Bioforsk Rapport Vol. 3 No

Transkript

1 Bioforsk Rapport Vol. 3 No Forsøk med hårfeller som påvisningsmetode for brunbjørn nær gårdsbruk i Pasvikdalen høsten 2008 Forfattere: Martin E. Smith, Hans Geir Eiken, Leif E. Ollila, Camilla Tobiassen, Siv Grete Bjervamoen, Paul E. Aspholm og Ingvild Wartiainen. Bioforsk Jord og miljø, Svanhovd

2 Forsidebilder: To yngre bjørner som undersøker en hårfelle i Pasvikdalen høsten Bildet er tatt av et fjernstyrt kamera med bevegelsessensor. Bioforsk Svanhovd. Smith et al. Bioforsk Rapport Vol. 3 nr

3 Main office Frederik A. Dahls vei 20, N-1432 Ås Tel.: (+47) Fax: (+47) Bioforsk Soil and Environment Svanhovd N-9925 Svanvik Tlf: Faks: svanhovd@bioforsk.no Title: Forsøk med hårfeller som påvisningsmetode for brunbjørn nær gårdsbruk i Pasvikdalen høsten Authors: Martin E. Smith, Hans Geir Eiken Leif E. Ollila, Camilla Tobiassen, Siv Grete Bjervamoen, Paul E. Aspholm, Ingvild Wartiainen Date: Availability: Project No.: Archive No.: open Report No.: ISBN-no.: Number of pages: Number of appendix: 3(145) Employer: Direktoratet for naturforvaltning og Fylkesmannen I Finnmark miljøvernavdelingen Keywords: Brunbjørn; brown bear; Ursus arctos; Hårfeller; Hair snares; DNA; Non-Invasive; Ikke forstyrende Contact person: Martin E. Smith Field of work: Population monitoring; bestandsovervåkning; Molecular ecology; Molekylær økologi Abstract: Hair snares were applied to document the activity of the brown bears (Ursus arctos) in the Pasvik Valley of Northern Norway in August/September 2008 in two different areas: 1) an area close to sparsely occupied residences and cabins, including several active farms; and 2) an area without houses, and distant from most human activity. The goal was to further develop hair snares as a non-invasive technique for monitoring brown bear populations. The sampling grid was 2.5 x 2.5 km squares with one snare site located within each grid. Weekly visits were made to each snare site, inspecting the wire for hair samples and replenishing the scent lure. From 13 August until 10 September we collected 85 hair samples at 12 of the 20 hair snare sites. This novel and intensive method of hair-snares used in this study (small grids with frequent checks and baiting) was more efficient than other hair trap methods previously reported. We collected 4.25 hair samples per trap per month compared with 1.75 samples/trap/month collected in the same area during our less intensive 2007 project, and also compared with samples/trap/month for a much larger project in Glacier National Park in Montana in 1998/2000. Laboratory analyses revealed bear DNA in 74 samples (87%) and genetic profiles were successfully created for 67 samples (79% of the total and 90% for DNA positive samples). The genetic profiles revealed 13 individuals composed of 7 females and 6 males giving a resulting density of 1.04 bears/10 km 2 in this restricted study area. Previous non-invasive sampling projects in the same area have shown a possible bias favoring males in the random feces collection. Hair snares appear to be better than random feces collection at capturing both males and female brown bears. We observed most bear activity in the remote location with 63 samples from at least 10 bears in 8 of 10 trap sites while the near-human location showed less, but still substantial activity (23 samples from 5 individual bears at 4 of 10 trap sites). The bear activity close to the human occupied area was much greater during the first two periods in August (4 bears) compared with the last two periods in September (only 1 bear). Meanwhile the bear activity in the remote area was consistently higher and increased from 6 bears to 8 different bears from August to September.

