Исследование, опубликованное 2 февраля в Науке, показывает физиологические механизмы позади наблюдаемых снижений популяций белых медведей, сказал первый автор Энтони Пэгано, кандидат доктора философии в Санта-Крузе UC.«Мы документировали снижения коэффициентов выживаемости белого медведя, состояния тела и численности населения за прошлое десятилетие», сказал он. «Это исследование определяет механизмы, которые ведут те снижения, смотря на фактические энергетические потребности белых медведей и как часто они в состоянии поймать печати».Pagano, который является также биологом дикой природы с американской Геологической службой (USGS), провел исследование как часть его исследования кандидатской диссертации в Санта-Крузе UC, где он работал с соавторами Терри Уильямс и Даниэль Коста, оба преподавателя экологии и эволюционной биологии.Исследователи контролировали поведение, охотясь на успех и скорости метаболизма взрослых белых медведей женского пола без детенышей, когда они охотились для, охотятся на морской лед Моря Бофорта весной.
Высокотехнологичные воротники на медведях сделали запись видео, местоположений и уровней активности в течение восемь к 11 дням, в то время как метаболические трассирующие снаряды позволили команде определить, сколько энергии медведи израсходовали.Полевые скорости метаболизма, которые они измерили, составили в среднем больше чем на 50 процентов выше, чем предыдущие исследования предсказали.
Пять из девяти медведей в исследовании потеряли массу тела, подразумевая, что они не ловили достаточно богатой жиром морской добычи млекопитающего, чтобы удовлетворить их энергетическим требованиям.«Это было в начале периода с апреля до июля, когда белые медведи ловят большую часть своей добычи и ставят большую часть жировой прослойки, они должны выдержать их в течение года», сказал Пагано.У изменения климата есть сильное воздействие на арктическом морском льду, вынуждая белых медведей переместить большие расстояния и делая его тяжелее для них, чтобы поймать добычу. В Море Бофорта морской лед начинает отступать далеко от континентального шельфа в июле, и большинство медведей двигается на север в лед, поскольку это отступает.
Поскольку Арктика нагревается, и больше морского льда тает, медведи должны переместить намного большие расстояния, чем ранее. Это заставляет их расходовать больше энергии в течение лета, когда они постятся, пока лед не возвращается к континентальному шельфу в падении.В других областях, таких как Гудзонов залив, большинство медведей переходит на землю, когда морской лед отступает. Там, Арктика, нагревающаяся, означает, что морской лед разбивается ранее летом и возвращается позже в падении, вынуждая медведей провести больше времени на земле.
«Так или иначе это – проблема того, сколько жира они могут поставить, прежде чем лед начинает разбиваться, и затем сколько энергии они имеющий необходимость израсходовать», сказал Пагано.Предыдущие исследования попытались оценить скорости метаболизма белого медведя и энергетические расходы на основе некоторых предположений об их поведении и физиологии. Например, так как белые медведи, прежде всего, «сидят и ждут» охотники, считалось, что это минимизирует их энергетические расходы во время охоты.
Исследователи также размышляли, что белые медведи могли понизить свою скорость метаболизма, чтобы сохранить энергию, если бы они не были успешными захватывающими тюленями, сказал Пагано.«Мы нашли, что у белых медведей на самом деле есть намного более высокие энергетические требования, чем предсказанный. Они должны ловить много печатей», сказал он.
Весной белые медведи главным образом охотятся на недавно отнятых от груди кольчатых нерп, которые более восприимчивы к тому, чтобы быть пойманным, чем взрослые печати. Падением молодые тюлени более старые, и более мудрые, и белые медведи не в состоянии поймать как многие. «Это думало, что медведи могли бы поймать пару в месяц в падении, по сравнению с пять к 10 в месяц в весеннем и в начале лета», сказал Пагано.
Исследователи USGS изучали белых медведей в области Моря Бофорта с 1980-х. Их новая оценка численности населения указывает, что популяция белых медведей уменьшилась приблизительно на 40 процентов за прошлое десятилетие. Было трудно, однако, для исследователей изучить фундаментальную биологию и поведение белых медведей в этой очень отдаленной и резкой окружающей среде, сказал Пагано.«У нас теперь есть технология, чтобы изучить, как они двигаются в лед, их образцы деятельности и их энергетические потребности, таким образом, мы можем лучше понять последствия этих изменений, мы видим в морском льду», сказал он.
В дополнение к Pagano, Уильямсу и Косте, среди соавторов бумаги исследователи USGS Джордж Дернер, Кэрин Роуд, Тодд Этвуд и Элизабет Пикок; Стивен Аткинсон Дугальда, Манитоба; и Меган Оуэн в Институте Зоопарка Сан-Диего Исследования Сохранения. Эта работа была поддержана USGS Изменение арктической Инициативы Экосистем.