Technical ReportPDF Available

Abstract and Figures

Prosjekt Fjellrev i Finnmark har pågått siden 2004. Prosjektet har fra starten av hatt to målsetninger: Å gjøre grunnleggende forskning på økosystembetingelser som begrenser fjellrevenbestandens nåværende utbredelse og bestandsvekst i Øst-Finnmark spesielt, og i sub- og lav-Arktis generelt, med fokus på to hypoteser; a) mer uregelmessige og dempede smågnagersykler og b) øket konkurranse med rødrev (Figur 1 røde piler). Denne forskning har også som mål å belyse drivere for endringer i henholdsvis (a) og (b) (Figur 1, blå piler). Iverksette tiltak for å redusere bestanden av rødrev på Varangerhalvøya i samarbeid med Statens naturoppsyn (SNO) (Figur 1 svart pil) samt å evaluere effektene av disse tiltakene, dels ved å gjøre sammenligninger med referanseområder i Øst-Finnmark hvor det ikke skjer tiltak og dels ved å la tiltaket inngå som et replikat i en felles Fennoskandisk analyse av tilsvarende tiltak i Sverige. En omfattende rapport for hele prosjektperioden 2004-2012 ble sluttført i april 2013 (Killengreen et al. 2013). I årsrapporten for 2013 vil vi derfor fokusere på det som er av nye resultater siden da.
No caption available
… 
Content may be subject to copyright.
Fjellrev i Finnmark:Årsrapport 2013
http://www.fjellrev-finnmark.uit.no
Oppdragsgiver: Miljødirektoratet
Faglig prosjektansvarlig: Universitet i Tromsø (UiT) v/ Rolf A. Ims
Prosjektkoordinator: Siw T. Killengreen (UiT)
Prosjektmedarbeidere: I. Jensvoll (UiT), N. G. Yoccoz (UiT), J.A.
Henden (UiT), A. Arriola (UiT), T. Mørk (Vet. Inst., Tromsø), A. P.
Sarre (SNO), A. Ørjebu (SNO), B.H. Kristoffersen (SNO) og Å. Bye
(SNO).
2
1. Innledning
Prosjekt Fjellrev i Finnmark har pågått siden 2004. Prosjektet har fra starten av hatt to
målsetninger:
Å gjøre grunnleggende forskning på økosystembetingelser som begrenser
fjellrevenbestandens nåværende utbredelse og bestandsvekst i Øst-Finnmark spesielt, og i
sub- og lav-Arktis generelt, med fokus på to hypoteser; a) mer uregelmessige og dempede
smågnagersykler og b) øket konkurranse med rødrev (Figur 1 røde piler). Denne forskning
har også som mål å belyse drivere for endringer i henholdsvis (a) og (b) (Figur 1, blå piler).
Iverksette tiltak for å redusere bestanden av rødrev på Varangerhalvøya i samarbeid med
Statens naturoppsyn (SNO) (Figur 1 svart pil) samt å evaluere effektene av disse tiltakene,
dels ved å gjøre sammenligninger med referanseområder i Øst-Finnmark hvor det ikke skjer
tiltak og dels ved å la tiltaket inngå som et replikat i en felles Fennoskandisk analyse av
tilsvarende tiltak i Sverige.
Figur 1. Konseptuell modell av prosjektets faglige fokus med to grunnleggende problemstillinger knyttet
til endringer i dynamikken til lemen og andre smågnagere og øking av rødrevbestanden i fjellet. For begge
hypotesene undersøkes effektene av mulige drivere (endringer i økosystem og klima) bak endringene i
smågnagerdynamikk og rødrevbestand (blå piler), samt konsekvensene for fjellreven i form av endret
ressurstilgang (smågnagere) og konkurransepress fra rødreven (røde piler). En tiltaksdel i prosjektet er et
forsøk på desimering av rødrev i fjellet for å dempe konkurransepresset fra rødrev (svart pil).
En omfattende rapport for hele prosjektperioden 2004-2012 ble sluttført i april 2013
(Killengreen et al. 2013). I årsrapporten for 2013 vil vi derfor fokusere på det som er av nye
resultater siden da.
2. Økosystemrelasjoner
2.1 Regional smågnagerdynamikk i tiltaks - og referanseområdene
Prosjektets basisdata på smågnagernes dynamikk kommer fra fire typer observasjonsserier.
Den viktigste representeres av den såkalte ekstensivfangsten som omfatter både
tiltaksområdet for reduksjonen av rødrevbestanden på Varangerhalvøya og de tre
referanseområdene uten rødrevtiltak i prosjektet; henholdsvis Nordkinnhalvøya,
Bekkarfjordfjellet og Ifjordfjellet. Fangstene skjer etter småkvadratmetoden (Myllymäki et al.
3
1971) tidlig sommer og høst hvert år. Utvalget av lokaliteter innen hvert område (hvite
firkanter i Figur 2) dekker typiske habitater for lemen og gråsidemus, samt høydegradienten
fra tregrensa til mellomalpin tundra i hvert av områdene. To andre fangstserier er begrenset til
to områder på Varangerhalvøya (Komagdalen og Vestre Jakobselv) og ett område på
Ifjordfjellet (skraverte “intensivområder” i Figur 2).
Figur 2. Studiedesignet i prosjekt “Fjellrev i Finnmark” slik det ser ut i 2013 hvor de hvite firkanter viser
lokaliseringen av smågnagerfeltene i den såkalte ekstensive fangsten (som ble etablert i 2004), mens de blå
punktene (rundinger og trekanter) viser plasseringen av fotoboksene (som ble etablert i 2005).