4

5 1. Innhold 1. Innhold Sammendrag Introduksjon Materiale og metoder Resultater Diskusjon Konkluderende merknader Referanser Appendiks Smith et al. Bioforsk Rapport Vol. 3 nr

6 2. Sammendrag Hårfeller ble brukt til å kartlegge aktivitet av brunbjørn(ursus arctos) i Pasvikdalen, Finnmark i august/september 2008 i to ulike områder: 1) i et område I nærheten av sparsom bebyggelse med hus, hytter og flere aktive gårdsbruk; og 2) i et område som var ubebodd. Studien hadde som målsetting å videreutvikle hårfeller som en ikke-forstyrende overvåkningsmetode. Rutenettet av hårfeller var i forsøket delt i to områder, hver med 10 ruter á 2,5 km x 2,5 km (totalt 125 km 2 ). Hver felle ble besøkt en gang per uke med kontroll for hår og fornying av luktestoff. Fra 13. august til 10. september samlet vi inn 85 hårprøver på 12 av de 20 hårfellene. Denne nye og mer intensive hårfellermetoden som ble brukt her (små ruter og ukentlig besøk og luktstoff påfyll) var mer effektiv enn andre tidligere rapporterte hårfelle prosjekter. I denne studien ble det samlet 4,25 hårprøver per felle per måned sammenlignet med 1,75 hårprøver/felle/måned fra samme område under i vårt mindre intensive forsøk i 2007, og med 0,3-1,0 prøver/felle/måned rapportert i et stort prosjekt i Glacier National Park, Montana in 1998/2000. Genetiske analyser av våre prøver påviste bjørne-dna i 74 prøver (87 %), og fullstendige DNA-profiler ble etablert for 67 av disse prøvene (79 % av prøvene, og 90 % av de DNA positiv prøvene). DNA profilene identifiserte 13 ulike individer, der 7 var hunndyr, 6 var hanndyr, og dette gav en bjørnetetthet på 1.04 bjørner / 10 km 2. Tidligere ikke-forstyrende innsamlings prosjekter fra same område har vist en mulig overvekt av hanndyr med mer tilfeldig innsamling av ekskrementer. Hårfellemetoden ser ut til å være bedre til å fange opp prøver fra begge kjønn. Det ble påvist mer aktivitet fra bjørn i det ubebodde område (Område 2: 63 prøver fra minst 10 ulike bjørn på 8 av 10 feller) enn nær det spredt bebodde område (Område 1: 22 prøver fra 5 ulike bjørn på 4 av 10 feller). Bare 1 bjørn var lokalisert i begge områder. Brunbjørn aktiviteten i området nær bebyggelse var høyere i de to første to innsamlingsperiodene (4 bjørn observert i august) enn i de to siste innsamlingsperiodene (1 bjørn observert i september). Bjørnaktiviteten var konsekvent høyere og økende fra august til september i det ubebodde området (6 ulike bjørn i august og 8 ulike bjørn i september). Smith et al. Bioforsk Rapport Vol. 3 nr

