Lidské bytosti mají dlouhou historii pronásledování vrcholných predátorů, jako jsou vlci, tygři a leopardi. Ztráta těchto predátorů - zvířat na vrcholu potravního řetězce - vedla k ekologickým, ekonomickým a sociálním dopadům na celém světě. Zřídka se predátoři plně zotaví z lidského útlaku, a když ano, často nám chybí data nebo nástroje k posouzení jejich zotavení.
Související obsah
- Čtyři neuvěřitelná fakta o vydry mořské
- Na rozdíl od delfínů nejsou vydry mořské, které používají nástroje, úzce spjaty
- Vydry mořské mohou získat lidskou chřipku
Výjimkou jsou vydry mořské v Glacier Bay na Aljašce. V nedávné studii náš tým zaznamenal neuvěřitelný návrat vydry mořské do oblasti, kde byli nejméně 250 let nepřítomni.
Náš přístup - který spojuje matematiku, statistiku a ekologii - nám může pomoci lépe porozumět úloze vydry mořské v mořských ekosystémech a schopnosti vrcholných predátorů vrátit se do ekosystému poté, co byly chybějící. Může nám dokonce pomoci zjistit, co mění klima pro mnoho jiných druhů.
Ačkoli nejsou vydry mořské vydry typicky pozorovány ve stejné žíle jako vlci, tygři a leopardi, jsou vrcholovým predátorem mořského ekosystému na pobřeží - úzkého pásma mezi suchozemským a oceánským stanovištěm.
Během komerčního obchodu s námořní kožešinou v 18. a 19. století byly vydry mořské téměř loveny k vymření napříč jejich rozsahem v severním Tichém oceánu. Do roku 1911 zůstala jen hrstka malých izolovaných populací.
Historický rozsah (šedé stínování) a zbytky populací (červené ikony) z roku 1911 vydry mořské. Populace na ostrovech Queen Charlotte a San Benito zanikly do roku 1920. (CC BY) Populace mořské vydry se však díky několika změnám v mnoha oblastech zotavily. Mezinárodní smlouva o kožešinové pečeti z roku 1911 chránila vydry mořské od většiny lidské sklizně. Agentury pro volně žijící živočichy také usilovaly o podporu reklonizace vydry mořské.
Nakonec se vydry mořské začaly zvyšovat v hojnosti a distribuci a vydali se na Glacier Bay, fjord tidewater a národní park na jihovýchodě Aljašky. Glacier Bay je funkčně jednou z největších mořských chráněných oblastí na severní polokouli.
Ledovcový záliv byl až do roku 1750 zcela pokryt ledovcovým ledem - přibližně ve stejnou dobu kvůli vydatnosti zmizely mořské vydry z okolí. Poté vydržel nejrychlejší a nejrozsáhlejší ústup ledovcového ledovce v zaznamenané historii. Po ústupu ledovce vzniklo bohaté prostředí. Toto nové prostředí podporovalo vysoké koncentrace volně žijících živočichů, včetně druhů kořisti mořské vydry - jako jsou krabi, měkkýši a mořští ježci -, kteří byli schopni zvětšit velikost a hojnost v případě absence vydry mořské.
Vydry mořské se poprvé objevily znovu v ústí Glacier Bay v roce 1988. Zde se setkaly s rozsáhlým stanovištěm, hojnou populací kořisti a ochranou před veškerou lidskou sklizní.
Národní park Glacier Bay, jihovýchodní Aljaška. (Mapa používaná se svolením National Park Service) Náš přístup
Je náročné odhadnout, jak populace roste a šíří se kvůli jejich dynamické povaze. Každý rok se zvířata stěhují do nových oblastí, čímž se zvětšuje velikost plochy a úsilí potřebné k jejich nalezení. Letadla hledající vydry mořské musí pokrývat více země, obvykle se stejným množstvím času a peněz. Kromě toho se jednotlivci mohou během kteréhokoli časového období přesunout z jedné oblasti do druhé z řady důvodů, včetně sociálního chování vydry mořské a reakce na životní prostředí. Protože tyto výzvy mohou narušit přesné odhady populace, je důležité jim porozumět a řešit je.
