Mark-Recapture and Stochastic Population Models for Polar Bears of the High Arctic

We used mark-recapture data and population viability analysis (PVA) to estimate demographic parameters, abundance, and harvest risks for two adjacent populations of polar bears (Ursus maritimus) inhabiting Lancaster Sound and Norwegian Bay, Canada. Analyses were based on data from 1871 bears that were uniquely marked during the period 1972–97. Our best-fitting mark-recapture model specified sex and age effects on probabilities of survival and an effect of prior recapture (dependence) on capture probability. The most parsimonious solution in our analysis of survival was to assume the same rate for the Lancaster Sound and Norwegian Bay populations. Total (harvested) annual survival rates (mean ± 1 SE) for females included: 0.749 ± 0.105 (cubs), 0.879 ± 0.050 (ages 1–4), 0.936 ± 0.019 (ages 5– 20), and 0.758 ± 0.054 (ages 21+). Mean litter size was 1.69 ± 0.01 cubs for females of Lancaster Sound and 1.71 ± 0.08 cubs for females of Norwegian Bay. By age six, on average 0.31 ± 0.21 females of Lancaster Sound were producing litters (first age of reproduction was five years); however, females of Norwegian Bay did not reproduce until age seven or more. Total abundance (1995–97) averaged 2541 ± 391 bears in Lancaster Sound and 203 ± 44 bears in Norwegian Bay. The finite rate of increase (lambda) during the study period was estimated to be 1.001 ± 0.013 for bears of Lancaster Sound and 0.981 ± 0.027 for bears of Norwegian Bay. We incorporated demographic parameters into a harvest-explicit PVA to model short-term (15 yr) probabilities of overharvesting (i.e., 1997–2012). Our harvest simulations suggest that current levels of kill are approaching and perhaps exceeding the sustainable yield in both populations.Nous avons recouru aux données obtenues par marquage et recapture ainsi qu’aux analyses de viabilité de population pour estimer les paramètres démographiques, l’abondance et les risques liés à la récolte de deux populations adjacentes d’ours polaires (Ursus maritimus) évoluant dans le détroit de Lancaster et la baie Norwegian, au Canada. Les analyses reposaient sur les données relatives à 1 871 ours marqués de manière unique pendant la période allant de 1972 à 1997. Notre modèle de marquage et recapture le mieux ajusté tenait compte des effets du sexe et de l’âge sur les probabilités de survie, ainsi que de l’effet d’une recapture antérieure (dépendance) sur la probabilité de capture. La solution la plus parcimonieuse de notre analyse de survie consistait à assumer le même taux pour les populations du détroit de Lancaster et de la baie Norwegian. Les taux totaux de survie annuels (récoltés) (moyenne ± 1 SE) chez les femelles s’établissaient comme suit : 0,749 ± 0,105 (oursons), 0,879 ± 0,050 (âges 1-4), 0,936 ± 0,019 (âges 5-20), et 0,758 ± 0,054 (âges 21+). La grosseur moyenne des portées était de 1,69 ± 0,01 ourson dans le cas des femelles du détroit de Lancaster, et de 1,71 ± 0,08 ourson dans le cas des femelles de la baie Norwegian. Avant l’âge de six ans, en moyenne 0,31 ± 0,21 femelle du détroit de Lancaster produisait des portées (l’âge de reproduction le plus jeune était de cinq ans); cependant, les femelles de la baie Norwegian ne se reproduisaient pas avant l’âge de sept ans ou plus. L’abondance totale (1995-1997) atteignait en moyenne 2 541 ± 391 ours au détroit de Lancaster, et 203 ± 44 ours dans la baie Norwegian. Le taux fini d’augmentation (lambda) pendant la période d’étude était estimé à 1,001 ± 0,013 dans le cas des ours du détroit de Lancaster, et de 0,981 ± 0,027 dans le cas des ours de la baie Norwegian. Nous avons intégré les paramètres démographiques à une analyse de viabilité de population de récolte explicite pour modéliser les probabilités à court terme (15 ans) de surrécolte (i.e. 1997-2012). Nos simulations de récolte laissent croire que les taux d’ours tués approchent et peuvent même dépasser le rendement admissible des deux populations

The Utility of Harvest Recoveries of Marked Individuals to Assess Polar Bear (Ursus maritimus) Survival