7 3. Introduksjon Pasvikdalen har en av Norges tetteste bestander av brunbjørn (Ursus arctos), og Bioforsk Svanhovd har jobbet aktivt med brunbjørn siden tidlig på 1990 tallet (Wikan 1993, Swenson og Wikan 1997). I 2004 etablerte Bioforsk Svanhovd et genetisk laboratorium, og startet med DNA analyser av ekskrementer, hår og andre biologiske prøver fra bjørn som ble videre anvendt til kjønnsbestemmelse og til å lage DNA profiler for enkeltindivider. I perioden 2004 og frem til i dag har disse DNA profilene blitt brukt til å overvåke enkeltindivider, følge vandringer, og anslå bestandsstørrelser for bjørn i Pasvikdalen. Siden 2005 har Bioforsk Svanhovd også hatt det nasjonale ansvaret for genetiske analyser av biologiske prøver fra bjørn på oppdrag fra Direktoratet for naturforvaltning (DN). DNA analyser av sporprøver fra brunbjørn har ført til en bedre oversikt over bestanden og enkeltindividene i Pasvikdalen samt gitt et mer nyansert bilde av bjørnenes aktiviteter (Eiken et al. 2006, 2007, Bjervamoen et al. 2008, Wartiainen et al. 2008). Alle DNA profilene er samlet i en genetisk database for brunbjørn. Utvikling og forbedring av overvåkingsmetoder foregår kontinuerlig, og hårfeller er en ny metode som det siste tiåret har blitt anvendt i studier av både brunbjørn og svartbjørn (Ursus americanus) (Woods et al. 1999; Mowat & Strobeck 2000; Romain-Bondi et al. 2004, Kendall 1999, Kendall et al. 2005, 2008a, 2008b). I disse arbeidene har hårfellemetode med påfølgende DNA analyse dokumentert meget gode resultater.i 2006 var Bioforsk Svanhovd på studietur til USA og Canada for å studere teknikken. Hårfeller er piggtråd som er festet mellom flere trær i en ring (omkrets~30m, 40 cm over bakken) med et luktstoff i midten som tiltrekker bjørn. Når bjørnen undersøker dette luktstoffet må de under eller over piggtråden, og vil da etterlate seg hår på piggtråden. Bjørnens tykke hud vil ikke ta skade av piggtråden. I 1998 og 2000 brukte Kate Kendall og medarbeidere ved US Geological Survey en kombinasjon av denne hårfelleteknikken i et 8x8 km rutenett og en samtidig innsamling av hår fra naturlige kløtrær til å bestemme tettheten av bjørn i Glacier National Park i Montana (Kendall et al. 2008a). Ut fra DNA analysen ble bestanden av brunbjørn i dette km 2 store området anslått til å være omtrent på 240 individer (0,3 individer/10km 2 ). I 2004 ble dette prosjektet utvidet til et større område, og det ble samlet inn hårprøver fra hårfeller i et km 2 stort studieområde (7 km x 7 km rutenett). I tillegg ble hår også i dette prosjektet samlet inn etter faste tider fra trær som bjørnene klør seg på. Dette store hårfelleprosjektet er ennå ikke helt ferdig analysert (Kendall et al. 2008b), men den uniforme innsamlingen av prøver over hele dette området i USA har gitt en god oversikt over hvor 563 påviste individer brunbjørn og mer enn 2000 individer svartbjørn lever. I 2007 ledet Bioforsk Svanhovd et trilateralt hårfelleprosjekt på brunbjørn i Interreg-regi sammen med norsk forvaltning og russiske og finske forskere og forvaltere i Pasvik-Inari-Pechenga området. Ved hjelp av 112 hårfeller i et 5 x 5 km rutenett (studieområde: 1275 km 2 ) ble det samlet inn 196 prøver fra tre land og DNA analysene identifiserte 24 ulike brunbjørn (Smith et al. 2007, Wartiainen et al. 2008). Det er tidligere påvist at observasjoner av brunbjørn nær bebyggelse i Pasvikdalen (<250 m) generelt har hatt en økning fra 1990 tallet og frem til i dag (Ollila 2006). I inneværende år har det også vært mange observasjoner nær bebyggelse. I dette forsøket anvendte vi hårfellemetoden for å detaljundersøke brunbjørnindividers bevegelser nær gårdsbruk sammenlignet med et mer avsides kontroll område. Dette forsøket introduserte en mer finmasket innsamlingsgrid (2,5 km x 2,5 km) enn det som tidligere er brukt. I tillegg ble hårfellene kontrollert oftere og fornyet med luktestoff oftere enn det som er beskrevet i tidligere hårfelleforsøk. Dette var gjort for å undersøke om dette økte muligheten for at alle bjørner i studieområdene ble oppdaget. Den overordna målsettingen med forsøket var å undersøke om hårfelleteknikken er nyttig for målrettede undersøkelser i avgrensa geografiske områder for å overvåke brunbjørn. 7 Smith et al. Bioforsk Rapport Vol. 3 nr

