Amfibieën, reptielen en herbivore zoogdieren in het Noordpoolgebied
Arctische ecosystemen zijn relatief jong in termen van geologische tijd en hebben zich voornamelijk in de afgelopen drie miljoen jaar ontwikkeld. Over het algemeen is de soortenrijkdom lager in het Noordpoolgebied dan in zuidelijke gebieden, wat consistent is met algemene wetenschappelijke waarnemingen dat de biodiversiteit afneemt van de evenaar tot de polen.
De terrestrische Arctische ecosystemen worden gekenmerkt door een kort productief zomerseizoen en een grote variatie in regionale klimaten: op het Taimyr-schiereiland in Siberië is er slechts 500 kilometer verschil tussen het weelderige Arctische gebied en de hoog Arctische 'woestijn'. Met de scherpe contrasten in regio's worden de terrestrische soorten ook uitgedaagd door extreme seizoensgebondenheid met verschillen in temperatuur op grondniveau tot 80° Celsius tussen de minimumtemperatuur in de winter en de maximumtemperatuur in de zomer, met sterke noord-zuid en kust-land gradiënten.
Minimale vertegenwoordiging van soorten in het Noordpoolgebied
Van de terrestrische vleesetende zoogdieren komen er 13 soorten voor in het Noordpoolgebied, wat neerkomt op ongeveer 10 procent van de 128 soorten die wereldwijd voorkomen. Alle 13 soorten worden rond het Noordpoolgebied aangetroffen en leven in het hoge Noordpoolgebied.
Wat vogels betreft, wordt het Noordpoolgebied ondanks de barre omgeving bevolkt door een groot aantal verschillende vogelsoorten. Er leven ongeveer 200 vogelsoorten, wat overeenkomt met ongeveer 2 procent van de wereldwijde diversiteit aan vogelsoorten. Vogels hebben de mogelijkheid om van het Noordpoolgebied hun thuis te maken dankzij de sterke seizoensgebonden uitbarstingen van voedsel, of het nu gaat om plantaardig materiaal, ongewervelde biomassa of zoöplankton. Deze constante aanvoer van voedsel, samen met de relatieve veiligheid tegen roofdieren en het continue daglicht tijdens de zomermaanden, betekent een levensvatbare omgeving om te overleven.
Hoewel er honderden vogelsoorten broeden in het Noordpoolgebied, zien we natuurlijk maar een deel daarvan tijdens onze expedities. We komen de meeste Arctische vogelsoorten tegen op en rond de archipel van Spitsbergen, waar onze gasten de kans hebben om sommige of alle vogels te zien die in de volgende video worden genoemd.
Amfibieën en reptielen in het noordpoolgebied
De minst vertegenwoordigde soorten in het Noordpoolgebied zijn amfibieën en reptielen. Wereldwijd zijn amfibieën en reptielen goed voor bijna 15.000 soorten, maar in het Noordpoolgebied komen slechts vijf amfibieën en één reptiel voor. Dit gebrek aan soortenrijkdom is vergelijkbaar met de woestijngebieden in de wereld. Hun gebrek aan aanwezigheid in het Noordpoolgebied is voornamelijk te wijten aan het feit dat hun lichaamstemperatuur wordt bepaald door de omgevingsomstandigheden.
Hoewel de eerste gegevens over Arctische amfibieën dateren van expedities in de19e en begin20e eeuw, is de wetenschappelijke kennis over deze soorten beperkt en zijn er weinig studies gedaan naar hun verspreiding, genetica, ontwikkeling, overwinteringspatronen en dieet. Wat wel bekend is, is dat amfibieën en reptielen het Noordpoolgebied bereiken in de periferie, waar hun totale populatie erg laag is.
Wetenschappelijke studies naar amfibieën en reptielen
Er zijn slechts twee belangrijke onderzoeken uitgevoerd naar amfibieën en reptielen in het Noordpoolgebied, beide in de afgelopen 10 jaar.
Eén studie onderzocht de moleculaire genetica van de Siberische watersalamander in zijn hele verspreidingsgebied en vond verschillende genetica tussen de populaties, wat vermoedelijk te wijten is aan het herhaalde proces van kolonisatie van nieuwe gebieden tijdens warme interglaciale perioden en de daaropvolgende terugtrekking tijdens glaciale pieken. Het bleek dat de Siberische watersalamander eerst gebieden koloniseerde in het oostelijke deel van Siberië, gevolgd door migratie naar de Oeral voordat hij oostwaarts trok naar Beringin en Kamtsjatka.
Ondertussen bleek uit een onderzoek naar de houtkikker in Noord-Amerika dat de soort in een snel tempo naar het noordpoolgebied migreerde met uitbreiding naar het noorden en noordwesten tot in Arctisch Alaska en het grootste deel van subarctisch Canada.