Management of polar bear (Ursus maritimus) populations requires the periodic assessment of life history metrics such as survival rate. This information is frequently obtained during short-term capture and marking efforts (e.g., over the course of three years) that result in hundreds of marked bears remaining in the population after active marking is finished. Using 10 additional years of harvest recovery subsequent to a period of active marking, we provide updated estimates of annual survival for polar bears in the Baffin Bay population of Greenland and Canada. Our analysis suggests a decline in survival of polar bears since the period of active marking that ended in 1997; some of the decline in survival can likely be attributed to a decline in springtime ice concentration over the continental shelf of Baffin Island. The variance around the survival estimates is comparatively high because of the declining number of marks available; therefore, results must be interpreted with caution. The variance of the estimates of survival increased most substantially in the sixth year post-marking. When survival estimates calculated with recovery-only and recapture-recovery data sets from the period of active marking were compared, survival rates were indistinguishable. However, for the period when fewer marks were available, survival estimates were lower using the recovery-only data set, which indicates that part of the decline we detected for 2003 – 09 may be due to using only harvest recovery data. Nevertheless, the decline in the estimates of survival is consistent with population projections derived from harvest numbers and earlier vital rates, as well as with an observed decline in the extent of sea ice habitat.La gestion des populations d’ours polaires (Ursus maritimus) nécessite l’évaluation périodique des mesures du cycle biologique, tel que le taux de survie. Cette information est souvent obtenue dans le cadre des efforts de capture et de marquage à court terme (par exemple, sur une période de trois ans) qui se traduisent par le marquage d’une centaine d’ours au sein de la population une fois les travaux terminés. En nous appuyant sur dix années supplémentaires de données de récoltes de reprises suivant une période de marquage actif, nous aboutissons à des estimations actualisées de la survie annuelle des ours polaires faisant partie de la population de la baie de Baffin du Groenland et du Canada. Notre analyse suggère qu’il y a eu un déclin sur le plan de la survie des ours polaires depuis la période de marquage actif qui a pris fin en 1997. Une partie de ce déclin en matière de survie peut être attribuable à la diminution de la concentration de glace printanière sur le plateau continental de l’île de Baffin. La variance entourant les estimations de survie est comparativement élevée en raison du nombre à la baisse de marquages disponibles. Il y a donc lieu de faire preuve de prudence dans l’interprétation des résultats. La variance des estimations de survie augmentait considérablement au cours de la sixième année suivant le marquage. Lorsque nous avons comparé les estimations de survie avec les ensembles de données de reprise seulement et celles de recapture et de reprise pour la période de marquage actif, les taux de survie étaient indistinguables. Cependant, pour la période pendant laquelle un moins grand nombre de marquages était disponible, les estimations de survie étaient moins élevées lorsque nous nous sommes appuyés sur l’ensemble des données de reprise seulement, ce qui indique qu’une partie du déclin que nous avons constaté pour les années 2003 à 2009 pourrait être attribuable au fait que nous n’avons utilisé que les données des récoltes de reprises. Néanmoins, le déclin en matière d’estimations de survie est conforme aux projections de population dérivées des résultats des récoltes et des indices vitaux antérieurs, ainsi qu’à la diminution qui a été observée sur le plan de l’étendue de l’habitat de la glace de mer

Demography and Viability of a Hunted Population of Polar Bears

We estimated demographic parameters and harvest risks for a population of polar bears (Ursus maritimus) inhabiting Baffin Bay, Canada and Greenland, from 1974 to 1997. Our demographic analysis included a detailed assessment of age- and sex-specific survival and recruitment from 1221 marked polar bears, which used information contained within the standing age distribution of captures and mark-recapture analysis performed with Program MARK. Unharvested (natural) survival rates for females (± 1 SE) from mark-recapture analysis were 0.620 ± 0.095 (cubs), 0.938 ± 0.042 (ages 1–4), 0.953 ± 0.020 (ages 5–20), and 0.919 ± 0.046 (ages 21+). Total (harvested) survival rates for females were reduced to 0.600 ± 0.096 (cubs), 0.901 ± 0.045 (ages 1–4), 0.940 ± 0.021 (ages 5–20), and 0.913 ± 0.047 (ages 21+). Mean litter size was 1.59 ± 0.07 cubs, with a mean reproductive interval of 2.5 ± 0.01 years. By age 5, on average 0.88 ± 0.40 of females were producing litters. We estimated the geometric means (± bootstrapped SDs) for population growth rates at stable age distribution as 1.055 ± 0.011 (unharvested) and 1.019 ± 0.015 (harvested). The model-averaged, mark-recapture estimate of mean abundance (± 1 SE) for years 1994–97 was 2074 ± 266 bears, which included 1017 ± 192 females and 1057 ± 124 males. We incorporated demographic parameters and their error terms into a harvest risk analysis designed to consider demographic, process, and sampling uncertainty in generating likelihoods of persistence (i.e., a stochastic, harvest-explicit population viability analysis). Using our estimated harvest of polar bears in Baffin Bay (88 bears/yr), the probability that the population would decline no more than could be recovered in five years was 0.95, suggesting that the current hunt is sustainable.De 1974 à 1997, on a évalué les paramètres démographiques d’une population d’ours polaires (Ursus maritimus) habitant la baie de Baffin (Canada et Groenland), ainsi que les risques associés à leur prélèvement. Notre analyse démographique comprenait un bilan détaillé de la survie et du recrutement par âge et par sexe, bilan mené sur 1221 ours polaires étiquetés et qui faisait appel à l’information contenue dans les limites de la structure d’âge des captures à un moment précis, ainsi que des analyses de marquage-recapture réalisées avec le logiciel MARK. Les taux de survie sans prélèvements (c’est-à-dire naturels) des femelles (± 1 erreur-type) tirés de l’analyse de marquage-recapture étaient les suivants: 0,620 ± 0,095 (oursons), 0,938 ± 0,042 (1–4 ans), 0,953 ± 0,020 (5–20 ans) et 0,919 ± 0,046 (21 ans et plus). Les taux de survie globaux (avec prélèvements) des femelles diminuaient à: 0,600 ± 0,096 (oursons), 0,901 ± 0,045 (1–4 ans), 0,940 ± 0,021 (5–20 ans) et 0,913 ± 0,047 (21 ans et plus). La taille moyenne des portées était de 1,59 ± 0,07 ourson avec des intervalles moyens de reproduction de 2,5 ± 0,01 ans. Arrivées à l’âge de cinq ans, en moyenne 0,88 ± 0,40 des femelles avaient eu des petits. On a évalué que les moyennes géométriques (± écart-type bootstrappé) pour les taux de croissance de la population à la structure d’âge stable étaient de 1,055 ± 0,011 (sans prélèvements) et de 1,019 ± 0,015 (avec prélèvements). La valeur estimée à partir du marquage-recapture, moyennée par le modèle, de l’abondance moyenne (± 1 erreur-type), pour les années allant de 1994 à 1997 était de 2074 ± 266 ours, dont 1017 Å} 192 femelles et 1057 ± 124 mâles. On a intégré les paramètres démographiques et leurs termes d’erreur dans une analyse des risques de prélèvements conçue pour tenir compte des incertitudes démographiques, de processus et d’échantillonnage lors du calcul des probabilités de persistance (c.-à-d. une analyse stochastique de la viabilité de la population qui tient compte des prélèvements). En se basant sur nos prélèvements estimés de l’ours polaire dans la baie de Baffin (88 ours/an), la probabilité que la population ne décline pas plus que ce qu’elle pourrait récupérer en 5 ans était de 0,95, ce qui suggère que la chasse actuelle est durable

