Brown Bear (Ursus arctos) Predation of Broad Whitefish (Coregonus nasus) in the Mackenzie Delta Region, Northwest Territories

On 2 October 2007, we observed evidence of at least one brown bear (Ursus arctos) predating and caching broad whitefish (Coregonus nasus) at Pete’s Creek, a tributary of the Mackenzie River, Northwest Territories. While predation on whitefish by brown bears has been reported as traditional ecological knowledge in the Northwest Territories, accounts in the scientific literature of brown bears feeding on fish other than salmon, trout (Oncorhynchus spp.), and charr (Salvelinus spp.) are rare, particularly for North America. As a spatially concentrated, high-quality food in a resource-poor landscape, migrating broad whitefish may play an important role in the foraging ecology of some Arctic brown bears.Le 2 octobre 2007, nous avons observé au moins un ours brun (Ursus arctos) en train de s’attaquer à un corégone tschir (Coregonus nasus) et de le cacher à Pete’s Creek, un affluent du fleuve Mackenzie, dans les Territoires du Nord-Ouest. Bien que les connaissances écologiques traditionnelles des Territoires du Nord-Ouest attestent de la prédation de corégones par les ours bruns, il est rare que la documentation scientifique démontre que les ours bruns mangent du poisson autre que le saumon, la truite (Oncorhynchus spp.) et l’omble chevalier (Salvelinus spp.), particulièrement en Amérique du Nord. En tant que source alimentaire de grande qualité concentrée dans cet espace et ce paysage pauvre en ressources, le corégone tschir en migration pourrait jouer un rôle important dans l’écologie alimentaire de certains ours bruns de l’Arctique

Possible Impacts of Climatic Warming on Polar Bears

If climatic warming occurs, the first impacts on polar bears (Ursus maritimus) will be felt at the southern limits of their distribution, such as in James and Hudson bays, where the whole population is already forced to fast for approximately four months when the sea ice melts during the summer. Prolonging the ice-free period will increase nutritional stress on this population until they are no longer able to store enough fat to survive the ice-free period. Early signs of impact will include declining body condition, lowered reproductive rates, reduced survival of cubs, and an increase in polar bear-human interactions. Although most of these changes are currently detectable in the polar bears of western Hudson Bay, it cannot yet be determined if climatic change is involved. In the High Arctic, a decrease in ice cover may stimulate an initial increase in biological productivity. Eventually however, it is likely that seal populations will decline wherever the quality and availability of breeding habitat are reduced. Rain during the late winter may cause polar bear maternity dens to collapse, causing the death of occupants. Human-bear problems will increase as the open water period becomes longer and bears fasting and relying on their fat reserves become food stressed. If populations of polar bears decline, harvest quotas for native people will be reduced and eventually eliminated. Tourism based on viewing polar bears would become extirpated from at least the southern part of their range. If climatic warming occurs, the polar bear is an ideal species through which to monitor the cumulative effects in arctic marine ecosystems because of its position at the top of the arctic marine food chain.Key words: polar bear, Ursus maritirnus, climatic change, Hudson BayS'il se produit un réchauffement climatique, les premières retombées sur les ours polaires (Ursus maritimus) se feront sentir aux limites méridionales de leur distribution telles que la baie James et la baie d'Hudson, où toute la population se voit déjà soumise à un jeûne forcé durant près de quatre mois lors de la fonte estivale de la glace de mer. Une prolongation de la période libre de glace va accroître, pour cette population, le stress lié à ses besoins nutritionnels jusqu'à ce que les animaux ne puissent plus emmagasiner assez de réserves de graisse pour survivre à la période libre de glace. Des signes précoces de ces retombées incluront une diminution de la santé physique, une baisse du taux de reproduction, une réduction de la survie des oursons, et une augmentation de l'interaction entre l'ours et l'homme. Bien que la plupart de ces changements chez les ours polaires de l'ouest de la baie d'Hudson soient déjà visibles, on ne peut encore dire avec précision s'il s'agit là des retombées d'un changement climatique. Dans l'Extrême-Arctique, une diminution du couvert nival peut stimuler une augmentation initiale de la productivité biologique. Mais il est probable, à la longue, que les populations de phoques diminueront partout là où la qualité et la disponibilité de l'habitat de reproduction sont réduites. Les précipitations sous forme de pluie à la fin de l'hiver peuvent causer l'effondrement des tanières de mise bas des ourses polaires, amenant la mort des occupants. Les problèmes reliés à l'interaction de l'ours et de l'homme augmenteront avec le prolongement de la période d'eau libre, ce qui causera les ours en état de jeûne à compter sur leurs réserves de graisse et à devenir stressés par le manque de nourriture. Si les populations d'ours polaires diminuent, les quotas de prélèvement pour les autochtones seront réduits et à la longue éliminés. Le tourisme qui dépend de l'observation des ours polaires dans l'ouest de la baie d'Hudson disparaîtra probablement. Si l'océan Arctique devenait libre de glace chaque année pour une assez longue période, il est probable que les ours polaires disparaîtraient d'au moins la partie méridionale de leur territoire. S'il se produit un réchauffement climatique, l'ours polaire est une espèce idéale s'offrant à l'observation des effets cumulatifs dans les écosystèmes marins arctiques en raison de sa position au sommet de la chaîne alimentaire marine de l'Arctique.Mots clés : ours polaire, Ursus maritimus, changement climatique, baie d’Hudso