Tiltaksområdet og referanseområdene i prosjektet er indikert med de ulike blå symbolene for
fotoboksene: Tiltaksområdet er Varangerhalvøya (blå rundinger), mens referanseområdene er
Ifjordfjellet (blå trekanter), Gaissene (blå firkanter). Fotoboksene på Gaissene ble etablert i 2013 og
planen er å utvide med fire fotobokser til i løpet av 2014. Den mørkeblå rundingen på Varangerhalvøya
viser lokaliseringen av en ny fotoboks som kom i drift i 2010. Skraverte områder viser de tre lokalitetene
som ble etablert i 2005 for en rekke intensivstudier i prosjektet: Fra venstre Ifjordfjellet, Vestre Jakobselv
og Komagdalen. Fra disse tre intensivområdene rapporteres i denne sammenhengen smågnagerfangster,
bestandsindeksering ved hjelp av skittregistreringer for lemen, rype og hare, og hekkesuksess for fjelljo
og fjellvåk. Skyggegraderinger i grått på kartet angir høyde over havet i 100-meters ekvidistanser, mens
svarte områder på kartet angir utbredelse av bjørkeskog.
For den ene fangstserien i intensivområdene fangstes det sommer og høst etter
småkvadratmetoden i enghabitat og i heivegetasjon. Denne fangstserien dekker dermed også
kjernehabitatet for fjellrotte (enger) og gråsidemus (heivegetasjon) som sammen med lemen,
er de mest tallrike smågnagerartene i Øst-Finnmark. For å bedre dekke det vi mener er mer
optimale sommer habitat for lemen, dvs. tuemark i myrlendt terreng (Figur 3), ble denne
4
fangstserien utvidet i 2010 i alle tre områdene.
Figur 3. Venstre bilde: Fangstfelt i sommerhabitat for lemen i form av tuemark i tilknytning til myr
Høyre bilde: Fangstfelt for gråsidemus i form av hei i forkant og habitater for fjellrotte i form av enger i
midtre del av bildet.
Intensivområdene som er relativt beskyttet mot vind, gir videre muligheter for å gjøre årlige
sporingstransekter i siste halvdel av mars for å estimere frekvens av smågnagerspor på snøen.
Observasjonsserien fra snøsporingstransektene gir data på tilgjengelighet av smågnagere for
de av “helårspredatorene” som i begrenset grad klarer å trenge gjennom dype og harde snølag.
Foreløpige resultater fra snøsporing og snøkvalitet ble gitt i Killengreen et al. (2013).
Den siste typen observasjonserie på smågnagere gjøres gjennom en nyutviklet metodikk som
er spesielt myntet på vinteraktivitet av lemen. Lemen har dårligere fangbarhet enn andre
smågnagere, noe som gjør at fellefangstdata kun gir informasjon om toppårene. I den nye
metodikken brukes registrering av skitt og beiting i mosesnøleier som er typiske
vinterhabitater for lemen, som indeks for aktivitet/tilstedeværelse. Forventningen til denne
metodikken er at den er i stand til å kvantifisere tetthetsvariasjoner utenom toppene og å
identifisere i hvilke områder lemen har sine refugier i lavfasen av syklusen. Metoden er
beskrevet i Killengreen et al. (2013) og går ut på å registrere beiting og ekskrementer av
lemen i et stort antall faste ”plott” plassert i 6 høydetransekter i intensivområdene på
Varangerhalvøya og Ifjordfjellet.
Resultatene fra ekstensivfangsten gjort i hele prosjektområdet for perioden 2004-2013 er vist
Figur 4 og 5. Fjellrotte og gråsidemus er slått sammen siden både dynamikken og den
økologiske funksjon til disse to artene er relativt lik (Figur 4).
5
Figur 4. Tetthetsdynamikk av gråsidemus og fjellrotte vist som antall individer fanget per 100 felledøgn,
V= vårfangst og H= høstfangst) i de ekstensive fangstene. SØ-Varanger områdene langs med
Varangerfjorden, mens NV-Varanger er områdene som ligger lengre nord på halvøya langs bilveien mot
Berlevåg og Båtsfjord (se Figur 2).
Generelt er dynamikken svært synkron og med tilsvarende tettheter/amplitude mellom de
forskjellige områdene. Lemen har topper som er synkrone med mus, men toppene er generelt
mer kortvarige og med lav eller ingen fangst mellom toppene. Toppårene var i 2007 og 2011
og som forventet så nådde vi bunnen i syklus i 2013. Det betyr at 2013 er i samme fase som
2009, noe som tilsier at vi kan forvente en ny topp i 2015.
Figur 5. Tetthetsdynamikk hos lemen vist som antall individer fanget per 100 felledøgn, V= vårfangst og
H= høstfangst) i de ekstensive fangstene. SØ-Varanger områdene langs med Varangerfjorden, mens NV-
Varanger er områdene som ligger lengre nord på halvøya langs bilveien mot Berlevåg og Båtsfjord (se
Figur 2).
6
Mangelen på fangster av lemen kan skyldes fangstmetoden som egner seg bedre til de andre
smågnagerartene, og/eller at vi i det originale designet estimerer smågnagerbestanden i habitat
som ikke er optimale lemenhabitat. Fangsten i mer typisk lemenhabitat som vi startet opp i
2009 synes delvis å støtte antakelsen om at habitat er viktig i og med at fangstindeksen gir
høyere verdier og en rundere topp rundt toppåret enn fangsten i de andre habitatene (Figur 6).
Men også i den nye fangstserien er det svært lav av fangst både før og etter toppen.
Figur 6. Fangsten av lemen i de nye “lemenhabitatene” (venstre panel) og fangsten av lemen i
originaldesignet (høyre panel).
Observasjonsserien av lemenskitt i snøleiene derimot synes i større grad å fange opp aktivitet
før og etter toppen (Figur 7) og gir dermed et viktig komplement til fellefangsten.
Figur 7. Antall snøleier med aktivitet av lemen i årene 2010 til 2013. De svarte pilene indikerer hvordan
snøleiene ligger i forhold til høydegradienten med pilene pekende oppover i gradienten.
