لدى البشر تاريخ طويل من اضطهاد مفترسات القمة مثل الذئاب والنمور والفهود. وقد أدى فقدان هذه الحيوانات المفترسة - الحيوانات في الجزء العلوي من السلسلة الغذائية - إلى الإيكولوجية والاقتصادية والاجتماعية يؤثر في جميع أنحاء العالم. من النادر أن تتعافى المفترسات تمامًا من القمع البشري ، وعندما تفعل ذلك ، فإننا غالبًا ما نفتقر إلى البيانات أو الأدوات لتقييم مدى تعافيها. 
ثعالب البحر في خليج الجليدي ، ألاسكا ، هي استثناء. في دراسة حديثةسجل فريقنا عودة ثعالب البحر إلى منطقة تغيب فيها عن عمر 250 على الأقل.
يمكن لنهجنا - الذي يجمع بين الرياضيات والإحصاءات والبيئة - أن يساعدنا على فهم أفضل لدور ثعالب البحر في النظم الإيكولوجية البحرية وقدرة المفترسات العليا على العودة إلى النظام الإيكولوجي بعد غيابها. وقد يساعدنا ذلك أيضًا في معرفة ما يعنيه المناخ المتغير للعديد من الأنواع الأخرى.
العودة إلى خليج الجليدية
على الرغم من عدم النظر إليه عادة في نفس السياق مثل الذئاب والنمور والفهود ، إلا أن ثعالب البحر تشكل مفترسًا للنظام البيئي البحري القريب - وهو النطاق الضيق بين الموائل الأرضية والمحيطية.
خلال تجارة الفراء البحري التجاري في القرنين العاشر والستين ، تم اصطياد ثعالب البحر إلى الانقراض عبر نطاقها في شمال المحيط الهادئ. وبحلول 18 ، لم يبق سوى عدد قليل من السكان المنعزلين.
نطاق تاريخي (التظليل الرمادي) وتجمعات 1911 المتبقية (أيقونات حمراء) من ثعالب البحر. انقرضت السكان في جزر الملكة شارلوت وجزر سان بينيتو بواسطة 1920. CC BY
لكن سكان ثعالب البحر تعافوا في العديد من المناطق ، وذلك بفضل بعض التغييرات. ال معاهدة ختم الفراء الدولية في 1911 ثعالب البحر المحمية من معظم المحاصيل البشرية. كما بذلت وكالات الحياة البرية جهودًا لمساعدة إعادة استجماع ثعالب البحر.
في نهاية المطاف ، بدأ ثعالب البحر في الزيادة في الوفرة والتوزيع ، وشقوا طريقهم إلى خليج Glacier ، وهو مضيق جليدي للمياه الجوفية والحديقة الوطنية في جنوب شرق ألاسكا. يعد Glacier Bay واحدًا من أكبر البحيرات البحرية مناطق محمية في نصف الكرة الشمالي.
غطت الجليدية باي بالكامل من الجليد الجليدي حتى حوالي 1750 - في نفس الوقت تقريبا اختفت ثعالب البحر من المنطقة المحيطة بسبب الإفراط في الحصاد. ثم عانى من التراجع السريع للأنهار الجليدية على نطاق واسع في التاريخ المسجل. بعد تراجع الجبل الجليدي ، ظهرت بيئة غنية. هذه البيئة الجديدة دعمت تركيزات عالية من الحياة البرية ، بما في ذلك أنواع فرائس قضاعة البحر - مثل سرطان البحر والرخويات وقنافذ البحر - التي كانت قادرة على زيادة حجم ووفرة في غياب ثعالب البحر.
ظهر ثعالب البحر لأول مرة عند مصب خليج الجليدية في 1988. هنا واجهوا موائل واسعة ، وفريسة وفيرة من السكان وحماية من جميع محاصيل البشرية.
نهجنا
من الصعب تقدير كيفية نمو السكان وانتشارهم ، بسبب طبيعتهم الديناميكية. في كل عام ، تنتقل الحيوانات إلى مناطق جديدة ، مما يزيد من المساحة والمساحة المطلوبة للعثور عليها. يجب أن تغطي الطائرات التي تبحث عن ثعالب البحر مساحة أكبر ، وعادة بنفس مقدار الوقت والمال. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن للأفراد الانتقال من منطقة إلى أخرى خلال أي فترة زمنية لعدد من الأسباب ، بما في ذلك السلوك الاجتماعي قضاعة البحر وردود فعلهم على البيئة. ولأن هذه التحديات يمكن أن تتداخل مع التقديرات السكانية الدقيقة ، فمن المهم فهمها ومعالجتها.
بعد وقت قصير من وصول ثعالب البحر إلى خليج غلاسيير ، بدأ علماء من هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية في جمع البيانات لتوثيق عودتهم. على الرغم من أن البيانات تشير بوضوح إلى أن ثعالب البحر آخذة في الزيادة ، إلا أننا كنا بحاجة إلى طرق إحصائية جديدة للكشف عن مدى هذه الزيادة.