8 4. Materiale og metoder Tillatelser til hårfelleforsøkene ble innhentet fra Mattilsynets Forsøksdyrutvalg. Lokale grunneiere, Finnmarkseiendomen (FEFO), og Statens naturoppsyn (SNO) var informert om hårfellenes plassering og løpende resultater. En finmasket innsamlingsgrid (2,5 km x 2,5 km) ble etablert i et område nær gårdsbruk (Kobbfoss- Elgryggen) og i et mer avsidesliggende område i forhold til bebyggelse (Føllvann-Spurven) med 10 hårfeller plassert på hvert sted, totalt 20 feller. Fellene ble satt opp den 13. og 14. august og tatt ned den 9. og 10.. september (før start av jaktsesongen) Forsøket hadde innsamling av hår fra fellene 4 ganger i perioden Studieområde Studieområde var delt i to områder, hver med 10 ruter á 2,5 km x 2,5 km (totalt 125 km 2 ) Område nr. 1 var lokalisert ved et sparsomt bebodd område nær Pasvikelva med flere hus og hytter samt noen aktive gårdsbruk mens Område nr. 2 var et ubebodd område med mindre menneskelig aktivitet (Figur 1). Begge områder var dominert av bærlyng og furuskog (Pinus sp.). Figur 1. Studieområder i Pasvikdalen, Sør-Varanger kommune, Finnmark. Område 1 bestod av 10 ruter à 2,5 km x 2,5 km og var lokalisert nær aktiv gårdsdrift, bebodde hus og hytter og andre menneskelig installasjoner. Område 2 bestod av 10 ruter à 2,5 km x 2,5 km som var lokalisert i mer øde områder. Rutenettet ble merket fra A1 i sørøst til L7 i nordvest Innsamlingsmetode for hår Hver hårfelle var laget av ca. 30 m piggtråd som ble spent rundt flere trær (ingen nagler eller spiker), med luktstoff i senter (Figur 2 & 3). Hver felle ble undersøkt for hår en gang per uke og luktstoff ble samtidig fornyet ved at 1,5 liter nytt luktstoff ble påført i sentrum av hver felle etter protokoll fra 2007 (Smith et al. 2007). Hver uke ble definert som en innsamlingsperiode (totalt 4 innsamlingsperioder). Luktstoffet var laget av malt fiskeslo som var blandet med storfeblod, ca like stort volum av hver del. Blandingen fikk stå til gjæring i Smith et al. Bioforsk Rapport Vol. 3 nr