7
2.2 Predatorsamfunnet: Numerisk respons til smågnagerdynamikken
Den lavarktiske tundraen i Øst-Finnmark huser et relativt artsrikt samfunn (“guild”) av
predatorer som er avhengig av smågnagere for å reprodusere, dog med noe ulik grad av
spesialisering (Figur 8). Snøugle og polarjo er de mest utpregede arktiske og spesialiserte
artene i dette samfunnet som har sin hovedutbredelse i kaldere klimasoner (mellomarktisk og
høyarktisk tundra). De har en nomadisk livsstil (Andersson and Erlinge 1977) og hekker enten
veldig uregelmessig (snøugle) eller svært sjelden (polarjo) i Øst-Finnmark. Fjelljo og fjellrev
må også karakteriseres som arktiske arter, men har en utbredelse som spenner over flere
breddegrader; fra høyarktisk til langt sør i den sub-arktiske fjelltundraen i Skandinavia.
Fjellvåk er en annen tallrik smågnagerpredator med en bred utbredelse som strekker seg langt
sørover inn i den boreale skogen.
Figur 8. Avkom av de fire artene av predatorer som overvåkes i prosjektet med hensyn på
populasjonsdynamikk og reproduksjonssuksess relatert til smågnagersyklus. Fra øverst til venstre med
klokka: Snøugle, fjellrev, fjelljo og fjellvåk. Foto: Rolf A. Ims (fuglene) og Geir Vie (fjellrev).
Selv om fjellrev naturligvis er fokusarten i prosjektet, overvåker vi også de fleste av de andre
smågnageravhengige predatorene med hensyn på deres populasjonsdynamikk (antall
hekkende par og reproduksjonssuksess) og diett.
Den nasjonale hiovervåkningen av fjellrev gir utviklingen i den reproduserende delen av
fjellrevbestanden på Varangerhalvøya og i referanseområdene. Av referanseområdene er det
kun Ifjordfjellet (Laksefjordvidda) som har et tilstrekkelig antall tradisjonelle fjellrevhi som
grunnlag for en slik overvåkning. I den opprinnelig geografiske avgrensningen av
referanseområdet på Ifjordfjellet, som omfattet fjelltundra i samme høydesjikt og med
tilsvarende topografi som Varangerhalvøya (Killengreen et al. 2007), har det ikke vært
ynglinger i prosjektperioden. Dog har det vært registrert fjellrev på fotobokser i dette området
i to av årene (se avsnitt 2, figur 12 nedenfor). I det mer høyereliggende og topografisk
8
komplekse Gaisseområdet lenger vest, har det helt siden overvåkningsserien i Finnmark
startet opp vært ett hi med frekvent yngling av fjellrev. Vi har derfor valgt å inkludere dette
området (Ifjordfjellet-Gaissene) i det videre arbeidet i prosjektet. Blant annet har vi fra og
med vinteren 2013 opprettet et nytt fotobokstransekt i dette området. Det var ingen ynglinger
av fjellrev i disse to områdene i 2013 (Figur 9).
Figur 9. Antall registrerte fjellrevkull på Varangerhalvøy og i Ifjord-Gaisseområdet den 12-års
tidsperioden fjellrevhi har vært overvåket i Øst-Finnmark.
Fjelljo og fjellvåk er de to andre smågnagerpredatorene som vi gjør systematisk registreringer
av hekkefrekvens. Begge artene viser en kraftig numerisk respons på smågnagerårene, med
noe variasjon mellom toppår og område (Figur 10). Varangerhalvøya er et særlig godt område
for fjelljo med tettheter av hekkende par som er rekordartete for denne arten. Selv om det ikke
ble registrert fjellvåkhekkinger i noen av områdene i 2013, var det noe overraskende flere
hekkende par med fjelljo i Komagdalen og Veste Jakobselv på Varangerhalvøya. Trolig
skyldes dette en flekkvis forekomst av gråsidemus og eventuelt lemen i 2013 til forskjell fra
bunnåret i den forrige syklus (2009).
9
Figur 10. Dynamikk i frekvensen av hekkende par med suksessfull ungereproduksjon av fjelljo (øverst) og
fjellvåk (nederst) i intensivområdene Komagdalen (KO) og Vestre Jakobselv (VJ) på Varangerhalvøya og
Ifjordfjellet (IF). For fjelljo er frekvensen målt som antall par per km2 innen to studieblokker per
intensivområde, mens for fjellvåk overvåkes et antall kjente hekkeplasser i hvert av intensivområdene
2.3 Viser småvilt en respons til smågnagerdynamikken?
Særlig lirypas produksjon har vært kjent for å ha en syklus som har vært synkronisert med
smågnagerårene i Fennoskandia (Moss and Watson 2001). Denne syklus forsvant fra
fjellområdene i Sør-Norge for perioden 1994-2007 sammen med kollapsen i
smågnagersyklusen (Kausrud et al. 2008). Figur 11 viser dynamikken i indekser for hare
(øverste panel) og lirype (nederste panel) i prosjektområdet basert på skittellinger i
intensivområdene.
10
Figure 11. Sesong (A-høst, S-sommer) og mellomårsvariasjoner i bestanden av hare (øverst) og lirype
(nederst) indeksert ved hjelp av skittregistreringer i faste plott prosjektets intensivområder på
Varangerhalvøya og på Ifjordfjellet. Estimatene angir gjennomsnittlig andel (med SE-intervaller) av i
faste plott i som har skitt. Dataene er fra kvadrater i eng- og heihabitat
Skittellingene som er gjort på sommeren, og som reflekterer vinteraktiviteten til hare og
lirype, viser en positiv respons på toppårene i 2007 og i 2011, men det er store regionale
forskjeller i denne responsen. For toppåret i 2007 var det ingen klar effekt på vinterbestanden
av lirype i Komag (S08), mens i 2011 var bestandsmålet på Ifjordfjellet lavt (S11). For hare
var det en positiv respons i Komagdalen på begge smågnagertoppene, mens det var først i
2011 at det kom inn en del hare i Vestre Jakobselv og på Ifjordfjellet. Tellingene for 2013
viser at tettheten av hare er nå på et ekstremt lavt nivå, mens lirypetetthetene utfra
skittellingene ligger på samme nivå som i 2009 (det forrige bunnåret for smågnagere i denne
regionen).
