科學家利用開創性的”毛髮上的毛刺”標籤追蹤北極熊
新的”毛皮上的毛刺”追蹤裝置加強了對亞成體和成年雄性北極熊的監測,提供了一種比傳統項圈更具侵入性的替代方法,並將研究能力擴展到以前難以追蹤的群體。約克大學領導的研究小組以及3M 公司和北極熊國際組織參與的一個項目介紹了首次在北極熊身上部署皮毛跟踪標籤的實地研究,這是一種侵入性較小的方法;該報告於今天,也就是北極海冰日發表。
新的”毛髮上的毛刺”追蹤器證實了科學家們的看法,即亞成體和成年雄性北極熊的大部分時間都在陸地上閒逛,保存能量,直到冰層恢復。
由約克大學牽頭,包括阿爾伯塔大學、加拿大環境與氣候變遷部、馬尼托巴省永續發展部、安大略省自然資源和林業部以及北極熊國際組織在內的一個多機構研究小組使用了三種不同的”毛皮上的毛刺”原型來研究它們的有效性。
這篇發表在《動物生物遙測》(Animal Biotelemetry)雜誌上的論文題為”無項圈遙測:用於評估北極熊運動和行為的皮毛和耳掛式衛星標籤的性能”,詳細介紹了對這些附著在北極熊皮毛上的新型追蹤裝置進行的首次同儕審查。
新的追蹤技術為研究雄性和亞成體北極熊提供了一個突破口,從而加強了保育工作和數據的準確性。圖片來源:北極熊國際組織Kt-Miller
研究北極熊是一項艱鉅的任務,因為目前的無線電項圈只適用於雌性北極熊,因此遺漏一部分種群,但新技術為研究人員提供了一種新工具,可以確認成年雄性北極熊在陸地上等待冰層再次形成時的行為。
多年來,人們一直在努力開發對北極熊(包括雌雄北極熊和幾乎所有年齡層的北極熊)都有效的低侵入性追蹤方法和工具,但取得的成功卻不盡相同。項圈一直是研究北極熊活動的主要手段,現在仍然如此。最近,耳標發射器被用作一種重量更輕的替代品。雖然這兩種技術在幫助研究和保護北極熊方面都發揮著重要作用,但研究人員仍在不斷努力開發既能最小化傷害又能提供高品質數據的方法。
這導致了一項名為”毛皮上的毛刺”的新追蹤計劃,該計劃最初是由國際北極熊組織向3M 公司的科學家提出的一項挑戰。 3M 公司是一家全球性的科學和製造公司,是便利貼的幕後推手,他們的挑戰是創造一種臨時、簡單的方法,將小型追蹤裝置貼到北極熊的毛皮上。最近,在加拿大哈德遜灣沿岸的野生北極熊身上測試了三個”毛皮上的毛刺”原型與傳統的耳標發射器。
約克大學教授Greg Thiemann 在為北極熊貼標籤。圖片來源:約克大學研究員泰勒-羅斯(Tyler Ross)、北極熊國際組織
新型與傳統追蹤設備的比較
耳標和”毛皮上的毛刺”裝置為科學家和野生動物管理人員填補了一個重要的空白。新標籤使研究人員能夠追蹤成年雄性北極熊和亞成年北極熊的行動,而傳統的衛星項圈無法對這兩個群體進行研究。成年雄性北極熊無法穿戴項圈,因為項圈會從它們圓錐形的脖子和頭部滑落,而亞成體北極熊生長速度太快,無法安全使用項圈。傳統的耳標是項圈的替代品。但是,目前這種耳標需要重新捕獲才能取下,而且雖然很少見,但可能會對耳朵造成傷害。新的毛刺標籤設計為臨時性、微創性,可用於男女北極熊和幾乎所有年齡層的北極熊。
“在北極熊皮毛上成功粘貼遙測標籤的工作以前從未有過,我們很高興能與大家分享這項創新工作的成果,”論文第一作者、約克大學研究員泰勒-羅斯(Tyler Ross)說,”皮毛標籤顯示出了巨大的前景,讓研究人員有能力研究我們幾乎沒有數據的北極熊的行為和運動,例如亞成熊和成年雄性北極熊。
三種毛皮標籤設計。資料來源:約克大學研究員泰勒-羅斯,國際北極熊組織
創新追蹤技術的實地測試
研究人員使用耳標和三種不同的毛皮標籤設計對58 頭野生黑熊進行了標記,以比較標籤在黑熊身上保持激活狀態的時間長短以及追蹤器的準確性。這三種毛皮標籤與依靠Argos 發射器的傳統耳標同時使用:
- 五角形標籤:這個五邊形裝置的四角打有五個孔,可以將毛髮拉過。它使用了Argos Eartag 衛星發射器。