9 flere måned til blandingen var helt flytende. Deretter ble den oppbevart i lufttette beholdere til den ble brukt. Det var viktig at luktstoffet var i tynnflytende væskeform, slik at bjørnene ble tiltrukket, men ikke fikk belønning i form av noe spiselig. Etter 4 uker ble alle fellene tatt ned for å unngå mulige konflikter med jaktsesongen DNA-ekstraksjon fra hår Genomisk DNA ble ekstrahert fra hår med reagenser fra Qiagen (DNeasy Blood & Tissue kit, Rotspissen fra mellom 1 og 10 hår ble kuttet av og overført til et 1,5 ml reagensrør med lysisbuffer (180 ul ATL buffer og 20 μl Proteinase K) og inkubert ved 56 o C i 1 time, og deretter ble ekstraksjonen utført som beskrevet av leverandøren. Når hårprøven bestod av små og sammenfiltrede hår ble ekstraksjonen utført på en 0,3-0,5 cm bred hårmatte eller hårkrull. DNA ble eluert fra spinnkolonne med 100 μl elueringsbuffer. I en del tilfeller ble det forsøkt å ekstrahere DNA fra et enkelt hår eller kun få hår, når ikke mer materiale var tilgjengelig. Da ble volumet av elueringsbuffer redusert til 30 µl (1 2 hår) eller 50 μl (3 4 hår). Figur 2. Skisse av et typisk hårfelle oppsett med luktstoff i midten omringet av piggtråd på ca cm høyde. Tegning av Leif Ollila Analyse av DNA-profil og kjønn Genetisk analyse med mikrosatelitter på brunbjørn ble utført etter en modifisert protokoll fra Taberlet et al. (1997). Vi brukte seks ulike genetiske markører (G1D, G10B, UarMU05, UarMu09, UarMU15 og UarMU26), og modifiserte PCR primerne for disse markørene til mer sensitive analyser (PCR fragmenter mellom 80 og 140 basepar). Dette settet av seks genetiske markører er tidligere brukt for prøver fra Sør-Varanger i 2004 og 2005 (Eiken et al. 2006), og dette spesifikke settet har betegnelsen SVAN-1 i Rovbasen. PCR-reaksjonen for hver av de 6 mikrosatellittmarkørene var på 10 μl og inneholdt 1xPCR Gold buffer, 200 μm dntp, 1,5 mm MgCl 2, 0,5 μm av primer F, 0,5 μm primer R, 1 U AmpliTaq Gold DNA polymerase, 1X BSA, 1 μl templat DNA fra ekskrement eller hår ekstraksjonen. PCR ble utført på en ABI 2720 PCR maskin som følger: 95 C i 10 min, deretter 35 sykluser, 94 o C i 30 sek, 60 o C i 30 sek, 72 o C i 60 sek, avsluttet med 72 o C i 5 min. De fluorescence-merkede PCR produktene ble fortynnet 10 ganger og tilsatt 90 % formamid og størrelsesmarkør (ABI GeneScan 400HD [ROX]). Deretter ble PCR-produktene analysert på en ABI 3130xl Genetic Analyzer (kapillær elektroforese). Alle reagensene var levert av Applied Biosystems, unntatt dntp (Eurogentec Inc.), BSA (New England Biolabs) og fluorescensmerkede PCR primere (MedProbe). Kjønnsbestemmelse baserte seg på X- og Y- spesifikke DNA-sekvenser på amelogenin genet. DNA sekvensinformasjon til PCR-primere var hentet fra Yamamoto et al. (2002), men også her har PCR-primerne tidligere blitt modifisert for å tilpasses mer sensitive analyser. PCRreaksjonen hadde samme sammensetning som PCR-reaksjonen for mikrosatellittene beskrevet i avsnittet over. PCR ble utført på en ABI 2720 PCR maskin som følger: 95 o C i 10 min, deretter 35 sykluser, 94 o C i 30 sek, 58 o C i 30 sek, 72 o C i 60 sek, avsluttet med 72 o C i 5 min. PCRproduktene ble tilsatt 90 % formamid og størrelsesmarkør (ABI GeneScan 400HD [ROX]) og analysert på en ABI 3130xl Genetic Analyser. DNA-fragmentene var på 92 basepar (Ykromosom) og 147 basepar (X-kromosom). Kjønn og genotyper for alle mikrosatellittmarkørene ble bestemt for hver prøve, satt sammen til genetiske profiler, og videre analysert i Microsoft Access. Bestemmelse av genotyper 9 Smith et al. Bioforsk Rapport Vol. 3 nr

10 baserte seg på 2 kjøringer for en markør som viste et heterozygot resultat (to ulike alleler) og 3 kjøringer for markører som viste et homozygot resultat (to like alleler). Ved avvik ble analyser gjentatt en eller to ganger til, og prøver som gav ufullstendige og dårlige genetiske profiler ble forkastet og ikke brukt til individbestemmelse Analyse av bjørneaktiviteter og bevegelser DNA profilene ble brukt til å bestemme de ulike individene, og de ulike bjørnene sine ukentlige lokaliseringer ble plottet på kart (Fig. 4 & 5). Bevegelse av enkelt individer mellom innsamlingsperiodene ble på denne måten også dokumentert. Figur 3. Bilde fra en av årets hårfeller. (Foto: Martin E. Smith) Smith et al. Bioforsk Rapport Vol. 3 nr