Sammenhengen mellom rype og smågnagere har som regel blitt forklart ved høy predasjon på
egg og kyllinger i etter smågnagertoppene. Ved å legge ut kunstige reir i alle
intensivområdene (både i eng- og heihabitat) har vi målt aktivitet av reirpredatorer før, under
11
og rett etter smågnagertoppen i 2007. Ved at de kunstige reirene var distribuert i de samme
plottene vi fanget smågnagere i kunne vi knytte predasjonsraten til den romlige variasjonen i
topptetthet for mus (fjellrotte og gråsidemus) og lemen. Dette studiet ble publisert i 2013 og
tas dermed med i denne rapporten (Ims et al. 2013). Som forventet var predasjonsraten høyest
i året etter toppåret (dvs. i 2008). Mer overraskende var det at den romlige variasjonen i
predasjonsraten kun var knyttet til lemen (ikke til mus). Dvs. flest reir ble predatert i områder
hvor det hadde vært høye tettheter av lemen i toppåret (Figur 12). Ravn og kråke stod for det
meste av predasjonen (bestemt ved bruk av sporingsplater). Dette indikerer at ved generelt
høye tettheter av kråkefugl, trolig som en følge av mye subsidier i form av reinkadavre, så kan
også disse viktige reirpredatorene vise en rask respons til lemen, som man tidligere har trodd
bare var mulig for mer spesialiserte smågnagerpredatorer.
Figur 12. Reirpredasjonsrater (andel av alle reir predatert) i årene 2006, 2007, 2008 plottet mot antall
lemen fanget i det lokale området året før. Linjene er estimert ved logistisk regresjon. A) er data fra
enghabitat, mens B) er fra heihabitat. Fra Ims et al. (2013).
2.4 Rovdyrsamfunnet på vinteren: Fotoboksstudiet
Kunnskap om vinterøkologien til rovdyrartene våre er viktig. En måte å få mer innsikt i
hvordan artene bruker landskapet er gjennom bruk av fotobokser. I vårt studie plasserer vi
kamera foran et åte for å dokumentere de åtseleterne som befinner seg i området. Dette blir
gjort både i tiltaks og referanseområdet. I 2013 etablerte vi opp en ny fotoboksløype i
Gaissene og som vil utvides ytterligere med 4 fotobokser i 2014. Figur 13 viser områdrebruk
av fjellrev i referanse og tiltaksområdet.
12
Figur 13. Antall besøk av fjellrev på åtestasjonene justert for hvor mange dager hver stasjon var i drift
per år. Størrelsen på sirkelen indikerer hvor mange dager fjellreven besøkte en bestemt åtestasjon.
Figuren viser at det var besøk av fjellrev på mange av fotoboksene på Varangerhalvøya ,og
for andre gang siden oppstarten var det fjellrev på to fotobokser på Ifjordfjellet. En av disse
var en blårev (Figur 14) som er første gang denne fargemorfen har blitt avbildet på en
fotoboks i Øst-Finnmark.
Figur 14. Fjellrev med brun/blå vinterpels (blårev) avbildet på en av fotoboksene på Ifjord
13
Videre var det besøk av fjellrev på en av fotoboksene på Gaissene og her var
frekvensen av daglige besøk like høy som på de mest besøkte boksene på Varangerhalvøya.
Hvordan slike åter blir brukt avhenger av hvordan ressurssituasjonen er for rovdyrene.
Tidligere studier har vist at i toppår i smågnagerbestanden foretrekker rødrev lemen og i
mindre grad spiser kadaver (Killengreen et al. 2011). Det er derfor naturlig å sammenligne
årets resultat med 2009 hvor man hadde den samme tetthethen i smågnagerbestanden. Den
store aktiviteten i 2013 sammenligning med 2009 kan derfor skyldes både en god produksjon
av valper i 2011 og at det nå er lite mat i fjellet og at åtene derfor blir brukt mer.
Utviklingen i områderbruk hos rødrev viser at det var rødrev nærmest overalt i fjellet både i
2012 og i 2013 ( Figur 15). Dog var det mindre aktivitet i de innerste områdene av
Varangerhalvøya i 2013 enn i 2012. Rødreven opptrådde også hyppig på fotoboksene i det
nye overvåkningsområdet i Gaissene.
Figur 15. Antall besøk av rødrev på åtestasjonene justert for hvor mange dager hver stasjon var i drift per
år. Størrelsen på sirkelen indikerer hvor mange dager rødreven besøkte en bestemt åtestasjon.
Ser vi alle årene under ett tolker vi effekten av rødrevuttaket som mest effektiv i de indre
deler av Varangerhalvøya hvor det ofte er betydelig færre besøk av rødrev enn ved kysten. Til
sammenligning ser vi at på Ifjordfjellet og i Gaissene så er det liten forskjell i antall dager
med besøk av rødrev mellom områder nært skoggrensa og områder som ligger lengst fra mer
produktive økosystem. Det har også i år vært besøk av jerv på fotoboksene, men kun på
Varangerhalvøya og det nye referanseområdet på Gaissene (Figur 16).
14
Figur 16. Antall besøk av jerv på åtestasjonene justert for hvor mange dager hver stasjon var i drift per
år. Størrelsen på sirkelen indikerer hvor mange dager jerven besøkte en bestemt stasjon.
3. Rødrevtiltaket
3.1 Evaluering av rødrevtiltaket
Det har siden vinteren 2005 blitt felt 1973 rødrever i prosjektet. Tabell 1 gir fellingstallene per
år fordelt på SNO (vesentlig felling på de indre delene av Varangerhalvøya) og rev levert av
lokalbefolkningen mot ”skrottpenger” (vesentlig langs kysten).