De Siberische watersalamander een populaire amfibie in het noordpoolgebied
De Siberische watersalamander is interessant omdat hij beschouwd wordt als de meest verspreide amfibiesoort in het arctische en subarctische gebied en bovendien het grootste geografische verspreidingsgebied heeft van alle recente amfibiesoorten, met een oppervlakte van ongeveer 12 miljoen vierkante kilometer. Hun meest noordelijke habitats bestaan voornamelijk uit grasonderstruiken en korstmosmoerassen, alsook uit lage struik- en grashalmtoerassen. De Siberische watersalamander doet zijn intrede in het noordpoolgebied in de polaire Oeral en bereikt in sommige gebieden de Noordelijke IJszee.
De gewone kikkersoort bereikt het noordpoolgebied ook op het oostelijk halfrond, waar hij via de meest noordelijke schiereilanden van Noorwegen en langs de oostelijke helling van de polaire Oeral het lage noordpoolgebied binnenkomt. Ook de gewone hagedis komt voor in het noordpoolgebied. Zijn reis naar het noorden gaat via het Kanin schiereiland.
Herbivore zoogdieren in het Noordpoolgebied
Herbivoren vormen de meerderheid van de terrestrische zoogdiersoorten in het Noordpoolgebied, met drie hoofdtypen op basis van lichaamsgrootte: De kleine woelmuizen, lemmingen en piká's (24 soorten met een lichaamsgewicht tussen 25 en 250 gram), die vaak de talrijkste zoogdieren in het toendra-ecosysteem zijn; herbivoren met een gemiddeld lichaamsgewicht (9 soorten met een lichaamsgewicht tussen 0,5 en 35 kilogram), waaronder hazen, grondeekhoorns en de Amerikaanse bever.
Deze soorten worden meestal in lagere dichtheden aangetroffen dan kleine zoogdieren, maar kunnen plaatselijk talrijker zijn afhankelijk van de geschiktheid van habitats; en herbivoren met een groot lichaam (6 soorten met een lichaamsgewicht tussen 40 en 600 kilogram), waaronder de kariboe en de eland.
Variaties in herbivore populaties
De enige soorten met een natuurlijke verspreiding in de hoge poolgebieden zijn bruine lemmingen en gekraagde lemmingen. Daarnaast komen ze ook voor in het lage noordpoolgebied. Snoeken en hazen komen voor in gebieden in het lage noordpoolgebied. Twee soorten komen voor in Rusland, de noordelijke pika en de Turuchan pika, en één soort in Noord-Amerika. Er komen vier soorten hazen voor in het Noordpoolgebied, de sneeuwschoenhaas, Poolhaas, Alaska haas en berghaas.
Wetenschappers hebben experimenten uitgevoerd om de populatiedichtheid van lemmingen in trends te volgen door gebruik te maken van de dichtheid van winternesten, mark-recapture vangst van levende dieren of sneeuwvangst. Onderzoek heeft uitgewezen dat op het schiereiland Taymyr in Rusland de populatie Siberische bruine lemmingen een cyclisch patroon vertoont met grote toenames om de 3-4 jaar van de jaren 1960 tot 1990. Gekraagde lemmingen zijn weliswaar minder talrijk, maar hebben ook een cyclisch populatiepatroon.
Op het eiland Wrangel in het noordoosten van Rusland is de periode tussen de jaren met piekpopulaties toegenomen van vijf jaar in de jaren 1970 tot bijna 8 jaar in de jaren 1990 en 2000. Wetenschappers speculeren dat dit het gevolg zou kunnen zijn van sneeuwcondities die bevorderlijker zijn voor de voortplanting in de winter als gevolg van frequentere dooi in de winter.
In het westelijke deel van de Canadese Arctische archipel hebben Groenlandse Halsbandlemmingen en Groenlandse Halsbandlemmingen ook een vergelijkbare populatietrend laten zien, waarbij de populatieaantallen van beide soorten in de jaren 1960 tot 1990 elke 3-4 jaar toenamen.
Vergelijkbaar met de bevindingen in Rusland, is de cyclische periode in het Canadese noordpoolgebied sinds het einde van de jaren 1990 toegenomen tot vijf jaar. In Groenland wordt de populatiedichtheid van Groenlandse Halsbandlemmingen berekend aan de hand van winternesttellingen op Traill Island. Tot 2000 had de soort een regelmatige populatiecyclus waarbij de dichtheid om de vier jaar toenam.
Verspreiding van herbivoren slechts gedeeltelijk bepaald door temperatuur
In een recente studie van wetenschappers van de Universiteit van Lapland vonden de onderzoekers bewijs dat patronen van Arctische herbivoren slechts gedeeltelijk worden bepaald door de temperatuur, waarbij interacties met planten en roofdieren belangrijker zijn voor de populatieaantallen. De studie, die deel uitmaakt van een gezamenlijk onderzoeksinitiatief genaamd Herbivory Network waarbij onderzoekers uit 10 landen betrokken zijn, verzamelde informatie over de verspreiding van 73 soorten gewervelde dieren die in het Noordpoolgebied voorkomen, waaronder trekganzen, rendieren en kariboes, lemmingen en vrijlevende tamme schapen. Tot nu toe wisten wetenschappers niet of de diversiteit van herbivoren in het Noordpoolgebied het gevolg was van fysieke omgevingsfactoren zoals temperatuur of van biotische factoren zoals de productiviteit van planten.