Aerial line transect survey to estimate abundance of marsh deer (Blastocerus dichotomus) (Illiger, 1815)

The objective was to estimate abundance of marsh deer in the Paraná River basin of this work. The results provided information to support further analysis of the impact of the Porto Primavera flooding lake over population. Sixty-nine animals were recorded by aerial survey using distance sampling methodology. Animals were widely distributed throughout the study area. The uncorrected data resulted in a estimate density of 0.0035 ind/ha and a population size of 636 individuals. Correcting the g for the animals that could be missed the calculated abundance was 896 (CV=0.27) individuals. This methodology was applied with success to survey marsh deer. The result was important to evaluate the marsh deer status in the area, and for future analysis of the impact of the flooding dam.A população de cervo-do-pantanal (Blastocerus dichotomus) está drasticamente reduzida no Brasil. O nosso objetivo foi o de estimar a abundância do cervo-do-pantanal na bacia do Rio Paraná e discutir a metodologia aplicada. Os resultados darão suporte para uma análise do impacto do enchimento da represa de Porto Primavera sobre essa população. Sessenta e nove animais foram registrados através de sobrevôo utilizando-se a metodologia de transecção linear com amostragem das distâncias. Os dados não corrigidos resultaram em uma densidade estimada de 0,0035ind/ha e uma população de 636 indivíduos. A correção de g para os animais que não foram vistos apresentou uma densidade de 0,0049 ind/ha e uma abundância de 896 (CV=0,27) indivíduos. A metodologia foi aplicada com sucesso na estimativa de cervo-do-pantanal. Esse resultado é importante para avaliarmos a população do cervo-do-pantanal na área e para futuramente analisarmos o impacto do enchimento da represa

Linking Colonies to Fisheries: Spatio-Temporal Overlap Between Common Murres (\u3ci\u3eUria aalge\u3c/i\u3e) from Tatoosh Island and Coastal Gillnet Fisheries in the Pacific Northwest, USA

The population-level impact of seabird bycatch is difficult to assess because colony-of-origin is often unknown. As an alternative and complementary approach to ship-derived observations, we assessed the relative potential for bycatch of a known seabird population by quantifying spatio-temporal overlap with local fisheries. Common murres (Uria aalge) have been reported as the most abundant seabird inadvertently caught in Washington and British Columbia coastal gillnet fisheries. In 1999–2001, we tracked 48 common murres from Tatoosh Island, the closest colony to the fisheries, during post-breeding. Using capture- mark-recapture models, we estimated weekly murre movement probabilities to/from three strata (offshore of, centered around, and inshore of Tatoosh Island). Based on movement probabilities and population size, we projected strata- and week-specific murre abundance. We created an index of overlap by calculating the product of murre abundance x gillnet fishing effort as a function of strata and time. The majority of murres (80%) moved inshore, where fishing effort was consistently the highest, suggesting that up to 4000 Tatoosh murres were vulnerable to bycatch. Index scores in the inshore stratum were 5–25 times higher relative to the offshore and Tatoosh strata, respectively. Overlap was sensitive to phenology, as index scores increased by 50% when dispersal was shifted four weeks earlier, while a two weeks delay decreased scores by 20%. Until the long-term impact of cumulative mortality in gillnet fisheries is determined, we believe a precautionary approach is warranted in the inshore stratum where the potential for bycatch was highest. We advocate the use of visible netting in inshore fisheries, a proven solution that reduces murre bycatch while maintaining fishing efficiency