Forskare från Michigan Technological University vet att det smartaste sättet att känna en älg är genom dess hjärna. Specifikt, skalle -mätningar avslöjar information om kroppsstorlek, fysiologi och villkoren för en älgs tidiga liv. Sätta ihop, mätningar genom tiden avslöjar en befolknings hälsa och till och med förändringar i deras miljö.

För den blomstrande älgpopulationen på Isle Royale, en nyckelart i världens längsta rovdjur-bytesundersökning på ön, skalle har krympt med cirka 16 procent under en 40-årsperiod. Resultaten publicerades nyligen i Global förändringsbiologi .

Sarah Hoy, en stipendiat vid School of Forest Resources and Environmental Science (SFRES) vid Michigan Tech, ledde studien.

"De förutsättningar du föds in i har en enorm inverkan på inte bara hur stor du är utan också hur länge du kommer att leva, "Säger Hoy." Denna idé är inte ny - det vi försöker göra är att fastställa hur klimatuppvärmningen påverkar denna ikoniska, kallanpassade arter. Vi hittade bevis som tyder på att älgar som upplever en varm första vinter tenderade att vara mindre som vuxna och leva kortare liv. "

Resultaten från Isle Royale älgstudie är signifikanta av flera skäl, särskilt tagen i samband med närliggande älgpopulationer.

I norra Minnesota, älgbestånden har halverats under de senaste 12 åren. Många ekologer överväger tre huvudfaktorer som spelar in:predation, sjukdomar och klimatförändringar. Särskilt, påverkan av varmare temperaturer på älgens näringstillstånd och älgparasiter, inklusive en dödlig hjärnmaskparasit som sprids av vitsvanshjortar, som har flyttat längre norrut till älgområdet eftersom klimatet har blivit mildare.

"Älgpopulationerna i norra Minnesota har tankat, "Hoy säger." Klimatet anses vara en viktig drivkraft, oavsett om det är direkt genom varmare vintertemperaturer som orsakar värmestress och påverkar älgens näringstillstånd eller indirekt genom att skapa ett mer gynnsamt livsmiljö för vitsvanshjortar. "

Eftersom Minnesota älgar har minskat, Isle Royale -älgen har blomstrat, befolkningen växer årligen med mer än 20 procent under de senaste sex åren. Det finns inte heller några vitsvanshjortar för att sprida parasiter på Isle Royale. Ändå delar de två grupperna av älgar ett liknande klimat, så Hoy och hennes team undrade om dödarna på Isle Royale -älgar skulle avslöja negativa effekter av klimatförändringarna.

Älg - som är naturligt varelser i norr - föredrar kylan. Varmare vintrar i Northwoods väcker oro över hur djurpopulationer kommer att anpassa sig till klimatförändringarna.

Genom att mäta längden, älgskrotarnas bredd och höjd - på 662 dödskallar som samlats på Isle Royale av hundratals medborgarvetenskapliga volontärer under fyra decennier - framträder tydliga mönster. Först, skallarna har minskat i storlek och, andra, bevisen tyder på att älgkalvar som upplever en varm första vinter tenderade att vara mindre som vuxna och leva kortare liv. Hoys samarbetspartner Rolf Peterson, en SFRES -forskningsprofessor vid Michigan Tech, hjälpte att dra in några av skalle.

"Det längsta vi hade att vandra var 20 miles, "Säger Peterson." Det här är inga förändringar du kan se ute på fältet; Vi letar efter trender över tiden i hela befolkningen. "

Hoy, Peterson och deras medarbetare John Vucetich, professor i ekologi vid Michigan Tech, föreslå att trenderna återspeglar en befolkning i övergång. En del av Isle Royale -älgens övergång har att göra med en annan av öns nyckelart - vargar.

Det verkar som en paradox:en växande befolkning med krympande individer och kortare livslängd. Men när man överväger den ekologiska balansen mellan tillgången på mat och predation, motsättningen är mer meningsfull. Eftersom vargarna har avlidit på ön - bara två återstod under förra årets vinterstudie - har älgbeståndet tredubblats under det senaste decenniet, når cirka 1, 600 i 2017 års undersökning. Konkurrens om mat kan också bidra till undernäring och därför mindre älgar.

"Minskning av skalle storlek kan vara en tidig indikator på befolkningsförändringar, "Säger Vucetich." Vi tittar sannolikt på en befolkning i övergång, och den hälsosammaste övergången skulle nästan säkert innebära att återställa vargpredation till Isle Royale. "

Att anpassa sig till klimatförändringarna är redan svårt för älgar; att lägga till dagens obalans i rovdjur-bytesdynamiken sätter ytterligare stress på Isle Royale-ekosystemet. Utifrån sex decenniers data, Isle Royale Winter Study kommer att komma ut senare i vinter för att dokumentera effekterna av befolkningsförändringar på öns ekosystem.

Sålänge, National Park Service planerar att släppa sitt beslut i vinter om huruvida de ska återinföra vargar till Isle Royale eller inte.