Nichtlineare Effekte von Klima und Dichte in der Dynamik einer schwankenden Population von Rentieren

Nichtlineare und unregelmäßige Populationsdynamik kann als Ergebnis von Phasenabhängigkeit und Koexistenz mehrerer Attraktoren entstehen. Hier untersuchen wir die Auswirkungen von Klima und Dichte in der Dynamik einer stark schwankenden Population von wilden Rentieren (Rangifer tarandus platyrhynchus) auf Svalbard, die über einen Zeitraum von 29 Jahren beobachtet wurde. Zeitreihenanalysen zeigten, dass die Dichteabhängigkeit und die Auswirkungen des lokalen Klimas (gemessen als der Grad der Ablationsschmelze von Schnee während des Winters) auf die Zahlen beide hochgradig nichtlinear waren: direkte negative Dichteabhängigkeit wurde festgestellt, als die Population wuchs (Rt > 0) und während Phasen der Nordatlantischen Oszillation (NAO), die durch Winter mit allgemein hohen (1979-1995) und niedrigen (1996-2007) Indizes gekennzeichnet sind. Ein wachstumsphasenabhängiges Modell erklärte die Dynamik der Population am besten und offenbarte den Einfluss von dichteunabhängigen Prozessen auf die Zahlen, den ein lineares autoregressives Modell vollständig verpasste. Insbesondere wurde die Häufigkeit von Rentieren durch Ablation während Wachstumsphasen (Rt > 0) erhöht, eine Beobachtung, die der Ansicht widerspricht, dass milde Wetterperioden im Winter normalerweise schädlich für Rentiere sind aufgrund von Eisbildung im Schnee. Analysen der Vitalraten bestätigten die in der Population-Zeitreihe beschriebene Nichtlinearität und zeigten, dass sowohl die Sterblichkeit durch Hunger im Winter als auch die Fertilität nichtlinear mit Schwankungen in der Dichte und dem Ablationsniveau verbunden waren. Das erratische Wachstumsmuster der Rentierpopulation in Adventdalen scheint daher das Ergebnis einer Kombination der Effekte von nichtlinearer Dichteabhängigkeit, starker dichteabhängiger Sterblichkeit und variabler Dichteunabhängigkeit in Bezug auf Ablation im Winter zu sein.