Τα ανθρώπινα όντα έχουν μακρά ιστορία να διώκουν τους θηρευτές κορυφής όπως λύκοι, τίγρεις και λεοπαρδάλεις. Η απώλεια αυτών των αρπακτικών ζώων - ζώων στην κορυφή της τροφικής αλυσίδας - οδήγησε σε οικολογικές, οικονομικές και κοινωνικές επιπτώσεις σε ολόκληρο τον κόσμο. Σπάνια τα αρπακτικά ζώα ανακάμπτουν πλήρως από την καταπίεση του ανθρώπου και όταν το κάνουν, συχνά δεν υπάρχουν δεδομένα ή εργαλεία για να εκτιμηθεί η ανάκαμψή τους.
σχετικό περιεχόμενο
- Τέσσερα απίστευτα γεγονότα για τις θαλάσσιες εκτομές
- Σε αντίθεση με τα δελφίνια, οι θαλάσσιες βούρτσες που χρησιμοποιούν τα εργαλεία δεν είναι στενά συνδεδεμένες
- Οι θαλάσσιες εκτομές μπορούν να πάρουν την ανθρώπινη γρίπη
Η εξαίρεση της θάλασσας στον κόλπο Glacier, Αλάσκα, αποτελεί εξαίρεση. Σε μια πρόσφατη μελέτη, η ομάδα μας κατέγραψε την απίστευτη επιστροφή των θαλάσσιων ενυδρίδων σε μια περιοχή όπου έχουν απουσιάσει για τουλάχιστον 250 χρόνια.
Η προσέγγισή μας - η οποία συνδυάζει τα μαθηματικά, τις στατιστικές και την οικολογία - μπορεί να μας βοηθήσει να κατανοήσουμε καλύτερα τον ρόλο των θαλάσσιων ενυδρίδων στα θαλάσσια οικοσυστήματα και την ικανότητα των αρπακτικών της κορυφής να επιστρέψουν σε ένα οικοσύστημα αφού απουσιάσουν. Μπορεί μάλιστα να μας βοηθήσει να μάθουμε τι σημαίνει μεταβαλλόμενο κλίμα για πολλά άλλα είδη.
Παρόλο που δεν αντιμετωπίζονται τυπικά με τον ίδιο τρόπο όπως οι λύκοι, οι τίγρεις και οι λεοπαρδάλεις, οι θαλάσσιες ενυδρίδες είναι ένας αρπακτικός στόχος του θαλάσσιου οικοσυστήματος κοντά στη στεριά - η στενή ζώνη μεταξύ του χερσαίου και του ωκεάνιου ενδιαιτήματος.
Κατά τη διάρκεια του εμπορικού θαλάσσιου εμπορίου γούνας τον 18ο και τον 19ο αιώνα, οι βίδρες της θάλασσας σχεδόν κυνηγούσαν στην εξαφάνιση σε ολόκληρη την περιοχή τους στον Βόρειο Ειρηνικό Ωκεανό. Μέχρι το 1911, παρέμεινε μόνο μια χούφτα μικρών απομονωμένων πληθυσμών.
Ιστορικό φάσμα (γκρι σκίαση) και 1911 πληθυσμοί υπολειμμάτων (κόκκινες εικόνες) θαλάσσιων ενυδρίδων. Οι πληθυσμοί στα Νησιά Queen Charlotte και τα νησιά San Benito εξαφανίστηκαν το 1920. (CC BY) Όμως, οι πληθυσμοί της βυθού της θάλασσας έχουν ανακάμψει σε πολλές περιοχές, χάρη σε μερικές αλλαγές. Η Διεθνής Συνθήκη Σφραγίδων Γούνας το 1911 προστατεύει τη βίδρα της θάλασσας από τις περισσότερες ανθρώπινες συγκομιδές. Οι οργανώσεις της άγριας φύσης προσπάθησαν επίσης να βοηθήσουν στην αναδάσωση των ειδών της βίδρας.
Τελικά, οι βούρτσες της θάλασσας άρχισαν να αυξάνονται σε αφθονία και διανομή και έκαναν το δρόμο τους στον κόλπο Glacier, ένα φιόρδ παγετώνων και ένα εθνικό πάρκο στη νοτιοανατολική Αλάσκα. Το Glacier Bay είναι λειτουργικά μία από τις μεγαλύτερες θαλάσσιες προστατευόμενες περιοχές στο βόρειο ημισφαίριο.
