Den skrumpende elg på Isle Royale

Forskere fra Michigan Technological University ved, at den smarteste måde at kende en elg på er ved dens hjerne. Specifikt, kraniemålinger afslører information om kropsstørrelse, fysiologi og betingelserne for en elges tidlige liv. Lægge sammen, målinger gennem tiden afslører en befolknings sundhed og endda ændringer i deres miljø.

For den blomstrende elgbestand på Isle Royale, en nøglearte i verdens længst kørende rovdyr-bytteundersøgelse på øen, kranier er skrumpet med omkring 16 procent over en 40-årig periode. Resultaterne blev offentliggjort for nylig i Global forandringsbiologi .

Sarah Hoy, en forsker ved School of Forest Resources and Environmental Science (SFRES) ved Michigan Tech, ledet undersøgelsen.

"De forhold, du er født ind i, har en massiv indflydelse på ikke kun hvor stor du er, men også hvor længe du kommer til at leve, " siger Hoy. "Denne idé er ikke ny - det, vi forsøger at gøre, er at fastslå, hvordan klimaopvarmningen påvirker denne ikoniske, kuldetilpassede arter. Vi fandt beviser, der tyder på, at elge, der oplevede en varm første vinter, havde tendens til at være mindre som voksne og leve kortere liv."

Resultaterne fra Isle Royale elgundersøgelsen er signifikante af flere grunde, især taget i sammenhæng med nærliggende elgbestande.

I det nordlige Minnesota, Elgbestandene er blevet halveret de seneste 12 år. Mange økologer betragter tre hovedfaktorer i spil:predation, sygdom og klimaændringer. I særdeleshed, påvirkningen af ​​varmere temperaturer på elgens ernæringstilstand og elgparasitter, inklusive en dødelig hjerneormparasit, der spredes af hvidhalehjort, som er rykket længere nordpå ind i elgeterritoriet, efterhånden som klimaet er blevet mildere.

"Elgbestandene i det nordlige Minnesota er tanket, " siger Hoy. "Klima betragtes som en hoveddrivkraft, uanset om det er direkte gennem varmere vintertemperaturer, der forårsager varmestress og påvirker elgenes ernæringstilstand, eller indirekte ved at etablere mere gunstige levesteder for hvidhalehjorte."

Da Minnesota-elgene er gået tilbage, Isle Royale-elgene har blomstret, befolkningen vokset årligt med mere end 20 procent de seneste seks år. Der er heller ingen hvidhalehjorte til at sprede parasitter på Isle Royale. Alligevel deler de to grupper af elge et lignende klima, så Hoy og hendes team spekulerede på, om kranierne fra Isle Royale-elgene ville afsløre negative virkninger af klimaændringer.

Elge - som naturligt er skabninger i norden - foretrækker kulden. Varmere vintre i Northwoods vækker bekymring for, hvordan dyrepopulationer vil tilpasse sig klimaændringer.

Ved at måle længden, bredde og højde af elg-kranier – på 662 kranier samlet på Isle Royale af hundredvis af frivillige fra borgervidenskab gennem fire årtier – der opstår klare mønstre. Først, kranierne er faldet i størrelse og, sekund, beviserne tyder på, at elgkalve, der oplevede en varm første vinter, havde en tendens til at være mindre som voksne og leve kortere liv. Hoy's samarbejdspartner Rolf Peterson, en SFRES forskningsprofessor ved Michigan Tech, hjalp med at trække nogle af kranierne ind.

"Det længste, vi måtte vandre, var 20 miles, " siger Peterson. "Det er ikke ændringer, du kan se ude i marken; vi leder efter tendenser over tid i hele befolkningen."

Hej, Peterson og deres samarbejdspartner John Vucetich, professor i økologi ved Michigan Tech, tyder på, at tendenserne afspejler en befolkning i overgang. En del af Isle Royale-elgens overgang har at gøre med en anden af ​​øens nøglearter - ulve.

Det virker som et paradoks:en voksende befolkning med faldende individer og kortere levetid. Men når den økologiske balance mellem fødevaretilgængelighed og prædation overvejes, modsætningen giver mere mening. Da ulvene er døde på øen - kun to var tilbage under sidste års vinterundersøgelse - er elgbestanden tredoblet i det sidste årti, når omkring 1, 600 i 2017 -undersøgelsen. Konkurrence om mad kan også bidrage til underernæring og derfor mindre elge.

"Aftagende kraniestørrelse kan være en tidlig indikator for befolkningsændringer, " siger Vucetich. "Vi ser sandsynligvis på en befolkning i forandring, og den sundeste overgang ville næsten helt sikkert involvere at genoprette ulveprædation til Isle Royale."

Tilpasning til klimaændringer er allerede hård for elgene; tilføjelse af nutidens ubalance i rovdyr-byttedyr-dynamikken lægger yderligere stress på Isle Royale-økosystemet. Ud fra seks årtiers data, Isle Royale Winter Study udkommer senere på vinteren for at dokumentere virkningerne af befolkningsændringer i øens økosystem.

I mellemtiden, National Park Service planlægger at offentliggøre sin beslutning denne vinter om, hvorvidt ulve skal genindføres til Isle Royale.