Tabell 1. Fellingstall for rødrev fordelt på SNO og ordinært jakt utført av frivillige i de ulike årene tiltaket
har blitt gjennomført
ÅR RØDREV FELT AV
LOKALE JEGERE
RØDREV FELT AV
SNO
ANTALL
JEGERE TOTALT
2005 118 49 41 167
2006 109 50 39 159
2007 135 25 44 160
2008 111 58 38 169
2009 128 24 39 152
2010 121 21 41 142
2011 264 28 52 292
2012 422 141 70 563
2013 113 56 26 169
2005-2013 1973
15
I 2013 ble det gjort en endring i forhold til deltagelse fra lokale jegere. Hittil har alle som
ønsket det kunne levert inn rødrev til prosjektet, men fra 2013 måtte alle jegere som ville
levere inn rødrev skrive kontrakt med prosjektet. Dette ble gjort for å få en bedre oversikt
over hvem som deltar i jakten. Utformingen av kontrakten gjorde at vi ikke tok i mot rødrever
skutt før 1. mars 2013. Ser man på tidligere år så har ca. 30 % av alle rødrever blitt skutt i
januar og februar så det er trolig at antallet rødrever (totalt 113 rødrev felt av lokale jegere i
2013) er noe lavere enn det ville vært et år hvor innleveringen ikke hadde vært stoppet i to
måneder. Men uansett virker bestanden av rødrev å ha gått kraftig ned fra toppåret 2012, noe
som også indikeres av fellingstallene fra SNO.
3.2 Et «spinn-off-studium» basert på rødrevmateriale: Undersøkelser av miljøgifter
Vi har gjennom prosjektperioden samlet prøver fra et stort utvalg av de felte rødrevene på
Varangerhalvøya for å kunne relatere demografiske og økologiske faktorer til en rekke andre
problemstillinger som indikerer tilstanden i økosystemet. I 2013 har vi brukt noe av dette
materiale til å gjøre undersøkelser av miljøgifter.
Perfluorerte forbindelser (PFCs) er en stor gruppe kjemiske forbindelser som i løpet av de
siste årene har fått mer oppmerksomhet ettersom flere studier viser til de negative effektene
disse stoffene har på miljøet. De brukes i industriell produksjon og finnes i en rekke produkter
slik som vannavstøtende stoffer, belegg i teflonpanner, maling, skismøring, kremer og mye
mer. Flere av disse stoffene kan fraktes med luft- og havstrømmer over lange avstander. Etter
hvert som man har blitt klar over de helsemessige farene med disse stoffene har enkelte
forbindelser blitt tatt ut av produksjon, men det er mange perfluorerte forbindelser som ennå
er i bruk.
PFCs brytes i liten grad ned i miljøet og akkumuleres oppover i næringskjeden, og man
finner høye konsentrasjoner hos topp-predatorer i den marine næringskjeden (for eksempel
isbjørn). PFCs ser ut til å binde seg til proteiner i stede for til lipider. Dette fører til at disse
stoffene transporteres gjennom kroppen ved hjelp av blodet og ender opp i proteinrike organer
som lever og nyre. Hvilken effekt disse stoffene har på arter i Arktisk er foreløpig usikkert,
men laboratorieforsøk viser at de kan ha betydning for lipidmetabolisme, reproduksjon,
endokrin- og immunsystem (Austin et al. 2003, Lau et al. 2006). Blant annet har en
undersøkelse fra Danmark vist at forhøyde verdier av disse forbindelsene i blodet på kvinner
gjør det vanskeligere å bli gravid (Fei et al. 2009). Det er forventet at avkom kan være mest
sårbare siden disse miljøgiftene overføres fra moren gjennom melken på et tidlig livsstadium.
Hvordan miljøgiftene vil påvirke sårbare arter i Arktis, som lever i et økosystem som allerede
er under hardt press på grunn av varmere klima og andre menneskeskapte forstyrrelser, er
spørsmål det blir viktig å finne svar på.
Den undersøkelsen som vi har gjennomført er et pilotstudium for å kartlegge mengden av
disse fluorforbindelsene hos rødrev samt undersøke om det er noen forskjell i hvor høye
nivåer det er hos rødrev avhengig av om den livnærer seg kun av det terrestriske næringsnettet
eller om den også henter subsidier fra det marine næringsnettet. Perfluorerte forbindelser
16
akkumuleres oppover i næringskjeden. De fleste sjøfugl lever av fisk , og utnytter revene
denne matkilden henter de byttedyrene sine fra et høyere trofisk nivå enn de rødrevene som
spiser smågnagere og rein som er plantespisere. Det er derfor en forventing om at rødrev skutt
i de indre deler av halvøya har lavere nivå av disse miljøgiftene sammenlignet med de som er
skutt nærmere kysten. Til sammen ble tatt prøver av leveren til 38 rødrev skutt vinteren
2007/2008, og man undersøkte følgende åtte fluorforbindelser i disse; perfluoroktansyre
(PFOA), perfluor-n-heksansulfonat (PFHxS) , perfluor-n-oktansulfonat (PFOS), perfluor-n-
nonansyre (PFNA), perfluor-n-dekansyre (PFDA, perfluor-n-undekansyre (PFUnDA),
perfluor-n-dodekansyre (PFDoDA) og perfluor-n-tridekansyre (PFTriA) Tilstedeværelse av
miljøgiftene ønsket vi å forklare gjennom følgende variabler beskrevet i tabell 2.
Tabell 2. Variabler brukt til å analysere fordelingen av miljøgifter i rødrev
Variable Forklaring
Dato Vi delte datoen når rødrevene var skutt inn i 3 kategorier. Dato 1
er rødrever skutt i november, desember og januar, Dato 2 er
rødrev skutt i februar til midten av mars mens Dato 3 er rødrever
skutt fra midten av mars til ut april.
