Ființele umane au o istorie lungă de prădători de vârfuri cum ar fi lupii, tigrii și leopardele. Pierderea acestor prădători - animale aflate în vârful lanțului alimentar - au dus la impacturi ecologice, economice și sociale pe tot globul. Rareori prădătorii se recuperează pe deplin de opresiunea umană, iar atunci când se întâmplă, deseori ne lipsesc date sau instrumente pentru a evalua recuperarea lor.
Continut Asemanator
- Patru fapte incredibile despre vidrele mării
- Spre deosebire de delfini, vidrele de mare care folosesc instrumente nu sunt strâns legate
- Vidrele de mare pot obține gripa umană
Vidrele mării din Golful Glacier, Alaska, sunt o excepție. Într-un studiu recent, echipa noastră a cronicizat revenirea incredibilă a vidrelor de mare într-o zonă în care au lipsit cel puțin 250 de ani.
Abordarea noastră - care combină matematica, statisticile și ecologia - ne poate ajuta să înțelegem mai bine rolul vidrelor mării în ecosistemele marine și capacitatea prădătorilor de vârfuri de a se întoarce la un ecosistem după ce au lipsit. Ne poate ajuta chiar să învățăm ce înseamnă un climat în schimbare pentru multe alte specii.
Deși nu sunt văzute în mod obișnuit în aceeași ordine de idei ca lupii, tigrii și leopardele, vidrele mării sunt un pradator de vârf al ecosistemului marin nearshore - banda îngustă dintre habitatul terestru și oceanic.
În timpul comerțului comercial de blană maritimă din secolele 18 și 19, vidrele marine au fost aproape vânate pentru a dispărea în toată gama lor din Oceanul Pacific de Nord. Până în 1911, au rămas doar o mână de populații mici izolate.
Domeniul istoric (umbrire cenușie) și populațiile rămase din 1911 (icoane roșii) ale vidrei mării. Populațiile de pe Insulele Queen Charlotte și Insulele San Benito au dispărut până în 1920. (CC BY) Dar populațiile de vidră de mare s-au redresat în multe zone, datorită câteva schimbări. Tratatul internațional de sigilare a blanii din 1911 proteja vidrele mării de cele mai multe recoltări umane. Agențiile pentru animale sălbatice au depus, de asemenea, un efort pentru a ajuta recolonizarea vidrei de mare.
În cele din urmă, vidrele mării au început să crească în abundență și distribuție și s-au îndreptat spre Glacier Bay, un fiord de gheață de mare și parcul național din sud-estul Alaska. Golful Glacier este funcțional una dintre cele mai mari zone protejate marine din emisfera nordică.
Golful Glacier a fost acoperit complet de gheață până la aproximativ 1750 - aproximativ în aceeași perioadă când vidrele mării au dispărut din zona înconjurătoare din cauza supra-recoltării. Apoi a îndurat cel mai rapid și mai extins refugiu de ghețar de apă din istoria înregistrată. După retragerea ghețarilor, a apărut un mediu bogat. Acest nou mediu a susținut concentrații mari de animale sălbatice, inclusiv specii de prada de vidră de mare - cum ar fi crabi, moluște și arici de mare - care au reușit să crească în dimensiune și abundență în absența vidrei de mare.
Vidrele mării au reapărut pentru prima dată în gura golfului Glacier în 1988. Aici au întâlnit un habitat vast, populații abundente de pradă și protecție împotriva recoltelor umane.
Parcul Național Glacier Bay, sud-estul Alaska. (Harta folosită cu permisiunea Serviciului Parcului Național) Abordarea noastră
Este dificil să estimăm modul în care populațiile cresc și se răspândesc, datorită naturii lor dinamice. În fiecare an, animalele se mută în zone noi, crescând cantitatea de suprafață și efortul necesar pentru a le găsi. Avioanele care caută vidrele marine trebuie să acopere mai mult pământ, de obicei cu aceeași cantitate de timp și bani. În plus, indivizii se pot deplasa dintr-o zonă în alta, în orice perioadă de timp, din mai multe motive, inclusiv comportamentul social din vidre și reacția lor la mediul înconjurător. Deoarece aceste provocări pot interfera cu estimări corecte ale populației, este important să le înțelegem și să le abordăm.
