Περιβάλλον και Κλιματική Αλλαγή:Καναδοί ερευνητές χρησιμοποιούν ισοτοπία για να παρακολουθήσουν πολικές αρκούδες
Οι πολικές αρκούδες περιλαμβάνονται επί του παρόντος ως ευάλωτες στην Κόκκινη Λίστα απειλούμενων ειδών της IUCN (Διεθνής Ένωση για τη Διατήρηση στη Φύση). Ο Καναδάς φιλοξενεί τις περισσότερες από τις πολικές αρκούδες του κόσμου και είναι το μόνο περιπολικό έθνος που επιτρέπει ένα ετήσιο διαχειριζόμενο κυνήγι διαβίωσης και τροπαίων. Λόγω των ισχυρών τους δεσμών με τον θαλάσσιο πάγο, οι πολικές αρκούδες αποτελούν επίσης εμβληματικό παράδειγμα ενός είδους που απειλείται πλέον σε μεγάλο βαθμό από την υπερθέρμανση του κλίματος.
Επομένως, η διατήρηση και η διαχείριση των πολικών αρκούδων στον Καναδά αποτελεί υψηλή προτεραιότητα για το Περιβάλλον και την Κλιματική Αλλαγή του Καναδά (ECCC, Τμήμα Περιβάλλοντος του Καναδά). Ένα βασικό συστατικό της διαχείρισης είναι ο εντοπισμός πληθυσμών με βιολογική σημασία και ο ιατροδικαστικός προσδιορισμός της προέλευσης των ζώων που έχουν ληφθεί νόμιμα και παράνομα. Έτσι, το ECCC συνεργάστηκε με τις κοινότητες των Ινουίτ και των Πρώτων Εθνών, καθώς και με επαρχιακές και εδαφικές υπηρεσίες για την πιλοτική εφαρμογή μιας καινοτόμου, τριπλής προσέγγισης για τον εντοπισμό και την παρακολούθηση των δερμάτων της πολικής αρκούδας μόλις εισέλθουν στο εμπόριο.
Τα τρία «δόντια» αυτής της προσέγγισης αποτελούνται από ανάλυση DNA (γονότυπο) μυϊκού ιστού, ανάλυση σταθερών ισοτόπων δειγμάτων γούνας και σήμανση παθητικού ολοκληρωμένου αναμεταδότη (PIT). Η χρήση των τριών μεθόδων μαζί ενισχύει την αναγνώριση της πολικής αρκούδας, διευκολύνει το νόμιμο εμπόριο και μπορεί να εντοπίσει παράνομα συλλεγμένες αρκούδες. Αυτή η νέα προσέγγιση επισημάνθηκε πρόσφατα στην έκδοση Ιανουαρίου 2017 του ενημερωτικού δελτίου της Εταιρείας για την Εγκληματολογική Επιστήμη της Άγριας Ζωής. Οι αναλύσεις σταθερών ισοτόπων διεξήχθησαν στο Εργαστήριο Σταθερών Ισοτόπων του Environment Canada NHRC στο Saskatoon.
Τα σταθερά ισότοπα είναι (μη ραδιενεργά) παραλλαγές στοιχείων που ποικίλλουν ως προς τον αριθμό των νετρονίων, και συνεπώς τη μάζα, αλλά τα οποία είναι χημικά πανομοιότυπα. Ο άνθρακας, το άζωτο, το υδρογόνο και το οξυγόνο είναι τα δομικά στοιχεία των ζωικών ιστών και οι σχετικές ποσότητες σταθερών ισοτόπων σε αυτά τα στοιχεία ποικίλλουν φυσικά στο περιβάλλον λόγω μιας ποικιλίας βιογεωχημικών διεργασιών. Τέτοια μοτίβα, ή «ισοτοπία», μεταβιβάζονται στους καταναλωτές ζώων σε τροφικά πλέγματα. Αυτό επιτρέπει στους ερευνητές να χρησιμοποιήσουν αυτές τις σταθερές κατανομές ισοτόπων σε ιστούς όπως η γούνα για να συμπεράνουν από πού προέρχονται τα ζώα ή να προσδιορίσουν τη διατροφή ή την οικολογία της τροφής. Για παράδειγμα, οι σχετικές ποσότητες των σταθερών ισοτόπων του υδρογόνου έχουν χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό των τοποθεσιών των χώρων αναπαραγωγής ενός ευρέος φάσματος ζώων μεταναστών (Hobson and Wassenaar 20191).
Στο άρθρο μας στις Επιστημονικές Εκθέσεις του Nature , χρησιμοποιήσαμε πάνω από 1000 αρχειοθετημένα δείγματα τρίχας πολικής αρκούδας (2005-2008) που συλλέχθηκαν από συλλογές ECCC και καναδικών επαρχιακών συλλογών για τη δημιουργία ισοτοπίων υδρογόνου, οξυγόνου, άνθρακα και αζώτου. Τα περισσότερα δείγματα αποκτήθηκαν από συνεχιζόμενες μελέτες σύλληψης σημαδιών που πραγματοποιήθηκαν από το ECCC. Αυτά τα ισοτοπία στη συνέχεια συνδυάστηκαν μαθηματικά για να δημιουργήσουν έναν βασικό χάρτη (Εικόνα 1) έτσι ώστε οι πολικές αρκούδες να μπορούν να τοποθετηθούν γεωγραφικά σε όλη την τεράστια Αρκτική και υποαρκτική του Καναδά. Χρησιμοποιώντας αυτήν την προσέγγιση, διαπιστώσαμε ότι μπορούσαμε να τοποθετήσουμε γεωγραφικά τις πολικές αρκούδες στη θέση τους με ακρίβεια περίπου 83%.
Αυτή η έρευνα αντιπροσωπεύει την αιχμή της σταθερής οικολογίας ισοτόπων και πρωτοπορεί στη χρήση ισοτοπίων πολλαπλών στοιχείων για την παρακολούθηση της άγριας ζωής για σκοπούς διαχείρισης, εγκληματολογικές και οικολογικές.