Alder Vi delte rødrevene i to grupper; ett til to år og de som var mer
enn to år.
Avstand Avstanden fra kystlinjen hvor den enkelte rødrev ble skutt
δ13 C muskel Isotopverdien fra muskelvev hos rødrev. Høye verdier av denne
isotopen betyr at dietten de siste månedene har hatt innsalg fra
det marine økosystemet mens lave verdier indikerer at
byttedyrene er hentet fra det terrestriske økosystemet
Resultatene blir her presentert ved en multivariat analyse (PCA-ordinasjon med
instrumentelle variable). Dette er en velegnet analysemetode når man ønsker å se på
responsen av flere forskjellig miljøgifter samtidig (Figur 17).I analysen forklarer to
dimensjoner det meste av variasjonen i fordelingen av miljøgiftene (akse 1 forklarer 63 % og
akse 2 forklarer 32 %). Figur 17.A viser hvordan miljøgiftene deler seg i to distinkte grupper
mens figur 17. B viser hvilke variabler (dato, avstand fra kysten, diett hos rødrev gjennom
isotopverdien til δ13 C, og alder på rødrev) som forklarer fordelingen av miljøgiftene.
Grafene må sees i sammenheng. Sirkler med samme farge beskriver en forbindelse mellom
figur 17.A og figur17.B. Figur 17.C viser eksempler på hvordan enkelte av miljøgiftene er
fordelt i forhold til de forklaringsvariablene som vi har valgt.
17
Figur 17. Multivariat analyse av sammensetningen av miljøgifter hos rødrev. Graf A viser fordelingen av
miljøgifter mens graf B viser sammenhengen mellom miljøgiftene og forklaringsvariablene
.
Alle perfluorerte forbindelser som er gruppert nede til venstre i Figur 17.A (PFTriA,
PFUnDA, PFDA, PFNA and PFDoDA) tilhører gruppen perfluorkarboksylsyrer. I den andre
gruppen er to av forbindelsene perfluorsulfonsyrere (PFOS and PFHxS) og den siste er en
perfluorkarboksylsyre (PFOA). Det er også i denne gruppen at vi finner de mest brukte
perfluorerte forbindelser som også er vanligste i miljøet (PFOS, PFOA).
Siden mange av disse stoffene akkumuleres i revene, er det ikke overraskende at alder er en
viktig forklaringsvariabel. For enkelte av de perfluorerte forbindelsene var nivåene over 40 %
høyere i rev eldre enn to år. Videre ser vi at PFOA ,PFHxS og PFOS responderer som
forventet med høye verdier hos rødrev som befinner seg nært kysten (langt fra vektoren
“Avstand fra kyst”) og har høye verdier av δ13C i muskelvevet (diett med innslag fra det
marine økosystemet, Figur 17.A og 17.B, eksemplifisert ved PFOA i figur 17.C). Det som
også er interessant er hvordan disse stoffene øker i mengde i løpet av perioden med de
høyeste verdier mot våren (eksemplifisert ved PFOS i figur 17.C), som kan skyldes
tilbakekomsten av sjøfugl i denne perioden. Den andre gruppen av miljøgifter viser en motsatt
fordeling med høyere verdier langt fra kysten (Figur 17.A og 17.B, eksemplifisert ved PFNA i
figur 17.C). Det er også en annen tidsmessig trend i denne gruppen med høye verdier for
rødrever skutt i allerede februar og begynnelsen av mars. Den romlige og temporale mønsteret
vi ser i dataene skyldes sannsynligvis forskjellig diettvalg hos rødrev, hvor kystnære rev har
innslag av marine byttedyr i dietten mens rev lengre inne på halvøya kun livnærer seg av
18
terrestriske byttedyr. Den romlige variasjonen kan også være påvirket av lokale kilder til
forurensning slik som industriforetak, men per i dag har vi for lite materiale til å kunne
undersøke dette nærmere.
Det er gjort lite forskning på perfluorerte forbindelser og hvordan de spres i økosystemet.
Denne pilotstudien gir den første oversikten over hvordan noen miljøgiftene er fordelt i
landskapet , men flere undersøkelser må gjøres for å få en bedre forståelse av hvordan
forandringer i byttedyrtilgang og lokale forurensningskilder påvirker konsentrasjonene av
perfluorerte forbindelser hos rødrev.
4. Referanser
Andersson, M. and S. Erlinge. 1977. Influence of predation on rodent populations. Oikos 29:591-597.
Austin, M. E., B. S. Kasturi, M. Barber, K. Kannan, P. S. MohanKumar, and S. M. J. MohanKumar. 2003.
Neuroendocrine effects of perfluorooctane sulfonate in rats. Environmental Health Perspectives
111:1485-1489.
Fei, C., J. K. McLaughlin, L. Lipworth, and J. Olsen. 2009. Maternal levels of perfluorinated chemicals and
subfecundity. Human Reproduction 24:1200-1205.
Ims, R. A., J. A. Henden, A. V. Thingnes, and S. T. Killengreen. 2013. Indirect food web interactions mediated
by predator–rodent dynamics: relative roles of lemmings and voles. Biology Letters 9.
Kausrud, K. L., A. Mysterud, H. Steen, J. O. Vik, E. Østbye, B. Cazelles, E. Framstad, A. M. Eikeset, I.
Mysterud, T. Solhøy, and N. C. Stenseth. 2008. Linking climate change to lemming cycles. Nature
456:93-U93.
Killengreen, S. T., R. A. Ims, J. A. Henden, N. G. Yoccoz, and D. Ehrich. 2013. Prosjekt ”Fjellrev i Finnmark”-
Rapport for perioden 2008-2012. Universitet i Tromsø, Tromsø.
Killengreen, S. T., R. A. Ims, N. G. Yoccoz, K. A. Bråthen, J.-A. Henden, and T. Schott. 2007. Structural
characteristics of a low Arctic tundra ecosystem and the retreat of the Arctic fox. Biological
Conservation 135:459-472.