- SeaTrkr 標籤:一個橢圓形標籤,上面打有10 個孔,可安裝10 個毛絨附件。這種設計使用了與銥星相連的TelonicsGPSSeaTrkr-4370 發送器。
- 三角形標籤:邊緣裝有管子,管刷透過管子捕捉毛皮,將毛皮纏繞在管子裡。這種標籤使用與五角大樓標籤相同的Argos 發射器。
研究於2016年秋季至2021年進行,北極熊警報計畫和阿爾伯塔大學的研究人員在加拿大邱吉爾附近處理北極熊,加拿大環境和氣候變遷部、安大略省自然資源和林業部、約克大學和馬尼托巴省可持續發展部的研究人員於2021年至2022年在馬尼托巴省和安大略省邊界附近進行補充操作。
新標籤的結果和效能分析
「我們的研究成果是更好地了解北極熊,尤其是成年雄性北極熊的行動和行為的重要一步,因為雄性北極熊無法安裝衛星項圈,所以很難對其進行追蹤。」報告的共同作者、約克大學副教授兼永續環境管理協調員 Gregory Thiemann說:「臨時性的毛皮標籤還有助於追蹤可能與人類發生衝突後被重新安置的北極熊的行踪,使這些標籤成為保護北極熊和確保北方社區安全的重要工具。
表現最出色的毛皮標籤是SeaTrkr 標籤,由於使用了GPS/銥星技術,該標籤在黑熊身上的平均附著時間為58 天,而且準確性更高。排在第二名的是Trishbrush 標籤,平均附著時間為47 天。不過,Tribrush 標籤的使用時間差異很大,其中一個標籤只使用了兩天就脫落了,而另一個標籤則使用了114 天,是所有標籤中使用時間最長的。
由於耳標牢固地貼在北極熊的耳朵上,傳統的耳標平均可保持137 天,而基於毛皮的短期追蹤器被證明在更短的時間內是可靠的。事實證明,毛皮標籤對監測北極熊的行為非常有用,並顯示出未來用於追蹤北極熊的巨大前景,尤其是那些因過於接近社區而必須重新安置的北極熊。透過北極熊國際組織北極大使中心的動物園和水族館合作夥伴,研究人員正在對動物園和水族館中的北極熊進行進一步的測試和改進,以便進一步完善設計,以了解它們在不同季節的表現。在最近一輪動物園測試中,經過改進的標籤在熊身上停留了75 天。
雄性和亞成體北極熊的重要數據
新數據加深了我們對亞成體和成年雄性北極熊的運動和行為的了解,由於無法長時間安全地為它們套上項圈,我們對它們的研究歷來不足。研究結果證實,成年和亞成年雄性北極熊在陸地上會減少活動,這與先前的研究結果一致,先前的研究表明,在哈得遜灣無冰期,北極熊大約有70% 到90% 的時間都在休息。
對野生動物管理的影響
雖然耳標貼在黑熊身上的時間更長,但這種臨時且易於粘貼的毛皮標籤為科學家們提供了一種新的工具,用於加強對黑熊的追踪,以達到應用研究和管理人熊互動的目的。這種追蹤技術可以應用於其他類型的熊,為減少人熊衝突提供支持,未來的應用可能包括在其他有毛皮的物種上進行測試。雖然項圈等傳統追蹤方法對於長期研究仍然至關重要,但毛皮標籤將被證明是一種寶貴的工具,尤其是在氣候變暖時,對於了解和管理野生動物與人類之間日益增加的互動而言。
「北極熊國際組織、3M、學術機構和政府合作夥伴之間的合作證明了我們對改進北極野生動物研究和保育技術的承諾,」北極熊國際組織研究和政策高級總監傑夫-約克(Geoff York)說,”這些進步將對野生動物管理產生切實的影響,有助於追蹤北極熊和促進改善人熊共處。我們迫切希望進一步完善和部署這項關鍵技術。”
關於北極海冰日
7月15日是北極海冰日,這是國際北極熊組織發起的一年一度的活動,目的是引發有關北極生態系統迅速融化的行動和對話,包括其全球意義以及人們如何幫助減緩這一變暖趨勢。目前,北極變暖的速度比地球其他地區快近四倍,導致海冰融化,從而使北極熊在陸地上禁食的時間更長。
國際北極熊組織邀請人們查閱報告全文,並敦促科學界考慮這些發現對進一步研究和應用於保育與共存工作的影響。
編譯自/ ScitechDaily