11 5. Resultater 4.1. Hår innsamling Hårfellene ble plassert ut i forsøksområdene den august og tatt ned den 9-10 september. Totalt ble det innsamlet hår fra fellene 4 ganger (en gang pr. uke i 4 uker). Det samla resultatet for begge områder ga 85 hårprøver fra 12 ulike feller (av 20 totalt). I område 1 ble det samlet inn 22 prøver mens det i område 2 ble samlet inn 63 prøver (Tabell 1). Fire av de 10 hårfellene var besøkt av bjørn i område 1 mens 8 av 10 hårfeller var besøkt av bjørn i område 2 (Figur 4). Tabell 1. Resultat av innsamling av hårpøver fra 20 hårfeller i et 2,5 km x 2,5 km rutenett (to områder à 10 feller) høsten 2008 i Pasvikdalen, Sør-Varanger Kommune, Finnmark. Område 1: Hårfeller nær bebyggelse og Pasvikelva Felle Nr. Oppsett dato Første sjekk Antall prøve Andre sjekk Antall prøve tredje sjekk Antall prøver 4.sjekk Antall prøve 1: I-6 13 aug 20 aug 0 27 aug 0 3 sep 0 10 sep 0 2: J-6 13 aug 20 aug 0 27 aug 0 3 sep 0 10 sep 0 3: H-5 13 aug 20 aug 6 27 aug 0 3 sep 0 10 sep 1 4: H-6 13 aug 20 aug 4 27 aug 0 3 sep 0 10 sep 0 5: G-5 13 aug 20 aug 0 27 aug 0 3 sep 0 10 sep 0 6: J-7 13 aug 20 aug 1 27 aug 1 3 sep 4 10 sep 0 7: J-8 13 aug 20 aug 0 27 aug 0 3 sep 0 10 sep 0 8: K-6 13 aug 20 aug 0 27 aug 0 3 sep 0 10 sep 0 9: K-7 13 aug 20 aug 0 27 aug 2 3 sep 3 10 sep 0 10: L-7 13 aug 20 aug 0 27 aug 0 3 sep 0 10 sep 0 Subtotalt Totalt Område 1: 22 Område 2: Hårfeller borte fra bebyggelse og Pasvikelva Felle Nr. Oppsett dato Første sjekk Antall prøve Andre sjekk Antall prøve tredje sjekk Antall prøver 4.sjekk 1: A-1 14 aug 21 aug 3 28 aug 2 4 sep 4 9 sep 0 2: B-1 14 aug 21 aug 0 28 aug 0 4 sep 0 9 sep 4 3: B-2 14 aug 21 aug 7 28 aug 1 4 sep 2 9 sep 3 4: B-3 14 aug 21 aug 0 28 aug 6 4 sep 12 9 sep 4 5: C-2 14 aug 21 aug 0 28 aug 0 4 sep 2 9 sep 0 6: C-3 14 aug 21 aug 0 28 aug 4 4 sep 0 9 sep 0 7: D-2 14 aug 21 aug 2 28 aug 0 4 sep 2 9 sep 2 8: D-3 14 aug 21 aug 0 28 aug 0 4 sep 0 9 sep 0 9: E-2 14 aug 21 aug 0 28 aug 1 4 sep 0 9 sep 2 10: E-3 14 aug 21 aug 0 28 aug 0 4 sep 0 9 sep 0 Antall prøve Subtotalt Totalt Område 2: Smith et al. Bioforsk Rapport Vol. 3 nr

