Reinsdyr: Energibruk i sesongpregede miljø og tilpasninger til fremtidas klimaendringer

Arktis er et av de mest sesongpregede miljøene på kloden: vintrene er vanligvis lange, mørke og kalde, mens plantenes vekstperiode om sommeren er relativt kort. Dette er imidlertid i ferd med å endre seg: Arktis er en av regionene som gjennomgår de mest ekstreme klimaendringene. Det hersker usikkerhet rundt hvordan kuldetilpassede dyr og planter vil tilpasse seg disse endringene.

Sårbar balansegang

Pattedyrs overlevelsesevne påvirkes i stor grad av hvordan dyra tilpasser sitt energiforbruk i forhold til viktige prosesser som overlevelse, reproduksjon, regulering av kroppstemperatur og aktivitetsnivå. Balansen i energiforbruk mellom disse prosessene vil også påvirke dyras evne til å respondere på forstyrrelser i miljøet.

– Slike tilpasninger kan være endringer i energiforbruk, kroppstemperatur og aktivitetsnivå, sier ph.d.-kandidat Liv Monica Trondrud.

Mange arter har utviklet tilpasninger til forutsigbare sesongmessige endringene i tilgang på ressurser som mat, næringsstoffer og vann. Når forholdene i sesongene endres risikerer de å bli dårligere tilpasset fremtidens klima.

Finnes kun på Svalbard

I sin avhandling har Trondrud undersøkt energiomsetningen i Svalbardrein og finsk tamrein, og sammenliknet disse.

Svalbardreinen er en av de minste og den nordligste underarten av reinsdyr og finnes bare på Svalbard. Forskerne vet ikke nøyaktig når reinen koloniserte Svalbard, men funn tyder på at de har bebodd øygruppen i minst 5000 år.

– Å studere samspillet mellom energiforbruk og endringer i miljøet og fysiologiske tilstander kan hjelpe oss med å forstå hvordan dyrene vil reagere på klimaendringer, forklarer hun.

Varmere somre og mildere vintre

Trondrud har undersøkt det relative bidraget av prosessene som påvirker energiforbruk hos reinsdyr i forskjellige sesonger og under forskjellige stadier av reproduksjon.

– Reinsdyr er et veldig godt eksempel på en art som er godt tilpasset sesongvariasjonene i mattilgang, temperatur og lysforhold i Arktis og sub-arktiske strøk, sier hun.  

Hvordan vil reinsdyrene takle endringer i vær og klima? Forskerne begynner nå å se trender på hvordan dyra reagerer.

– De viktigste effektene av klimaendringer på reinsdyr inkluderer hyppigere ekstreme værforhold, varmere somre og mildere vintre, sier Trondrud.

Sult vanligste dødsårsak

Hun er nøye med på å påpeke at mildere vintre behøver ikke nødvendigvis bety bedre livsforhold.

– Milde perioder om vinteren med regn som faller på snø, kan føre til at det dannes is på bakken, hvilket begrenser dyrenes tilgang på fôr. Varmere somre og forsinket snøfall om høsten kan gi bedre tilgang på mat, som vil komme godt med i mildere vintre.

– Når været er mest ekstremt kan isdannelsen føre til at unormalt store mengder dyr dør av sult.

I motsetning til de fleste andre typer reinsdyr, har Svalbardreinen ingen naturlige fiender: det finnes ikke ulv på Svalbard, og det er sjelden de blir tatt av isbjørn. Den vanligste dødsårsaken er sult på senvinteren.

Heller fett enn størrelse

Hun har undersøkt hvordan kroppsvekt og kroppssammensetning påvirker energiforbruket om vinteren, og hvor lenge reinsdyr kan overleve på sine indre kroppsreserver.

En dominerende hypotese sier at dyr i Arktis burde være komparativt store fordi det gir et gunstig forhold mellom fettlager og energibruk. Trondruds funn støtter imidlertid ikke dette. 

– Det var ikke statistisk sammenheng mellom kroppsstørrelse og hvor lenge dyra klarer seg uten mat, sier hun.

– Totalt sett tyder resultatene på at Svalbardreinen heller akkumulerer kroppsfett, i stedet for å vokse seg stor i størrelse. Dette kan forklare hvorfor Svalbardrein er små i størrelsen sammenlignet med reinsdyr i andre områder, til tross for de ekstreme miljøforholdene de opplever gjennom vinteren.

Varme gir ikke økt puls

Trondrud har også undersøkt hva som påvirker dyrenes hjertefrekvens. Dette for å identifisere strategier og begrensninger av energiforbruk og -balanse sommer og vinter.

– Resultatene viser at reinsdyrene ikke øker hjertefrekvensen når det er varmt om sommeren. Dette tyder på at andre fysiologiske eller adferdsmessige mekanismer er involvert for å lindre dyras varmestress.

Simler med kalv behøver mer energi

Hun har forsket på hva som påvirker energiforbruket hos simler som produserer morsmelk, og dyras fysiologiske og atferdsmessige reaksjoner på ekstremt høye temperaturer. Simler med diende kalver hadde høyere energibehov, men melkeproduksjonen påvirket ikke de sesongmessige variasjonene i energiforbruk.

Fett viktigst

Trondruds resultater viser at både aktivitet og kroppstemperatur er viktige komponenter i reinsdyras energiforbruk. Men det som er viktigst er fett. 

– Den viktigste enkeltfaktoren for å overleve perioder uten mattilgang er størrelsen på de indre fettlagrene de bygger opp gjennom sommer og høst, sier hun.

Dog er det ingen reinsdyr som vil overleve en hel vinter uten tilgang på mat, ettersom fettmengdene maksimalt kan bidra til rundt 40% av dyras energibehov gjennom vinteren.

–  Funnene i denne avhandlingen viser viktigheten av å se på samspillet mellom forskjellige komponenter av energiforbruk for å forstå dyrs evne til å takle fremtidig klimaendringer.

 

Trondrud forsvarer sin avhandling "Energetikk i sesongmessige miljøer: reinsdyr som fokusart" fredag den 27. august kl. 13.15. Prøveforelesning og disputas er digitale og åpne for alle. Link nedenfor:

Relatert innhold
27 Aug - Liv Monica Trondrud (MINA)

27 Aug - Liv Monica Trondrud (MINA)

Liv Monica Trondrud, Faculty of Environmental Sciences and Natural Resource Management (MINA), will defend her PhD thesis “Energetics in seasonal environments: reindeer as a case study” on Friday 27 August 2021.

Published 24. august 2021 - 13:23 - Updated 24. august 2021 - 13:42