는 것을 확인하였다. 두 종 모두 수컷이 암컷보다 크기가 컸으며, 특히 부리 길이와 깊이에서 큰 차이를 보였다. 또한 두 종의 수컷은 암컷에 비해 높은 영양단계를 보였으나, 전반적인 채이 지역에 있어서는 뚜렷한 분리 현상을 보이지 않는 것으로 나타났다. 연령간 비교에서는 두 종 모두 새끼의 δ15N 값이 성조보다 확연히 낮은 것으로 나타나 성조가 직접 섭취하는 식이물에 비해 새끼에게 더 영양단계가 낮은 먹이를 먹인다는 것과, 새끼의 δ13C 값이 가장 낮은 것으로 보아 새끼에게는 성조의 먹이에 비해 더 먼 바다에서 사냥한 먹이를 급이하였다는 것을 확인하였다.

The ecology of diving seabirds is largely affected by the abundance and distribution of the marine prey community. Determining various foraging habits of different species is important for understanding seabird species as indicators of a changing environment, and the management and conservation of the seabird species. In this study, I used two stable isotopes, 13C and 15N, in the whole blood of Chinstrap (Pygoscelis antarctica) and Gentoo penguins (Pygoscelis papua). The primary intent of this study is to investigate intra- and inter-specific differences at the trophic level and origin of the penguin diet. To explain the differences in foraging habits and diets due to sexual size dimorphism, I analyzed the morphological characteristics of adult males and females. I also identified the foraging areas of Chinstrap penguins with global positioning system (GPS) loggers. Whole blood samples were collected for stable isotope analysis from the 13th of January until the 6th of February, 2013. During this period, the penguin chicks were in the late guarding and early crèching stages. At the time of blood sample collection, flipper length, foot length, bill length to the feathering, bill depth, head length and body mass of the adults were also measured. To track the foraging trips of Chinstrap penguins, five GPS loggers were attached to ten adult birds from the 10th of January until the 7th of February, 2013. As a result, the trophic levels for Chinstrap and Gentoo penguins did not differ. However, Chinstrap penguins appeared to forage in more offshore areas in comparison to Gentoo penguins. The males for both species were larger than the females, especially in the bill size. The males showed a higher trophic level than females for both species. However, there was no significant difference in foraging areas between males and females as indicated by δ13C. According to the isotope comparisons for age, chicks showed lower δ 15N values than the adults for both species. The finding suggests that adults feed their chicks with prey in the lower trophic level in comparison to their own diet. Chicks also had lower δ13C values. Thus, adults extract prey from more offshore areas for their chicks.