Terrestrial Foraging by Polar Bears during the Ice-Free Period in Western Hudson Bay

Food habits of polar bears on land during the ice-free period in western Hudson Bay were examined between 1986 and 1992. In contrast to previous studies, feeding on vegetation during the ice-free period was common. Between August and October, evidence of feeding was found in 34% of the females and 26% of the males captured over 10 km inland from the coast. The primary forage was Vaccinium uliginosum and Empetrum nigrum berries. Feeding was most common in subadults and females. The incidence of feeding on berries varied annually from 2 to 41%. We were not able to determine the energetic importance of terrestrial foraging, but the intake may reduce the rate of weight loss of bears on land, particularly in years when berries are abundant.Key words: polar bears, Ursus maritimus, feeding, arctic food webOn a étudié les habitudes alimentaires des ours polaires à terre durant la période libre de glace dans l'ouest de la baie d'Hudson entre 1986 et 1992. Contrairement aux études antérieures, l'alimentation végétale durant la période libre de glace était commune. Entre août et octobre, on a pu documenter l'alimentation chez 34 p. cent des femelles et 26 p. cent des mâles capturés dans une zone s'étendant jusqu'à 10 km à l'intérieur des terres. Le fourrage principal était constitué des baies Vaccinium uliginosum et Empetrum nigrum. La nourriture était surtout consommée par les jeunes adultes et les femelles. L'incidence de l'alimentation constituée de baies variait annuellement de 2 à 41 p. cent. On n'a pas été en mesure de déterminer l'importance énergétique de l'alimentation végétale terrestre, mais son absorption pourrait réduire le taux de perte de poids des ours à terre, en particulier les années où il y a une abondance de baies.Mots clés : ours polaires, Ursus maritirnus, alimentation, réseau trophique arctiqu