Ο παγετώνας κόλπος καλύφθηκε πλήρως από πάγους παγετώνων μέχρι το 1750 περίπου, περίπου την ίδια εποχή οι βούρτσες της θάλασσας εξαφανίστηκαν από τη γύρω περιοχή λόγω υπερβολικής συγκομιδής. Στη συνέχεια υπέστη την πιο γρήγορη και εκτεταμένη υποχώρηση παγετώνων παγετώνων στην καταγεγραμμένη ιστορία. Μετά την υποχώρηση των παγετώνων, προέκυψε ένα πλούσιο περιβάλλον. Αυτό το νέο περιβάλλον υποστήριξε υψηλές συγκεντρώσεις άγριας πανίδας, συμπεριλαμβανομένων των ειδών θήρας της βυθού της θάλασσας - όπως τα καβούρια, τα μαλάκια και οι αχινοί της θάλασσας - που μπόρεσαν να αυξήσουν το μέγεθος και την αφθονία τους εν απουσία θαλάσσιων ενυδρίδων.
Οι θαλάσσιοι ενυδρίδες επανεμφανίστηκαν στο στόμα του κόλπου Glacier Bay το 1988. Εδώ συναντήθηκαν τεράστιοι βιότοποι, άφθονες πληθυσμοί θηραμάτων και προστασία από την ανθρώπινη συγκομιδή.
Εθνικό Πάρκο Glacier Bay, νοτιοανατολική Αλάσκα. (Χάρτης που χρησιμοποιείται με άδεια της Υπηρεσίας Εθνικού Πάρκου) Η προσέγγιση μας
Είναι δύσκολο να εκτιμηθεί ο τρόπος ανάπτυξης και εξάπλωσης των πληθυσμών λόγω της δυναμικής τους φύσης. Κάθε χρόνο, τα ζώα μετακινούνται σε νέες περιοχές, αυξάνοντας την έκταση και την προσπάθεια που απαιτούνται για την εξεύρεση τους. Τα αεροπλάνα που ψάχνουν για τη βίδρα της θάλασσας πρέπει να καλύπτουν περισσότερο έδαφος, συνήθως με το ίδιο χρονικό διάστημα και χρήμα. Επιπλέον, τα άτομα μπορούν να μετακινούνται από μια περιοχή στην άλλη σε οποιαδήποτε χρονική περίοδο για διάφορους λόγους, συμπεριλαμβανομένης της κοινωνικής συμπεριφοράς της θάλασσας και της αντίδρασής τους στο περιβάλλον. Επειδή αυτές οι προκλήσεις μπορούν να παρεμποδίσουν τις ακριβείς εκτιμήσεις του πληθυσμού, είναι σημαντικό να κατανοήσουμε και να τις αντιμετωπίσουμε.
Λίγο μετά την άφιξη του κόλπου Glacier Bay, επιστήμονες από την Αμερικανική Γεωλογική Έρευνα άρχισαν να συλλέγουν δεδομένα για να τεκμηριώσουν την επιστροφή τους. Παρόλο που τα δεδομένα έδειχναν σαφώς ότι οι ενυδρίδες αυξάνονταν, χρειαζόμασταν νέες στατιστικές μεθόδους για να αποκαλύψουμε την έκταση αυτής της αύξησης.
Πρώτον, αναπτύξαμε ένα μαθηματικό μοντέλο χρησιμοποιώντας μερικές διαφορικές εξισώσεις για να περιγράψουμε την ανάπτυξη και την εξάπλωση των θαλάσσιων ενυδρίδων. Οι μερικές διαφορικές εξισώσεις χρησιμοποιούνται συνήθως για να περιγράψουν φαινόμενα όπως η δυναμική των υγρών και η κβαντική μηχανική. Ως εκ τούτου, ήταν μια φυσική επιλογή για να περιγράψουμε πώς μια μάζα - στην περίπτωσή μας, ο πληθυσμός της βίτρινης θάλασσας - εξαπλώνεται διαμέσου του χώρου και του χρόνου.
Η νέα προσέγγιση μας επέτρεψε να συμπεριλάβουμε την τρέχουσα κατανόησή μας για την οικολογία και τη συμπεριφορά της θάλασσας της βίδρας, συμπεριλαμβανομένων των προτιμήσεων των οικοτόπων, των μέγιστων ρυθμών ανάπτυξης και όπου παρατηρήθηκαν αρχικά οι θαλάσσιοι ενυδρίδες στον κόλπο Glacier.
Δεύτερον, ενσωματώσαμε τις εξισώσεις μας σε ένα ιεραρχικό στατιστικό μοντέλο. Τα ιεραρχικά μοντέλα χρησιμοποιούνται για την εξαγωγή συμπερασμάτων από δεδομένα που προκύπτουν από πολύπλοκες διαδικασίες. Παρέχουν ευελιξία στην περιγραφή και τη διάκριση μεταξύ διαφόρων πηγών αβεβαιότητας, όπως η αβεβαιότητα στη συλλογή δεδομένων και οι οικολογικές διεργασίες.