أولاً ، قمنا بتطوير نموذج رياضي باستخدام المعادلات التفاضلية الجزئية لوصف نمو ثعالب البحر وانتشاره. تستخدم المعادلات التفاضلية الجزئية بشكل شائع لوصف الظواهر مثل ديناميكيات المائع وميكانيكا الكم. لذلك ، كان اختيارهم الطبيعي هو أن يصفوا كيف أن كتلة - في حالتنا ، سكان قضاعة البحر - تنتشر في الفضاء والزمان.
وقد سمح لنا النهج الجديد بتضمين فهمنا الحالي لبيئة وسلوك أكتر البحر ، بما في ذلك تفضيلات الموائل ، ومعدلات النمو القصوى ، وحيث لوحظ أول ثعالب البحر في خليج غلاسيير.
ثانيا ، قمنا بدمج معادلاتنا في نموذج إحصائي هرمي. يتم استخدام النماذج الهرمية لاستخلاص استنتاجات من البيانات التي تنشأ من العمليات المعقدة. وهي توفر المرونة في الوصف والتمييز بين مختلف مصادر عدم اليقين ، مثل عدم اليقين في جمع البيانات والعمليات الإيكولوجية.
المعادلات التفاضلية الجزئية ليست جديدة على مجال علم البيئة ، التي يعود تاريخها إلى 1951 على الأقل. ومع ذلك ، من خلال دمج هذه المعادلات مع النماذج الإحصائية الرسمية ، يمكننا أن نستنتج بشكل موثوق العمليات الإيكولوجية الديناميكية ، مع تحديد مقدار عدم اليقين المرتبط بنتائجنا بشكل مناسب. يوفر طريقة تعتمد على البيانات لتحليل المسوحات من وفرة قضاعة البحر لسنوات 25 الماضية.
أعطانا هذا تقديرات دقيقة وصادقة لديناميكيات الاستعمار التي أدرجت فهمنا للنظام الإيكولوجي.
انتعاش قياسي قياسي
باستخدام نهجنا الجديد ، اكتشفنا أن تجمعات قضاعة البحر الجليدية في خليج نمت أكثر من 21 في المئة سنويا بين 1993 و 2012.
وبالمقارنة ، فإن معدلات النمو المقدرة لثعالب البحر في المجموعات السكانية الأخرى في ألاسكا ، والتي كانت تتعافى أيضًا ، قد اقتصرت على 17 إلى 20 بالمائة. علاوة على ذلك ، فإن الحد الأقصى لمعدل التكاثر البيولوجي - وهو أسرع معدل لثعانات البحر يمكن إعادة إنتاجه - يتراوح بين 19 إلى 23 في المائة سنوياً. وهذا يعني أن معدل نمو ثعالب الماء في خليج غلاسيير كان قريبًا أو أقصى ، وكان أكبر من أي تاريخ مسجل في تاريخ البحر.
في أعقاب التراجع الجليدي ، ذهب ثعالب البحر من غير موجود للاستعمار تقريبا كل من خليج الجليدية في فترة من سنوات 20. اليوم ، هي واحدة من الثدييات البحرية الأكثر وفرة في خليج الجليدية. وقد وثقت الملاحظات الأخيرة مجموعات كبيرة من أكثر من ثعالب البحر 500 في بعض أجزاء من خليج الجليدية السفلي ، مما يوحي بأن الموارد فريسة وفيرة.
لقد أوضح اندماج الأساليب الإحصائية والرياضية الحديثة ، لأول مرة ، كيف كان نمو وانتشار هؤلاء السكان استثنائياً.
حقق ثعالب البحر نجاحًا كبيرًا في أعقاب تراجع الجليد الجليدي في خليج الجليدية. وبينما يمكن أن يؤثر فقدان الجليد الناتج عن المناخ تأثيراً سلبياً على بعض المفترسات الرأسية واسعة النطاق - مثل الدببة القطبية أو الفظاظ - فقد تستفيد أنواع أخرى من ظهور موائل وموارد فريسة متاحة حديثًا.
لقد تسبب البشر في الانخفاض العالمي لمفترسات القمة ، وغالباً ما يصعب عكس هذه الانخفاضات. ومع ذلك ، تشير نتائجنا إلى أنه عندما يكون هناك حد أدنى من التدخل البشري ، يمكن أن تكون مفترسات القمة ناجحة على نطاق واسع في إعادة استيطان الموائل المناسبة.
نبذة عن الكاتب
بيري ويليامز ، زميل ما بعد الدكتوراه في الإحصاء والأسماك والحياة البرية وعلم الأحياء ، جامعة ولاية كولورادو ميفين هوتين ، مساعد رئيس الوحدة ، هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية ، وحدة أبحاث الأسماك والحياة البرية التعاونية في كولورادو ؛ أستاذ مشارك ، الأسماك والحياة البرية وحفظ الأحياء والإحصاء ، جامعة ولاية كولورادو
تم نشر هذه المقالة في الأصل المحادثة. إقرأ ال المقال الأصلي.
كُتبٌ ذاتُ صِلَةٍ
at سوق InnerSelf و Amazon
