Ecophysiology of moose Basic physiology and responses to stressors

Abstract

Hvordan dyr responderer på menneskelig aktivitet og klimaforandringer, er nøkkelspørsmål i økologisk forskning. Utviklingen av biologgere og mulighetene til å kombinere forskjellige typer sensorer har gjort det mulig å undersøke slik påvirkning av viltlevende dyr, ved at de gir oss detaljert informasjon over en lengere tidsperiode. I denne avhandlingen fokuserte jeg på elg (Alces alces), en viktig planteeter i det nordlige økosystemet, på grunn av sin økologiske, kulturelle og økonomiske betydning. Å forstå elgens økofysiologi og påvirkningen av menneskelig aktivitet og klimaforandringer både på individuelt og populasjonsnivå er nødvendig for en bærekraftig forvaltning av elgstammen. Jeg brukte biologgere for å samle kroppstemperatur-, hjertefrekvens-, bevegelses- og aktivitetsdata for å studere basal fysiologi og fysiologiske og atferdsmessige reaksjoner hos elg på menneskelig aktivitet. Studiepopulasjonen bestod av 30 viltlevende voksne elgkyr (≥1,5 år) i tre forskjellige studieområder i Sverige fra 56-67°N. Jeg undersøkte hvordan kroppstemperatur, hjertefrekvens og aktivitet endret seg i løpet av året og døgnet, samt temperaturforandringer i forbindelse med drektighet og kalving. Denne kunnskapen brukte jeg videre til å evaluere de fysiologiske og atferdsmessige reaksjonene hos elg før, under og etter to forskjellige typer menneskelig aktivitet, løshundjakt og immobilisering fra helikopter. Jeg dokumenterte sesongmessig hypometabolisme med lavere kroppstemperatur, hjertefrekvens og aktivitet om vinteren sammenlignet med sommeren, noe som representerer en 60% nedgang i metabolismen. Jeg fant også høyere kroppstemperatur hos drektige kontra ikke-drektige elgkyr, samt et fall i kroppstemperatur og aktivitet omkring kalving. Menneskelig aktivitet økte elgens energiforbruk, representert med økt aktivitet, kroppstemperatur, hjertefrekvens og lengere tilbakelagt distanse samt en nedgang i hviletid den dagen aktiviteten pågikk, sammenlignet med en referanseperiode før aktiviteten samt tiden etterpå. Responsen var avhengig av aktivitetens varighet, og jeg dokumenterte individuelle variasjoner i responsen hos elgene. Alt i alt har denne avhandlingen, forbedret vår forståelse av elgens basalfysiologi samt hvordan elgen påvirkes av menneskelig aktivitet. Avhandlingen danner et viktig fundament videre forskning, forvaltning og bevaring av elgstammen.

Abstract: How animals respond to human activity and a changing environment are key questions in ecological research. Recent advancements in biologging techniques and the ability to combine different types of biologgers have enabled us to investigate such impacts on free-ranging animals by providing detailed information covering longer periods of time. In this thesis, I focus on moose (Alces alces), a key herbivore in the northern ecosystem due to its ecological, cultural and economic importance. Understanding the ecophysiology of the moose, and the impact of human activity and climatic changes on both individual and population levels is important for sustainable management of the moose population. I used biologgers to obtain body temperature (Tb), heart rate (HR), movement and activity data to study the basic physiology and the physiological and behavioural responses of moose to human activity. The study population consisted of 30 free-ranging adult female moose (≥1.5 years old) in three different study areas in Sweden ranging from 56-67°N. I investigated the annual and circadian cycle of Tb, HR and activity, and the thermal patterns during pregnancy and parturition in the basic physiology part. I further used this knowledge to evaluate the physiological and behavioural responses of moose before, during and after two different human activities; hunting with baying dogs and helicopter-based chemical immobilisations. I documented seasonal hypometabolism with lowered Tb, HR and activity in winter compared to summer, representing a 60 % decrease in metabolic rate. I also found higher Tb in pregnant compared to non-pregnant female moose and a drop in the Tb and activity of the moose when parturition was imminent. Human activity increased the energy expenditure of the moose, represented by increased Tb, movement, activity and HR and a decreased resting time during the day of the approach compared to a reference period before the approaches and the period after the approaches. The responses were dependent on the duration of the activity and I documented individual variations in the responses among the moose. Overall, this thesis improves our understanding of the basic physiology of moose and their responses to human activity. The thesis provides an important foundation for further research, management and conservation of moose.