Pulangan Luar Biasa Ke Laut Ke Glacier Bay Alaska

Manusia mempunyai sejarah panjang menganiaya pemangsa puncak seperti serigala, harimau dan harimau. Kehilangan pemangsa ini - haiwan di bahagian atas rantaian makanan - telah menghasilkan ekologi, ekonomi dan sosial kesan di seluruh dunia. Jarang pemangsa sepenuhnya pulih dari penindasan manusia, dan, apabila mereka melakukannya, kita sering kekurangan data atau alat untuk menilai pemulihan mereka. Perbualan

Para otters laut di Glacier Bay, Alaska, adalah pengecualian. In satu kajian baru-baru ini, pasukan kami mencatat kembalinya kepulan laut luar biasa ke kawasan di mana mereka tidak hadir selama sekurang-kurangnya 250.

Pendekatan kami - yang menggabungkan matematik, statistik dan ekologi - dapat membantu kita memahami peranan pelaut laut dalam ekosistem laut dan keupayaan pemangsa puncak untuk kembali ke ekosistem setelah mereka tidak hadir. Ia mungkin juga membantu kita mempelajari cara perubahan iklim bagi banyak spesies lain.

Kembali ke Glacier Bay

Walaupun tidak biasanya dilihat dalam vena yang sama seperti serigala, harimau dan harimau, pelaut laut adalah pemangsa puncak ekosistem laut berhampiran - sempit antara habitat terestrial dan lautan.

Semasa perdagangan bulu maritim komersil di abad 18th dan 19th, para pecah laut hampir diburu sehingga kepupusan merentasi jarak di Lautan Pasifik Utara. Oleh 1911, hanya segelintir populasi terpencil kecil yang tinggal.


grafik langganan dalaman


Pulangan Luar Biasa Ke Laut Ke Glacier Bay AlaskaJangkauan bersejarah (teduhan kelabu) dan populasi sisa 1911 (ikon merah) dari otters laut. Penduduk di Kepulauan Queen Charlotte dan Kepulauan San Benito telah punah oleh 1920. CC BY

Tetapi populasi pemangsa laut telah pulih di banyak kawasan, berkat beberapa perubahan. The Treaty Seal Fur Treaty di 1911 otters laut yang dilindungi dari kebanyakan penuaian manusia. Agensi-agensi satwa liar juga telah berusaha untuk membantu pengumpulan semula kutu laut.

Akhirnya, penari laut mula meningkat dengan banyak dan pengedaran, dan mereka menuju Glacier Bay, sebuah glacier glacier fjord dan taman negara di tenggara Alaska. Glacier Bay berfungsi sebagai salah satu daripada marin terbesar kawasan perlindungan di hemisfera utara.

Glacier Bay benar-benar diliputi oleh ais glasier sehingga kira-kira 1750 - kira-kira pada masa yang sama otters laut lenyap dari kawasan sekitarnya kerana terlalu tuaian. Ia kemudiannya mengalami retret glasier yang paling pesat dan luas dalam sejarah yang direkodkan. Selepas retret glasier, persekitaran yang kaya muncul. Persekitaran baru ini menyokong konsentrasi hidupan liar yang tinggi, termasuk spesies mangsa pemangsa laut - seperti ketam, moluska dan landak laut - yang dapat meningkatkan saiz dan kelimpahannya jika tidak ada otters laut.

Palang laut mula-mula muncul semula di mulut Glacier Bay di 1988. Di sini mereka menemui habitat yang luas, populasi mangsa berlimpah dan perlindungan dari semua tuaian manusia.

pendekatan kami

Ia mencabar untuk menganggarkan bagaimana populasi berkembang dan tersebar, disebabkan sifat dinamik mereka. Setiap tahun, haiwan bergerak ke kawasan baru, meningkatkan jumlah kawasan dan usaha yang diperlukan untuk mencari mereka. Pesawat terbang yang mencari pelaut laut perlu menutupi lebih banyak tempat, biasanya dengan jumlah masa dan wang yang sama. Di samping itu, individu boleh bergerak dari satu kawasan ke tempat seterusnya dalam tempoh masa tertentu untuk beberapa sebab, termasuk tingkah laku sosial laut dan reaksi mereka terhadap alam sekitar. Oleh kerana cabaran-cabaran ini dapat mengganggu anggaran penduduk yang tepat, penting untuk memahami dan menangani mereka.

Tak lama selepas otters laut tiba di Glacier Bay, para saintis dari US Geological Survey mula mengumpulkan data untuk mendokumenkan kembali mereka. Walaupun data jelas menunjukkan bahawa otters laut semakin meningkat, kami memerlukan kaedah statistik baru untuk membuktikan sejauh mana peningkatan ini.