Killengreen, S. T., N. Lecomte, D. Ehrich, T. Schott, N. G. Yoccoz, and R. A. Ims. 2011. The importance of
marine vs. human-induced subsidies in the maintenance of an expanding mesocarnivore in the arctic
tundra. Journal of Animal Ecology 80:1049-1060.
Lau, C., J. R. Thibodeaux, R. G. Hanson, M. G. Narotsky, J. M. Rogers, A. B. Lindstrom, and M. J. Strynar.
2006. Effects of perfluorooctanoic acid exposure during pregnancy in the mouse. Toxicological
Sciences 90:510-518.
Moss, R. and A. Watson. 2001. Population cycles in birds of the grouse family (Tetraonidae). Pages 53-111
Advances in Ecological Research, Vol 32.
Myllymäki, A., A. Paasikallio, E. Pankakoski, and V. Kanervo. 1971. Removal experiment on small quadrats as
a means of rapid assessment of the abundance of small mammals. Annales Zoologici Fennici 8:177-
185.
ResearchGate has not been able to resolve any citations for this publication.
Article
Full-text available
Predation on populations of small rodents is reviewed. Various types of predators are distinguished; specialists, generalists, residents, and "nomadic" species. Their functional and numerical responses to changes in prey density, and their influence on small rodent numbers, are discussed. The shape of the functional response curve of the predators may be important for the dynamics of the predator-prey system. Generalists with access to alternative prey tend to stabilize rodent numbers, as do migrating specialists, whereas resident specialists may be destabilizing. Field studies on cyclic rodent populations point to the importance of predation during and after the decline phase, and indicate that predation may increase the amplitude and prolong the period of the cycles. Other studies indicate a strong influence of predation on rodent numbers in areas with a diversified prey and predator fauna. /// Описано хищничество на популяциях мелких грызунов. Различаются разные типы хищников:специалисты, всеядные, резиденты и "номадические" виды. Обсиждаются их функциональные реакции и колебания численности в зависимости от плотности жертв и влияние на численность мелких грызунов. Форма кривой функциональных реакций хищников может иметь значение для динамики системы хищник-жертва. У всеядных хищников при возможности выдора жертв наблюдается тенденция к стабилизации численности грызунов, как и у мигрирющих специалистов. В то то же время резидентные специалисты дестабилизируют плотность жертв. Полевые исследования цикличности популяций грызунов показывают большое значение хищничества в течение и после фазы снижения плотности; хищничество может увеличивать амплитуду колебаний численности и удлинять циклы. Другие исследования показалик сильное влияние хищничества на плотность грызунов на территории с разнобразной фауной хищников и жертв.
Article
Full-text available
Production cycles in birds are proposed as prime cases of indirect interactions in food webs. They are thought to be driven by predators switching from rodents to bird nests in the crash phase of rodent population cycles. Although rodent cycles are geographically widespread and found in different rodent taxa, bird production cycles appear to be most profound in the high Arctic where lemmings dominate. We hypothesized that this may be due to arctic lemmings inducing stronger predator responses than boreal voles. We tested this hypothesis by estimating predation rates in dummy bird nests during a rodent cycle in low-Arctic tundra. Here, the rodent community consists of a spatially variable mix of one lemming (Lemmus lemmus) and two vole species (Myodes rufocanus and Microtus oeconomus) with similar abundances. In consistence with our hypothesis, lemming peak abundances predicted well crash-phase nest predation rates, whereas the vole abundances had no predictive ability. Corvids were found to be the most important nest predators. Lemmings appear to be accessible to the whole predator community which makes them particularly powerful drivers of food web dynamics.
Article
Full-text available
The regular population cycles of boreal herbivores such as voles, hares and birds of the grouse family (Tetraonidae) were an early source of wonder in ecology. All tetraonid species that show cycles also have non-cyclic populations. These species have a tendency to show unstable dynamics. However, this tendency is expressed as cyclic fluctuations in density only if certain antecedent conditions apply. This tendency may have one or more general causes, or no general cause but many specific causes. Stabilization by density-dependent processes, due to negative feedback of population density upon population growth, is central to theories of population regulation. Models show that delayed density dependence might be caused by trophic interactions such as predator–prey or host–pathogen, or by interactions between different segments of a population that is structured by age, physiology, or space. At the demographic level, hypotheses that involve particular mean vital rates and other species specific aspects as necessary causes of particular cycle periods are refuted by the observation of synchronous fluctuations among species with different vital rates. The main documented demographic cause of changes in the size of tetraonid breeding populations has been variations in the recruitment of young birds to the breeding population. At the demographic level, a parsimonious demographic hypothesis for tetraonid population cycles is that they are due primarily to variations in the proportion of independent young that survives the winter and becomes recruited to the breeding population.
Article
Full-text available
We conducted a large-scale, campaign-based survey in Finnmark, northern Norway to evaluate the proposition that declining Arctic fox populations at the southern margin of the Arctic tundra biome result from fundamental changes in the state of the ecosystem due to climatic warming. We utilized the fact that the decline of the Arctic fox in Finnmark has been spatially heterogeneous by contrasting ecosystem state variables between regions and landscape areas (within regions) with and without recent Arctic fox breeding. Within the region of Varanger peninsula, which has the highest number of recorded dens and the most recent breeding records of Arctic fox, we found patterns largely consistent with a previously proposed climate-induced, bottom-up trophic cascade that may exclude the Arctic fox from tundra. Landscape areas surrounding dens without recent Arctic breeding were here more productive than areas with recent breeding in terms of biomass of palatable and climate sensitive plants, the number of insectivorous passerines and predatory skuas. Even the frequency of unspecified fox scats was the highest in landscape areas where arctic fox breeding has ceased, consistent with an invasion of the competitively dominant red fox. The comparisons made at the regional level were not consistent with the results within the Varanger region, possibly due to different causal factors or to deficiencies in Arctic fox monitoring at a large spatial scale. Thus long-term studies and adequate monitoring schemes with a large-scale design needs to be initiated to better elucidate the link between climate, food web dynamics and their relations to Arctic and red foxes.
