Mennesker har en lang historie med forfølgelse av spisse rovdyr som ulver, tigre og leoparder. Tapet av disse rovdyrene - dyr øverst i næringskjeden - har resultert i økologiske, økonomiske og sosiale påvirkninger over hele kloden. Sjelden er rovdyrene fullstendig frisk etter menneskelig undertrykkelse, og når de gjør det, mangler vi ofte data eller verktøy for å vurdere utvinning av dem.
Relatert innhold
- Fire utrolige fakta om hav Ottere
- I motsetning til Dolphins, er Sea Otters som bruker verktøy ikke nært beslektet
- Sea Otters Can Get the Human influensa
Sjøterterne i Glacier Bay, Alaska, er et unntak. I en fersk undersøkelse, teamet vårt kronikaliserte den utrolige tilbakekomsten av sjø oter til et område der de har vært fraværende i minst 250 år.
Vår tilnærming - som smelter sammen matematikk, statistikk og økologi - kan hjelpe oss med å bedre forstå otters rolle i marine økosystemer og spissens rovdyrs evne til å vende tilbake til et økosystem etter at de har vært fraværende. Det kan til og med hjelpe oss å lære hva et endret klima betyr for mange andre arter.
Selv om de vanligvis ikke blir sett på samme måte som ulver, tigre og leoparder, er sjøterre en toppeks-rovdyr for det marine marine økosystemet - det smale båndet mellom land og havmiljø.
Under den kommersielle maritime pelshandelen på 1700- og 1800-tallet ble sjøterter nesten jaktet til utryddelse over hele sitt område i Nord-Stillehavet. I 1911 var det bare en håndfull små isolerte bestander igjen.
Historisk rekkevidde (grå skyggelegging) og 1911 restbestander (røde ikoner) av sjøter. Befolkningene på Queen Charlotte Islands og San Benito Islands ble utdødd innen 1920. (CC BY) Men sjøterterbestandene har kommet seg i mange områder, takket være noen få endringer. Den internasjonale pelsegletraktaten i 1911 beskyttet hav oter fra mest menneskelig høst. Naturelivets byråer gjorde også en innsats for å hjelpe til med rekolonisering av havterder.
Etter hvert begynte hav oter å øke i overflod og distribusjon, og de tok seg til Glacier Bay, en tidevann brefjord og nasjonalpark i det sørøstlige Alaska. Glacier Bay er funksjonelt et av de største beskyttede områdene på den nordlige halvkule.
Glacier Bay var fullstendig dekket av isbreer til omtrent 1750 - omtrent samtidig som havtermer forsvant fra det omliggende området på grunn av overhøsting. Den tålte da den raskeste og mest omfattende tidevannsbreen-retrett i nedtegnet historie. Etter isbre-retrett oppstod et rikt miljø. Dette nye miljøet støttet høye konsentrasjoner av dyreliv, inkludert rovdyrarter for sjø-otter - som krabber, bløtdyr og kråkeboller - som var i stand til å øke i størrelse og overflod i fravær av sjøter.
Havodder dukket først opp igjen ved munningen av Glacier Bay i 1988. Her møtte de enorme naturtyper, rikelig byttedyrbestand og beskyttelse mot all menneskelig høst.
Glacier Bay nasjonalpark, sørøst i Alaska. (Kart brukt med tillatelse fra National Park Service) Vår tilnærming
Det er utfordrende å estimere hvordan populasjoner vokser og sprer seg, på grunn av deres dynamiske natur. Hvert år flytter dyr til nye områder, og øker mengden areal og innsats som kreves for å finne dem. Fly som søker etter hav oter må dekke mer terreng, vanligvis med samme mengde tid og penger. I tillegg kan enkeltpersoner flytte fra et område til det neste i en hvilken som helst tidsperiode av flere årsaker, inkludert sosial oppførsel av havet og deres reaksjon på miljøet. Fordi disse utfordringene kan forstyrre nøyaktige befolkningsestimater, er det viktig å forstå og adressere dem.