Pertama, kami membangunkan model matematik menggunakan persamaan pembezaan separa untuk menggambarkan pertumbuhan dan penyebaran otters laut. Persamaan pembezaan separa biasanya digunakan untuk menggambarkan fenomena seperti dinamik bendalir dan mekanik kuantum. Oleh itu, mereka adalah pilihan semulajadi untuk menerangkan bagaimana jisim - dalam kes kita, populasi pemangsa laut - merebak melalui ruang dan masa.

Pendekatan baru ini membolehkan kami memasukkan pemahaman semasa ekologi dan tingkah laku laut kami, termasuk keutuhan habitat, kadar pertumbuhan maksimum dan di mana pelaut laut mula-mula diperhatikan di Glacier Bay.

Kedua, kita memasukkan persamaan kita dalam model statistik hierarki. Model hierarki digunakan untuk membuat kesimpulan dari data yang timbul daripada proses kompleks. Mereka menyediakan fleksibiliti untuk menerangkan dan membezakan antara pelbagai sumber ketidakpastian, seperti ketidakpastian dalam pengumpulan data dan proses ekologi.

Persamaan pembezaan separa tidak baru dalam bidang ekologi, sejak semula sekurang-kurangnya 1951. Walau bagaimanapun, dengan menggunakan persamaan-persamaan ini dengan model-model statistik rasmi, kita dapat dengan pasti membuat proses ekologi dinamik, sambil mengukur dengan pasti ketidakpastian yang dikaitkan dengan penemuan kami. Ia menyediakan cara yang didorong data untuk menganalisis kaji selidik kepelbagaian laut untuk tahun 25 yang lalu.

Ini memberikan kami anggaran dinamik penjajah yang ketat dan jujur ​​yang menggabungkan pemahaman kita tentang sistem ekologi.

Pemulihan rekod

Dengan menggunakan pendekatan baru kami, kami mendapati populasi pemangsa laut Glacier Bay meningkat lebih daripada 21 peratus setahun antara 1993 dan 2012.

Sebagai perbandingan, anggaran kadar pertumbuhan pelaut laut di populasi lain di Alaska, yang juga pulih, telah terhad kepada 17 hingga 20 peratus. Di samping itu, kadar pembiakan biologi maksimum - otters laut kadar terpantas boleh diperbanyak - adalah di antara 19 hingga 23 peratus setahun. Ini bermakna kadar pertumbuhan otot laut Glacier Bay hampir atau paling tinggi, dan lebih besar daripada apa yang dicatatkan penduduk oar laut dalam sejarah.

Berikutan pengunduran glasier, otters dari laut tidak dapat menjajah hampir semua Glacier Bay dalam jangka masa 20. Hari ini, mereka adalah salah satu mamalia marin yang paling banyak di Glacier Bay. Pemerhatian baru-baru ini telah mendokumentasikan kumpulan besar lebih banyak daripada otters laut 500 di beberapa bahagian di Glacier Bay yang rendah, menunjukkan bahawa sumber mangsa lebih banyak.

Gabungan kaedah statistik dan matematik terkini yang digambarkan, buat kali pertama, betapa luar biasa pertumbuhan dan penyebaran penduduk ini.

Berang-berang laut mempunyai kejayaan besar berikutan pengunduran glasier air kecil di Glacier Bay. Walaupun kehilangan lautan laut yang disebabkan oleh iklim boleh memberi kesan negatif kepada beberapa pemangsa apex yang luas - seperti beruang kutub atau walrus - spesies lain mungkin mendapat manfaat daripada kemunculan habitat dan sumber mangsa yang sedia ada.

Manusia telah menyebabkan kemunculan pemangsa apeks global, dan penurunan ini sering sukar dibalikkan. Walau bagaimanapun, keputusan kami menunjukkan bahawa, apabila ada gangguan manusia yang minimum, pemangsa puncak boleh berjaya secara meluas dalam recolonizing habitat yang sesuai.

Tentang Pengarang

Perry Williams, Fellow Postdoctoral dalam Perangkaan dan Biologi Ikan, Hidupan Liar, dan Pemuliharaan, Colorado State University dan Mevin Hooten, Penolong Ketua Unit, Penyiasatan Geologi AS, Unit Penyelidikan Ikan dan Hidupan Liar Colorado Koperasi; Profesor Madya, Biologi dan Statistik Ikan, Hidupan Liar, dan Pemuliharaan, Colorado State University

Artikel ini pada asalnya diterbitkan pada Perbualan. Membaca artikel asal.

Buku-buku yang berkaitan

at InnerSelf Market dan Amazon