Οι μερικές διαφορικές εξισώσεις δεν είναι καινούργιες στο πεδίο της οικολογίας, που χρονολογούνται τουλάχιστον στο 1951. Ωστόσο, με τη σύντηξη αυτών των εξισώσεων με επίσημα στατιστικά μοντέλα, μπορούμε να εξαγάγουμε αξιόπιστα δυναμικές οικολογικές διεργασίες, ενώ ταυτόχρονα υπολογίζουμε κατάλληλα την αβεβαιότητα που συνδέεται με τα ευρήματά μας. Παρέχει έναν τρόπο με γνώμονα τα δεδομένα για την ανάλυση των ερευνών για την αφθονία της θαλάσσιας βίδρας τα τελευταία 25 χρόνια.
Αυτό μας έδωσε αυστηρές και ειλικρινείς εκτιμήσεις της δυναμικής των αποικιών που ενσωμάτωσαν την κατανόηση του οικολογικού συστήματος.
Ομάδα θαλάσσιων ενυδρίδων στο Εθνικό Πάρκο Glacier Bay, 2016. (Φωτογραφία από τον Jamie Womble) Χρησιμοποιώντας τη νέα προσέγγισή μας, ανακαλύψαμε ότι ο πληθυσμός της θαλάσσιας γύρης του Glacier Bay αυξήθηκε περισσότερο από 21% ετησίως μεταξύ του 1993 και του 2012.
Συγκριτικά, οι εκτιμώμενοι ρυθμοί αύξησης των βίδων θάλασσας σε άλλους πληθυσμούς της Αλάσκας, οι οποίοι επίσης ανάκαμψαν, περιορίστηκαν στο 17-20%. Επιπλέον, ο μέγιστος βιολογικός ρυθμός αναπαραγωγής - ο ταχύτατος ρυθμός αναπαραγωγής της θαλάσσιας ενυδρίδας - είναι μεταξύ 19 και 23% ετησίως. Αυτό σημαίνει ότι ο ρυθμός ανάπτυξης του κόλπου της Glacier Bay ήταν κοντά ή στο μέγιστο, και μεγαλύτερος από οποιονδήποτε καταγεγραμμένο πληθυσμό της βυθού της θάλασσας στην ιστορία.
Μετά από την υποχώρηση των παγετώνων, οι βίδρες της θάλασσας πήγαν από ανύπαρκτες σε αποικίες σχεδόν όλου του κόλπου Glacier σε διάστημα 20 ετών. Σήμερα, είναι ένα από τα πιο άφθονα θαλάσσια θηλαστικά στον κόλπο Glacier. Πρόσφατες παρατηρήσεις έχουν τεκμηριώσει μεγάλες ομάδες άνω των 500 θυρίδων θαλάσσης σε ορισμένα τμήματα του χαμηλότερου Glacier Bay, γεγονός που υποδηλώνει ότι οι πόροι θηραμάτων είναι άφθονοι.
(μέσω GIPHY) Η σύντηξη των σύγχρονων στατιστικών και μαθηματικών μεθόδων απεικόνισε, για πρώτη φορά, πόσο έκτακτη ήταν η ανάπτυξη και η εξάπλωση αυτού του πληθυσμού.
Οι όρνιθες της θάλασσας είχαν μεγάλη επιτυχία μετά την υποχώρηση του παγετώνα παγετώνων στον κόλπο Glacier. Ενώ η απώλεια θαλάσσιου πάγου που προκαλείται από το κλίμα μπορεί να επηρεάσει αρνητικά ορισμένους ευρέος θηρευτές κορυφής-όπως οι πολικές αρκούδες ή οι θαλάσσιοι θάμβοι-άλλα είδη μπορεί να επωφεληθούν από την εμφάνιση νέων διαθέσιμων οικοτόπων και θηραμάτων.
Οι άνθρωποι έχουν προκαλέσει την παγκόσμια παρακμή των αρπακτικών κορυφών και αυτές οι μειώσεις είναι συχνά δύσκολο να αντιστραφούν. Ωστόσο, τα αποτελέσματά μας υποδεικνύουν ότι, όταν υπάρχει ελάχιστη ανθρώπινη παρέμβαση, οι αρπακτικοί κορυφαίοι μπορούν να επιτύχουν ευρεία επιτυχία στην επαναπόλωση κατάλληλου οικοτόπου.
Αυτό το άρθρο δημοσιεύθηκε αρχικά στην Η συζήτηση.
Perry Williams, Μεταδιδακτορικός Συνεργάτης Στατιστικών και Ψάρια, Άγρια Ζωή και Βιολογία της Διατήρησης, State University, Κολοράντο
Mevin Hooten, Βοηθός Υπεύθυνου Μονάδας, Αμερικανική Γεωλογική Επιθεώρηση, Μονάδα Ερευνών Ψαριών και Άγριας Ζωής του Κολοράντο, Αναπληρωτής Καθηγητής, Ψάρια, Άγρια Ζωή και Βιολογία και Στατιστική Διατήρησης, Πανεπιστήμιο του Κολοράντο