Long-Distance Movement of a Female Polar Bear from Canada to Russia

Polar bears (Ursus maritimus) display fidelity to large geographic regions, and their movements are influenced by sea ice distribution. Polar bear subpopulations are moderately distinct from one another, and long-distance movements between subpopulations are rare. We describe and analyze the movements of a female polar bear tracked by satellite telemetry from spring 2009 for 798 days. This female traveled an exceptionally long distance (totaling 11 686 km) from the sea ice off the Yukon Territory, Canada (Southern Beaufort Sea subpopulation) to Wrangel Island, Russia (Chukchi Sea subpopulation). In comparison to other polar bears in this study, this bear traveled farther, moved faster, and had a much larger home range in the first year. Furthermore, the calculation of the home range size by two different methods demonstrated that the commonly used minimum convex polygon method overestimated the home range compared to the less biased Brownian bridge movement model. This female’s long-distance movement was unusual and provides additional evidence for gene flow between subpopulations. Monitoring polar bear movements is useful to track such events, which is especially important at present because sea ice loss due to climate change can affect subpopulation boundaries and influence management.L’ours polaire (Ursus maritimus) démontre sa fidélité à de grandes régions géographiques, et ses déplacements subissent l’influence de la répartition de la glace de mer. Les sous-populations d’ours polaires sont modérément distinctes les unes des autres, et les déplacements sur de longues distances entre les sous-populations sont rares. Nous décrivons et analysons les déplacements d’une ourse polaire suivie par télémétrie satellitaire pendant 798 jours à compter du printemps 2009. Cette femelle s’est déplacée sur une distance exceptionnellement longue (11 686 km au total) depuis la glace de mer au large du territoire du Yukon, au Canada (sous-population du sud de la mer de Beaufort) jusqu’à l’île Wrangel, en Russie (sous-population de la mer des Tchouktches). Comparativement à d’autres ours polaires visés par cette étude, cette ourse s’est déplacée plus loin et plus vite, et elle avait un domaine vital beaucoup plus vaste au cours de sa première année. De plus, le calcul de la taille de son domaine vital effectué au moyen de deux méthodes différentes a permis de constater que la méthode fréquemment utilisée du polygone convexe minimum donnait lieu à la surestimation du domaine vital comparativement au modèle de mouvement moins faussé du pont brownien. Le déplacement de cette ourse sur de longues distances était inhabituel et il permet d’obtenir des preuves supplémentaires au sujet du flux génétique entre les sous-populations. La surveillance des déplacements des ours polaires est utile dans le cadre du suivi de tels événements, ce qui est particulièrement important en ce moment, car la perte de glace de mer attribuable au changement climatique peut avoir des effets sur les frontières des sous-populations et la gestion des influences

Unusual Predation Attempts of Polar Bears on Ringed Seals in the Southern Beaufort Sea: Possible Significance of Changing Spring Ice Conditions

In April and May 2003 through 2006, unusually rough and rafted sea ice extended for several tens of kilometres offshore in the southeastern Beaufort Sea from about Atkinson Point to the Alaska border. Hunting success of polar bears (Ursus maritimus) seeking seals was low despite extensive searching for prey. It is unknown whether seals were less abundant in comparison to other years or less accessible because they maintained breathing holes below rafted ice rather than snowdrifts, or whether some other factor was involved. However, we found 13 sites where polar bears had clawed holes through rafted ice in attempts to capture ringed seals (Phoca hispida) in 2005 through 2006 and another site during an additional research project in 2007. Ice thickness at the 12 sites that we measured averaged 41 cm. These observations, along with cannibalized and starved polar bears found on the sea ice in the same general area in the springs of 2004 through 2006, suggest that during those years, polar bears in the southern Beaufort Sea were nutritionally stressed. Searches made farther north during the same period and using the same methods produced no similar observations near Banks Island or in Amundsen Gulf. A possible underlying ecological explanation is a decadal-scale downturn in seal populations. But a more likely explanation is major changes in the sea-ice and marine environment resulting from record amounts and duration of open water in the Beaufort and Chukchi seas, possibly influenced by climate warming. Because the underlying causes of observed changes in polar bear body condition and foraging behaviour are unknown, further study is warranted.En avril et en mai des années 2003 à 2006, de la glace de mer inhabituellement raboteuse et entassée s’est étendue sur plusieurs dizaines de kilomètres au large du sud-est de la mer de Beaufort, à partir de la pointe Atkinson environ jusqu’à la frontière de l’Alaska. Les ours polaires (Ursus maritimus) avaient donc du mal à attraper des phoques malgré la chasse intense. On ne sait pas si les phoques s’y trouvaient en moins grande abondance par rapport aux autres années ou s’ils étaient moins accessibles parce qu’ils maintenaient des trous d’air sous la glace entassée plutôt que dans les congères, ou si un autre facteur entrait en jeu. Cependant, de 2005 à 2006, on a repéré 13 endroits où les ours polaires avaient griffé des trous dans la glace entassée pour essayer d’attraper les phoques annelés (Phoca hispida), puis un autre endroit dans le cadre d’un autre projet de recherche en 2007. Aux 12 endroits mesurés, l’épaisseur de la glace atteignait 41 cm en moyenne. Ces observations, en plus des observations d’ours polaires cannibalisés et d’ours polaires affamés trouvés sur la glace de mer dans à peu près la même région du printemps 2004 au printemps 2006, laissent croire que pendant ces années, les ours polaires du sud de la mer de Beaufort éprouvaient du stress alimentaire. Des recherches effectuées plus au nord pendant cette même période, recherches réalisées à l’aide des mêmes méthodes, n’ont pas permis d’aboutir à des observations similaires près de l’île de Banks ou du golfe Amundsen. Du point de vue écologique, une explication sous-jacente consisterait en un fléchissement décadaire des populations de phoques. Cependant, une explication plus plausible consisterait en des changements majeurs caractérisant la glace de mer et le milieu marin découlant de quantités et de durées records d’eau libre dans les mers de Beaufort et de Chukchi, ce qui pourrait être le résultat du réchauffement climatique. Puisqu’on ne connaît pas les causes sous-jacentes des changements observés sur le plan de l’état du corps et des comportements alimentaires des ours polaires, des recherches plus poussées pourraient être justifiées