Rett etter at hav oter ankom Glacier Bay, begynte forskere fra US Geological Survey å samle inn data for å dokumentere deres retur. Selv om dataene tydelig indikerte at hav oter økte, trengte vi nye statistiske metoder for å avdekke omfanget av denne økningen.
Først utviklet vi en matematisk modell ved bruk av partielle differensialligninger for å beskrive vekst og spredning av hav oter. Partielle differensialligninger blir ofte brukt for å beskrive fenomener som væskedynamikk og kvantemekanikk. Derfor var de et naturlig valg for å beskrive hvordan en masse - i vårt tilfelle havøtterbestanden - sprer seg gjennom rom og tid.
Den nye tilnærmingen gjorde det mulig for oss å innlemme vår nåværende forståelse av økter og oppførsel i havterdinger, inkludert habitatpreferanser, maksimale vekstrater og hvor sjøter ble først observert i Glacier Bay.
For det andre innlemmet vi ligningene våre i en hierarkisk statistisk modell. Hierarkiske modeller brukes for å trekke konklusjoner fra data som oppstår fra komplekse prosesser. De gir fleksibilitet til å beskrive og skille mellom ulike kilder til usikkerhet, for eksempel usikkerhet i datainnsamling og økologiske prosesser.
Partielle differensialligninger er ikke nye innen økologifeltet, som dateres tilbake til minst 1951. Ved å smelte sammen disse ligningene med formelle statistiske modeller, kan vi imidlertid pålitelig utlede dynamiske økologiske prosesser, mens vi kvantifiserer usikkerheten knyttet til funnene våre på riktig måte. Det gir en datadrevet måte å analysere undersøkelser av hav oter forekomst de siste 25 årene.
Dette ga oss strenge og ærlige estimater av koloniseringsdynamikken som innlemmet vår forståelse av det økologiske systemet.
Gruppe av hav oter i Glacier Bay nasjonalpark, 2016. (Foto av Jamie Womble) Ved å bruke vår nye tilnærming oppdaget vi at Glacier Bay sjøterterbestand vokste mer enn 21 prosent per år mellom 1993 og 2012.
Til sammenligning har de estimerte vekstratene for sjøodter i andre bestander i Alaska, som også var i bedring, blitt begrenset til 17 til 20 prosent. Videre er den maksimale biologiske reproduksjonshastigheten - den raskeste frekvensen som havet oter kan reprodusere - mellom 19 og 23 prosent per år. Det betyr at veksten i Glacier Bay sjøter var nær eller maksimalt, og større enn noen registrert sjøterterbestand i historien.
I kjølvannet av isbre-retrett gikk sjøter fra ikke-eksisterende til å kolonisere nesten hele Glacier Bay i løpet av 20 år. I dag er de et av de rikeligste sjøpattedyrene i Glacier Bay. Nyere observasjoner har dokumentert store grupper på mer enn 500 sjøter i noen deler av nedre isbukta, noe som antyder at byttens ressurser er rikelig.
(via GIPHY) Fusjonen av topp moderne statistiske og matematiske metoder skildret for første gang hvor ekstraordinær veksten og spredningen av denne befolkningen var.
Sea oter hadde stor suksess i kjølvannet av tidevannet isbreen retrett i Glacier Bay. Selv om klimaindusert tap av havis kan ha en negativ innvirkning på noen vidtrekkende toppeks-rovdyr - for eksempel isbjørn eller hvalross - kan andre arter ha fordel av fremveksten av nytilgjengelige naturtyper og byttedyrsressurser.
Mennesker har forårsaket den globale tilbakegangen av toppeks-rovdyr, og disse fall er ofte vanskelig å snu. Resultatene våre antyder imidlertid at når det er minimal menneskelig forstyrrelse, kan spissdyr rovdyr ha stor suksess med å rekolonisere passende habitat.
Denne artikkelen ble opprinnelig publisert på The Conversation.
Perry Williams, postdoktor i statistikk og fisk, dyreliv og konserveringsbiologi, Colorado State University
Mevin Hooten, assisterende enhetsleder, US Geological Survey, Colorado Cooperative Fish and Wildlife Research Unit; Førsteamanuensis, fisk, dyreliv og konserveringsbiologi og statistikk, Colorado State University
