Isotopes in teeth and a cryptic population of coastal freshwater seals. Issue 6 (18th June 2019)

• Record Type: Journal Article
• Authors: Brennan, Sean R.; Fernandez, Diego P.; Burns, Jennifer M.; Aswad, Stephanie; Schindler, Daniel E.; Cerling, Thure E.
• Is Part Of: Conservation biology. Volume 33:Issue 6(2019)
• Page Start: 1415
• Page End: 1425
• Publication Date: 2019-06-18
• Subjects: biodiversity -- habitat use -- isotope ecology -- life history -- migration -- resource use -- strontium isotopes -- biodiversidad -- ecología de isotopos -- historia de vida -- isotopos de estroncio -- migración -- uso de hábitat -- uso de recursos -- 同位素生态学 -- 生物多样性 -- 生活史 -- 锶同位素 -- 迁徙 -- 生境利用 -- 资源利用; Conservation biology -- Periodicals; 333.9516
• DOI: 10.1111/cobi.13303
• Languages: English
• ISSNs: 0888-8892

Abstract

Abstract: Human activities threaten the biodiversity of aquatic mammals across the globe. Conservation of these species hinges on the ability to delineate movements and foraging behaviors of animals, but gaining such insights is hampered by difficulties in tracing individuals over their lives. We determined isotope ratios in teeth ( 87 Sr/ 86 Sr, 13 C/ 12 C, and 18 O/ 16 O) to examine lifelong movement and resource‐use patterns of a unique freshwater population of a wide‐ranging pinniped species (harbor seal [ Phoca vitulina ]) that resides in Iliamna Lake, Alaska (U.S.A.). This population's potentially unique migratory behavior and use of different trophic resources are unknown. The isotope ratios we measured in teeth showed that seals were born in the lake, remained lifelong residents, and relied principally on resources produced from in the lake, even when seasonally abundant and nutrient‐dense spawning anadromous fish (i.e., sockeye salmon [ Oncorhynchus nerka ]) were available in the lake. Our results illustrate how serial isotope records in teeth, particularly 87 Sr/ 86 Sr ratios, can be used to quantify how coastal mammal populations exploit both freshwater and marine ecosystems. Understanding lifelong patterns of habitat and resource use is essential information when designing effective conservation plans for threatened coastal mammals. We present the Iliamna Lake harbor seals as a unique case study into how isotope records within teeth can help reveal the cryptic ecology of such a population residing in an intact ecosystem. The results also provide critical baseline information for the Kvichak River system, which is facing an uncertain future due to proposed large‐scale industrial development and a rapidly changing climate. Abstract : Article Impact statement : Seals residing in Iliamna Lake, Alaska, are the only known freshwater obligate population of the eastern Pacific harbor seal. Abstract : Isotopos Dentales y una Población Críptica de Focas Costeras de Agua Dulce Resumen: Las actividades humanas amenazan a la diversidad de mamíferos acuáticos en todo el mundo. La conservación de estas especies depende de la habilidad para delinear los movimientos y los comportamientos de búsqueda de alimento de los animales, pero la obtención de dicha información está obstaculizada por las dificultades en el rastreo de individuos a lo largo del transcurso de sus vidas. Determinamos la proporción de isotopos dentales ( 87 Sr/ 86 Sr, 13 C/ 12 C y 18 O/ 16 O) para examinar el movimiento a lo largo de la vida y los patrones de uso de recursos de una población única de una especie de pinnípedos de agua dulce con una distribución amplia (foca común [ Phoca vitulina ]), la cual reside en el lago Iliamna, Alaska (E.U.A.). Se desconocen el comportamiento migratorio potencialmente único de esta población y el uso que le dan a los diferentes recursos tróficos. La proporción de isotopos que medimos en los dientes mostró que las focas nacieron en el lago, permanecieron como residentes de toda la vida y dependieron principalmente de los recursos producidos en el lago, incluso cuando estaban disponibles en aquel lugar por razones reproductivas los peces anádromos abundantes estacionalmente y con densidad de nutrientes (es decir, el salmón rojo [ Oncorhynchus nerka ]). Nuestros resultados ilustran cómo los registros seriales de isotopos dentales, particularmente la proporción 87 Sr/ 86 Sr, pueden usarse para cuantificar cómo las poblaciones de mamíferos costeros explotan tanto los ecosistemas marinos como los de agua dulce. El entendimiento de los patrones ontogénicos del uso de recursos y de hábitat es esencial cuando se diseñan planes efectivos de conservación para los mamíferos costeros en peligro. Presentamos a las focas comunes del lago Iliamna como un estudio de caso único sobre cómo los registros de isotopos dentales pueden ayudar a revelar la ecología críptica de dicha población que reside en un ecosistema intacto. Los resultados también proporcionan información importante de línea base para el sistema el río Kvichak, el cual está enfrentando un futuro incierto debido a la propuesta de un desarrollo industrial de gran escala y al rápido clima cambiante. 摘要: 人类活动威胁着全球水生哺乳动物的生物多样性。对这些物种的保护依赖于对它们的移动和觅食行为的认识, 但这却受限于追踪其个体的完整生活史这一难题。我们利用牙齿中的同位素比 （ 87 Sr/ 86 Sr、 13 C/ 12 C和 18 O/ 16 O）, 研究了美国阿拉斯加伊利亚姆纳湖广泛分布的一种鳍足动物 （港海豹 Phoca vitulina ） 的独特淡水种群在一生中的移动及资源利用格局。此前, 关于这个种群潜在的独特迁徙行为及其对不同营养资源的利用情况尚不清楚。我们通过测定牙齿同位素, 发现这些海豹终生都在伊利亚姆纳湖度过, 主要依赖湖中产生的资源, 即便是在溯河产卵且具有高营养价值的鱼类 （红鲑鱼 Oncorhynchus nerka ） 季节性地聚集在湖里时。我们的研究结果表明, 牙齿的连续同位素记录, 特别是 87 Sr/ 86 Sr 的比值, 可用于定量分析沿海生活的哺乳动物种群对淡水和海洋生态系统的利用情况。在为受胁迫的沿海哺乳动物制定有效保护计划时, 必需了解其一生中对生境和资源的利用格局。本研究以伊利亚特纳湖港海豹作为一个独特的案例, 揭示了牙齿同位素记录如何帮助了解该种群在原生生态系统中神秘的生态学特性。此外, 这些结果也提供了克维查克河生态系统的重要基底信息, 这条河流正受到大规模工业开发计划和剧烈气候变化的影响, 未来充满不确定性。【翻译: 胡怡思; 审校: 聂永刚】