La scurt timp după ce vidrele marine au ajuns în Golful Glacier, oamenii de știință din Sondajul Geologic al SUA au început să strângă date pentru a documenta întoarcerea lor. Deși datele indicau clar că vidrele marine creșteau, am avut nevoie de metode statistice noi pentru a dezvălui amploarea acestei creșteri.
În primul rând, am dezvoltat un model matematic folosind ecuații diferențiale parțiale pentru a descrie creșterea și răspândirea vidrei mării. Ecuațiile diferențiale parțiale sunt utilizate în mod obișnuit pentru a descrie fenomene precum dinamica fluidelor și mecanica cuantică. Prin urmare, au fost o alegere naturală pentru a descrie modul în care o masă - în cazul nostru, populația de vidră de mare - se răspândește prin spațiu și timp.
Noua abordare ne-a permis să încorporăm înțelegerea noastră actuală despre ecologia și comportamentul vidrei mării, incluzând preferințele de habitat, ratele maxime de creștere și unde videle de mare au fost observate pentru prima dată în Glacier Bay.
În al doilea rând, am încorporat ecuațiile noastre într-un model statistic ierarhic. Modelele ierarhice sunt utilizate pentru a trage concluzii din datele care provin din procese complexe. Ele oferă flexibilitate pentru a descrie și distinge între diferite surse de incertitudine, cum ar fi incertitudinea în colectarea datelor și procesele ecologice.
Ecuațiile diferențiale parțiale nu sunt noi în domeniul ecologiei, datând cel puțin 1951. Cu toate acestea, prin contopirea acestor ecuații cu modele statistice formale, putem deduce în mod fiabil procese ecologice dinamice, cuantificând în mod corespunzător incertitudinea asociată cu concluziile noastre. Acesta oferă o modalitate bazată pe date de a analiza sondajele privind abundența de nutre de mare din ultimii 25 de ani.
Acest lucru ne-a oferit estimări riguroase și oneste ale dinamicii colonizării care au încorporat înțelegerea sistemului nostru ecologic.
Grup de vidre de mare în Parcul Național Glacier Bay, 2016. (Foto de Jamie Womble) Folosind noua noastră abordare, am descoperit că populația de vidră a Mării Glacierului a crescut cu peste 21 la sută pe an între 1993 și 2012.
Prin comparație, rata estimată de creștere a vidrelor de mare în alte populații din Alaska, care, de asemenea, s-au redresat, au fost limitate la 17 până la 20 la sută. Mai mult decât atât, rata maximă de reproducere biologică - cea mai rapidă rată de vidră de mare se poate reproduce - este cuprinsă între 19 și 23% pe an. Asta înseamnă că rata de creștere a vidrei mării din Golful Glacier a fost aproape sau maximă și mai mare decât orice populație înregistrată de vidră de mare din istorie.
În urma retragerii ghețarilor, vidrele mării au mers de la inexistent la colonizarea aproape toată Golful Glacierului într-o perioadă de 20 de ani. Astăzi, sunt unul dintre cele mai abundente mamifere marine din Golful Glacier. Observații recente au documentat grupuri mari de peste 500 de vidre de mare în unele părți din Golful Glacier inferior, ceea ce sugerează că resursele de pradă sunt abundente.
(prin GIPHY) Fuziunea metodelor statistice și matematice de ultimă generație ilustrează, pentru prima dată, cât de extraordinară a fost creșterea și răspândirea acestei populații.
Vidrele de mare au avut un mare succes în urma retragerii ghețarului de mare în Golful Glacier. În timp ce pierderea de gheață marină indusă de climă poate afecta în mod negativ unii prădători de vârfuri - cum ar fi urșii polari sau morsa, alte specii pot beneficia de apariția de noi resurse de habitat și pradă disponibile.
Oamenii au provocat declinul global al prădătorilor de vârf, iar aceste scăderi sunt adesea dificil de inversat. Cu toate acestea, rezultatele noastre sugerează că, atunci când există o interferență umană minimă, prădătorii de vârfuri pot avea mare succes la recolonizarea habitatului adecvat.
Acest articol a fost publicat inițial pe The Conversation.
Perry Williams, coleg postdoctoral în statistică și pește, animale sălbatice și biologie pentru conservare, Universitatea de stat din Colorado
Mevin Hooten, Lider de unitate asistent, Sondaj geologic al SUA, Unitate de cercetare a peștilor și faunei sălbatice din Colorado; Profesor asociat, pește, animale sălbatice și biologie și statistici de conservare, Universitatea de Stat din Colorado