Article
Full-text available
The population cycles of rodents at northern latitudes have puzzled people for centuries, and their impact is manifest throughout the alpine ecosystem. Climate change is known to be able to drive animal population dynamics between stable and cyclic phases, and has been suggested to cause the recent changes in cyclic dynamics of rodents and their predators. But although predator-rodent interactions are commonly argued to be the cause of the Fennoscandian rodent cycles, the role of the environment in the modulation of such dynamics is often poorly understood in natural systems. Hence, quantitative links between climate-driven processes and rodent dynamics have so far been lacking. Here we show that winter weather and snow conditions, together with density dependence in the net population growth rate, account for the observed population dynamics of the rodent community dominated by lemmings (Lemmus lemmus) in an alpine Norwegian core habitat between 1970 and 1997, and predict the observed absence of rodent peak years after 1994. These local rodent dynamics are coherent with alpine bird dynamics both locally and over all of southern Norway, consistent with the influence of large-scale fluctuations in winter conditions. The relationship between commonly available meteorological data and snow conditions indicates that changes in temperature and humidity, and thus conditions in the subnivean space, seem to markedly affect the dynamics of alpine rodents and their linked groups. The pattern of less regular rodent peaks, and corresponding changes in the overall dynamics of the alpine ecosystem, thus seems likely to prevail over a growing area under projected climate change.
Article
Full-text available
Perfluorooctane sulfonate (PFOS) is a degradation product of sulfonyl-based fluorochemicals that are used extensively in industrial and household applications. Humans and wildlife are exposed to this class of compounds from several sources. Toxicity tests in rodents have raised concerns about potential developmental, reproductive, and systemic effects of PFOS. However, the effect of PFOS on the neuroendocrine system has not been investigated thus far. In this study, adult female rats were injected intraperitoneally with 0, 1, or 10 mg PFOS/kg body weight (BW) for 2 weeks. Food and water intake, BW, and estrous cycles were monitored daily. At the end of treatment, PFOS levels in tissues were measured by high-performance liquid chromatography (HPLC) interfaced with electrospray mass spectrometry. Changes in brain monoamines were measured by HPLC with electrochemical detection, and serum corticosterone and leptin were monitored using radioimmunoassay. Treatment with PFOS produced a dose-dependent accumulation of this chemical in various body tissues, including the brain. PFOS exposure decreased food intake and BW in a dose-dependent manner. Treatment with PFOS affected estrous cyclicity and increased serum corticosterone levels while decreasing serum leptin concentrations. PFOS treatment also increased norepinephrine concentrations in the paraventricular nucleus of the hypothalamus. These results indicate that exposure to PFOS can affect the neuroendocrine system in rats.
Article
1. Most studies addressing the causes of the recent increases and expansions of mesopredators in many ecosystems have focused on the top-down, releasing effect of extinctions of large apex predators. However, in the case of the northward expansion of the red fox into the arctic tundra, a bottom-up effect of increased resource availability has been proposed, an effect that can counteract prey shortage in the low phase of the multi-annual rodent cycle. Resource subsidies both with marine and with terrestrial origins could potentially be involved. 2. During different phases of a multi-annual rodent cycle, we investigated the seasonal dynamics and spatial pattern of resource use by red foxes across a coast to inland low arctic tundra gradient, Varanger Peninsula, Norway. We employed two complementary methods of diet analyses: stomach contents and stable isotope analysis. 3. We found that inland red foxes primarily subsisted on reindeer carrions during the low phase of a small rodent population cycle. Lemmings became the most important food item towards the peak phase of the rodent cycle, despite being less abundant than sympatric voles. Isotopic signatures of tissue from both predator and prey also revealed that red foxes near the coast used marine-derived subsidies in the winter, but these allochthonous resources did not spillover to adult foxes living beyond 20-25 km from the coast. 4. Although more needs to be learned about the link between increasing primary productivity due to climatic warming and trophic dynamics in tundra ecosystems, we suggest that changes in reindeer management through a bottom-up effect, at least regionally, may have paved the way towards the establishment of a new mesopredator in the tundra biome.
Article
Perfluorooctanoate (PFOA) and perfluorooctane sulfonate (PFOS) are ubiquitous man-made compounds that are possible hormonal disruptors. We examined whether exposure to these compounds may decrease fecundity in humans. Plasma levels of PFOS and PFOA were measured at weeks 4-14 of pregnancy among 1240 women from the Danish National Birth Cohort recruited from 1996 to 2002. For this pregnancy, women reported time to pregnancy (TTP) in five categories (<1, 1-2, 3-5, 6-12 and >12 months). Infertility was defined as having a TTP of >12 months or received infertility treatment to establish this pregnancy. Longer TTP was associated with higher maternal levels of PFOA and PFOS (P < 0.001). Compared with women in the lowest exposure quartile, the adjusted odds of infertility increased by 70-134 and 60-154% among women in the higher three quartiles of PFOS and PFOA, respectively. Fecundity odds ratios (FORs) were also estimated using Cox discrete-time models. The adjusted FORs were virtually identical for women in the three highest exposure groups of PFOS (FOR = 0.70, 0.67 and 0.74, respectively) compared with the lowest quartile. A linear-like trend was observed for PFOA (FOR = 0.72, 0.73 and 0.60 for three highest quartiles versus lowest quartile). When all quartiles were included in a likelihood ratio test, the trends were significant for PFOS and PFOA (P = 0.002 and P < 0.001, respectively). These findings suggest that PFOA and PFOS exposure at plasma levels seen in the general population may reduce fecundity; such exposure levels are common in developed countries.