Changes in Land Distribution of Polar Bears in Western Hudson Bay

We examined the capture locations of polar bears (Ursus maritimus) on land in western Hudson Bay over 19 years (1986–2004) to assess temporal trends in the distribution of the population. We found that the distribution of bears of most age and sex groups shifted northward and eastward over the study. The causes of these shifts may be related to an altered population structure, changing environmental conditions, or a combination of both factors. Segregation by age, sex, and reproductive status persisted over time as found in earlier studies, but more females with young were within 5 km of the coast after 2001 than before. The distribution changes were correlated with the timing of sea-ice breakup, which now occurs, on average, about three weeks earlier than it did 30 years ago. While environmental conditions may have influenced polar bear distribution, the reduction in the number of large adult males along the coast may also have affected distribution patterns, allowing adult females to remain closer to the coast in more recent times.Nous avons examiné les lieux de capture d’ours polaires (Ursus maritimus) sur la terre ferme dans l’ouest de la baie d’Hudson pendant 19 ans (de 1986 à 2004) afin d’évaluer les tendances temporelles caractérisant la répartition de la population. Nous avons remarqué que la répartition des ours de la plupart des groupes d’âge et de sexe se déplaçait vers le nord et vers l’est au cours de l’étude. Cela pourrait être attribuable à une structure de population modifiée, à l’évolution des conditions environnementales ou à un ensemble des deux facteurs. La ségrégation en fonction de l’âge, du sexe et de l’état reproducteur a persisté avec le temps, tel que dénoté dans le cadre d’études antérieures, mais plus de femelles avec des jeunes se trouvaient en-dedans de cinq kilomètres de la côte après 2001 qu’avant. Les changements en matière de répartition ont été corrélés au moment de la débâcle de la glace de mer qui maintenant se produit, en moyenne, environ trois semaines plus tôt qu’il y a 30 ans. Bien que les conditions environnementales puissent avoir exercé une influence sur la répartition des ours polaires, la réduction du nombre de gros mâles adultes le long de la côte pourrait également avoir modifié les tendances caractérisant la répartition, permettant ainsi aux femelles adultes de rester plus près de la côte ces dernières années

State-space models' dirty little secrets: even simple linear Gaussian models can have estimation problems

State-space models (SSMs) are increasingly used in ecology to model time-series such as animal movement paths and population dynamics. This type of hierarchical model is often structured to account for two levels of variability: biological stochasticity and measurement error. SSMs are flexible. They can model linear and nonlinear processes using a variety of statistical distributions. Recent ecological SSMs are often complex, with a large number of parameters to estimate. Through a simulation study, we show that even simple linear Gaussian SSMs can suffer from parameter- and state-estimation problems. We demonstrate that these problems occur primarily when measurement error is larger than biological stochasticity, the condition that often drives ecologists to use SSMs. Using an animal movement example, we show how these estimation problems can affect ecological inference. Biased parameter estimates of a SSM describing the movement of polar bears (\textit{Ursus maritimus}) result in overestimating their energy expenditure. We suggest potential solutions, but show that it often remains difficult to estimate parameters. While SSMs are powerful tools, they can give misleading results and we urge ecologists to assess whether the parameters can be estimated accurately before drawing ecological conclusions from their results