Krátce poté, co mořské vydry dorazily do Glacier Bay, vědci z amerického geologického průzkumu začali sbírat data, která dokumentují jejich návrat. Ačkoli data jasně naznačovala, že vydry mořské rostly, potřebovali jsme nové statistické metody, abychom odhalili rozsah tohoto nárůstu.
Nejprve jsme vyvinuli matematický model využívající parciální diferenciální rovnice k popisu růstu a šíření vydry mořské. Parciální diferenciální rovnice se běžně používají k popisu jevů, jako je dynamika tekutin a kvantová mechanika. Byly tedy přirozenou volbou, jak popsat, jak se hmota - v našem případě populace vydry mořské - šíří prostorem a časem.
Nový přístup nám umožnil začlenit naše současné chápání ekologie a chování vydry mořské, včetně preference stanovišť, maximálního růstu a toho, kde byly vydry mořské poprvé pozorovány v Glacier Bay.
Za druhé jsme začlenili naše rovnice do hierarchického statistického modelu. Hierarchické modely se používají k vyvodění závěrů z dat, která vycházejí ze složitých procesů. Poskytují flexibilitu při popisu a rozlišování mezi různými zdroji nejistoty, jako je nejistota při sběru dat a ekologické procesy.
Parciální diferenciální rovnice nejsou nové v oblasti ekologie, které sahají nejméně do roku 1951. Spojením těchto rovnic s formálními statistickými modely však můžeme spolehlivě odvodit dynamické ekologické procesy a zároveň přiměřeně kvantifikovat nejistotu spojenou s našimi nálezy. Poskytuje datový způsob analýzy průzkumů hojnosti vydry mořské za posledních 25 let.
To nám poskytlo přísné a čestné odhady dynamiky kolonizace, které zahrnovaly naše chápání ekologického systému.
Skupina vydry mořské v národním parku Glacier Bay, 2016. (Fotografie od Jamie Womble) Pomocí našeho nového přístupu jsme zjistili, že populace vydry mořské vydry v ledovcovém zálivu mezi lety 1993 a 2012 rostla ročně o více než 21 procent.
Pro srovnání, odhadovaná míra růstu vydry mořské u ostatních populací na Aljašce, které se také zotavovaly, byla omezena na 17 až 20 procent. Kromě toho je maximální biologická míra reprodukce - nejrychlejší míra vydry mořské, kterou dokáže reprodukovat - mezi 19 až 23 procenty za rok. To znamená, že míra vydry mořské vydry byla blízko nebo na maximu a byla vyšší než jakákoli zaznamenaná populace vydry mořské v historii.
V důsledku ústupu ledovců se vydry mořské vydaly z neexistující na kolonizaci téměř celého Glacier Bay za 20 let. Dnes jsou jedním z nejhojnějších mořských savců v Glacier Bay. Nedávná pozorování zdokumentovala velké skupiny více než 500 vydry mořské v některých částech nižšího ledovcového zálivu, což naznačuje, že zdroje kořisti jsou hojné.
(přes GIPHY) Spojení nejmodernějších statistických a matematických metod poprvé znázornilo, jak mimořádný byl růst a šíření této populace.
Vydry mořské měly velký úspěch po ústupu ledovcového úbočí v Glacier Bay. Ztráta mořského ledu vyvolaná podnebím může mít nepříznivý dopad na některé široce se vyskytující dravce vrcholy - například lední medvědy nebo mrože - jiné druhy však mohou těžit ze vzniku nově dostupných zdrojů stanovišť a kořisti.
Lidé způsobili globální pokles predátorů vrcholů a tyto poklesy je často obtížné zvrátit. Naše výsledky však naznačují, že při minimálním lidském zásahu mohou být vrcholné predátory široce úspěšné při reklonizaci vhodného stanoviště.
Tento článek byl původně publikován v The Conversation.
Perry Williams, postgraduální člen statistiky a ryb, divoké zvěře a biologie ochrany, Colorado State University
Mevin Hooten, zástupce vedoucího oddělení, US Geological Survey, Colorado Cooperative Fish and Wildlife Research Unit; Docent, Fish, Wildlife and Conservation Biology and Statistics, Colorado State University
