Tilbake til søkeresultatene

POLARPROG-Polarforskningsprogram

Reindeer interactions from plants and birds to humans: balancing the odds of climate change

Alternativ tittel: Reinsdyr interaksjoner fra planter og fugler til mennesker: balansering oddsene for klimaendringer

Tildelt: kr 6,0 mill.

Vi bruker DNA fra rester av planter og lav for å finne ut i detalj hva reinens kosthold består av, og dermed studere reinens interaksjoner med andre arter og med mennesket. Reinen er et av de gjenlevende elementene fra istiden i Arktis, med høy kulturell og økonomisk verdi for urfolk. Selv om reindrift er av begrenset økonomisk betydning på nasjonal skala, er den dypt forankret i historie, kultur og tradisjonelt levesett for urfolkene. I et overnasjonalt arktisk perspektiv byr degradering og tap av beitemarker, kombinert med konsekvensene av klimaendringer, på betydelige utfordringer for fremtiden til denne næringen. Med bruk av DNA metabarkoding analyserte vi geografisk, klimatisk og sesongmessig variasjon i reinens diett under ulike sosioøkonomiske forhold i fire ulike arktiske områder: Svalbard, som har villrein, ingen forvaltning, ingen migrasjon, ingen hud- eller svelgbrems, og der tidsseriedata er tilgjengelig; Finnmark, som har semidomestisert rein og lange reindriftstradisjoner; russisk Arktis, med både villrein og tamrein og lange tradisjoner, og til sist Canada og Alaska, med opprinnelige populasjoner av villrein og nylig introdusert tamreindrift. Vi studerte graden av overlapp i reinens diett og antyde reinens mulige trofiske interaksjoner med andre arktiske planteetere, for eksempel, rype (Lagopus spp.), hare (Lepus timidus), elg (Alces alces) og gnagere. Vi hadde som mål å teste om endringer i reinens kosthold korrelerer med varmere/lengre somre eller variasjon i bestandstetthet. Vi integrerte denne økosystembaserte informasjonen med lokalkunnskap av reindriftsutøvere for å utføre satellittbildeanalyser for habitategnethetsmodellering for nåværende (1998-2016) og fremtidige (2070) beitemarker i Finnmark. Det ble funnet at arealet med fjellbjørkeskog i Finnmark har ekspandert så vel som karrig landområde med svært sparsom vegetasjon ved høyereliggende sommerbeite. Arealet med fjellhei og kratt har vært avtagende. Når det gjelder reinens habitategnethet, skjer det ingen vesentlige endringer. Det uegnede området utvides imidlertid sakte. Hvis disse mønstrene oppfører seg i henhold til modellspådommene, kan de få betydelige konsekvenser for tilstanden til sommerbeite og besetninger. Vårt tverrfaglige prosjektteam inkluderte unge forskere og studenter og produserte fire masteroppgaver og bidro til en doktorgradsavhandling. Flere manuskripter og datasett er nå under utarbeidelse. Dette forskningsarbeidet vil bli videreført innenfor rammen av ArcEcoGen-Arctic Ecosystem Genomics, et nyetablert Aurora senter for fremragende forskning ved UiT.

Anticipated outcomes and impacts - from the grant application form According to the grant application the anticipated impacts, relevance, and benefit to society: The project will contribute by (i) providing detailed knowledge on trophic interactions in Arctic ecosystems which form the basis of ecosystem structure and functioning and its services to society. We contribute to adaptive management and governance solutions for sustainable reindeer husbandry on the local level, based on integration of traditional knowledge and new DNA metabarcoding diet and diet-overlap data for reindeer/caribou - one of the last remnants of the Beringian megafauna in the Arctic, keystone species, with high cultural and resource value for indigenous residents. (ii) The development of new barcoding systems suitable for degraded DNA can also be directly used for other purposes such as biodiversity assessment of modern and paleo-ecosystems and in food industry by identifying ingredients in processed food. o Actual and potential outcomes and impacts based on the project results Along with climate change, herbivory is considered a main driver of ecosystem change in terrestrial arctic environments. The results regarding plant-herbivore interactions will expand our knowledge on mechanisms that are involved in individual/ population/species level sensitivity of diet-host nexus to changing environments. Several project outcomes, in particularly the development of multi-locus DNA metabarcoding of dietary composition in animals and indicators of pasture quality will be directly contributing the objectives of the “Climate and environment” scientific priority areas, stating: “to generate more knowledge about the adaptive capacity of ecosystems and their resilience to external pressures”. “Promoting creative thinking and innovation in polar research”: (i) We expanded, adopted and adapted state-of-the-art methodology from interviews and participatory mapping to remote sensing and GIS-modeling to be integrated together with genetic research tools to study non-model species and natural ecosystems; (ii) We generated new genetic data which can be used to develop sustainability biomarkers of reindeer health and nutrition and pasture quality; (iii) Our lab-bench protocols can be make into the portable field set up to facilitate application for both research and management. “Ensuring continuity in polar research by recruiting young polar researchers”: Our project employed many young researchers: MSc students, a PhD and a postdoc. They were involved in all project tasks during design and implementation. Together we developed career plans to ensure that their research experience at REININ will provide a solid foundation to successful career in research or nature management.

We generate DNA based diet data and study species and human interactions of the reindeer - one of the last remnants of the Beringian megafauna in the Arctic, keystone species, with high cultural and economic value for indigenous residents. While reindeer husbandry is relatively small in terms of economics at a national scale, it is deeply rooted in history, culture and provides for traditional subsistence way of life of indigenous peoples. Taking a circumpolar perspective, degradation and loss of pasture lands, combined with the consequences of climate change, present substantial challenges to the future of this "small industry". Using DNA metabarcoding we analyze geographic, climatic and seasonal patterns of reindeer diet variation in different socio-economic settings of four arctic regions (Svalbard: wild reindeer, no management, no migrations, no blackflies, time series data available; Norway (Finnmark): semi-domesticated reindeer, long traditions); Russian Arctic: both wild and domestic reindeer, long traditions; Canada and Alaska: wild populations of caribou and recently introduced reindeer herding). We will study diet overlap and infer trophic interactions with other herbivore species in the Arctic, such as geese, ptarmigan (Svalbard) and rodents (Finnmark). Our study will test whether reindeer diet changes correlate with warmer/longer summers or variation in population density. We integrate this ecosystem-based information with socio-economic data and local knowledge of reindeer herders to apply adaptive governance for developing co-management actions and implementation of alternative reindeer husbandry practices and mitigation measures for climate and/or land use change. Our interdisciplinary project team consists of national and international leading experts in several fields and young scientists. The project will be closely linked to the PhyloAlps, NorBOL and REINCLIM projects to ensure immediate access to new developments in metabarcoding/bioinformatics.

Publikasjoner hentet fra Cristin

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Budsjettformål:

POLARPROG-Polarforskningsprogram