12 Mikrosatelitter Registreringsår Figur 4. Geografisk lokalisering av hårfelleruter som fikk besøk av bjørn gjennom innsamlings perioden (aug/sept. 2008). Bjørnefigurer indikerer at bjørn var innom hårfellen og etterlot hår som ga DNA profil. Tallene på bjørnene indikerer hvor mange ulike individer som besøkte de ulike rutene DNA-analyse, kjønnsbestemmelse og genetisk profiler Av de 85 prøvene klarte vi å påvise DNA fra brunbjørn i 74 prøver (87 %). Videre fikk vi full utelling med fullstendig genetisk profil på 67 prøver, noe som ga en suksess rate på 79 % for det totale antall innsamlede prøver og hele 90 % suksess for DNA-positive prøver. Analysene av genetiske profiler viste 13 ulike individer, der 7 var hunndyr og 6 var hanndyr (Tabell 2). Bare to av de påviste bjørnene var tidligere ukjent. Appendix 1 viser alle prøver og DNA analyse resultater. Tabell 2. Identitet, kjønn og fullstendig genetisk profil for 13 ulike bjørner påvist i hårfelleforsøket i Bjørn - Genetiske Markører ID Kjønn* G1D G10B Mu05 Mu09 Mu15 Mu26 (Land)** 1 FI7 F 127/131 97/ /114 96/ /115 82/ (N) 2 FI21 M 123/125 97/97 108/ / /113 82/ (N) 2005 (N, R) (N) 3 FI23 M 123/135 97/ / / /115 82/ (N) 2008 (N) 4 FI30 M 123/ / / / /115 88/ (N) (N) 5 FI42 F 127/133 99/99 116/128 96/ /109 86/ (N) 2008 (N) 6 FI43 F 123/125 97/ / / /113 82/ (N) (N) 7 FI46 M 123/ / / / /115 82/ (N) (N) 8 FI62 M 127/127 97/99 126/ / /113 86/ (N) 9 FI63 F 123/129 97/ / / /113 82/ (R) (N) 10 FI71 M 127/133 97/97 114/124 96/ /109 82/ (N) 11 FI74 F 123/133 97/99 120/128 96/ /115 82/ (N) 12 FI76 F 123/ / /124 96/ /117 82/ (N) 13 FI77 F 123/133 97/99 116/124 96/ /111 86/ (N) *M = hannkjønn, F = hunnkjønn ** N = Norge, R = Russland Smith et al. Bioforsk Rapport Vol. 3 nr

13 4.3. Aktiviteter og bevegelse av individer Hunnbjørn FI7 var bjørnen som dukket opp flest ganger med noen prøver innsamlet under hver periode og i fem ulike ruter fra område 2 (Figur 5). Hunnbjørn FI63 var eneste bjørn som brukte både område 1 og 2. Binne FI63 dukket først opp i begge områder under andre innsamlingsperiode, og så på nytt igjen i område 2 under siste innsamlingsperiode. Både FI7 og FI63 er registrert i DNA-registeret hvert år siden henholdsvis 2004 og I område 1 nær bebyggelse (og andre menneskelige aktiviteter) ble det påvist 5 ulike bjørn, der 4 var hanndyr. I område 2 lengst bort fra folk ble 9 ulike bjørn dokumentert inklusiv alle 7 hunndyr. Første innsamlingsperiode Aug. Andre innsamlingsperiode Aug. Tredje innsamlingsperiode 3-4. Sep. Fjerde innsamlingsperiode Sep Figur 5. Kjønnsfordeling og identiteter av ulike bjørn identifisert fra hårfeller under de fire innsamlings periodene. Røde bjørner er hunndyr og blå bjørner er hanndyr. Tallet på bjørnene betegner bjørnens ID nummer som sammen med prefikset FI gir bjørnens unike ID navn i Svanhovds genetiske database. Bjørnen merket?? i andre innsamlingsperiode tilhører en unik bjørn der DNA analysen kun ga en partiell DNA profil slik at ID navn ikke kunne fastsettes. Det ble påvist mer aktivitet fra bjørn i det ubebodde område (Område 2: 63 prøver fra minst 10 ulike bjørn på 8 av 10 feller) enn nær det spredt bebodde område (Område 1: 22 prøver fra 5 ulike bjørn på 4 av 10 feller). Bare 1 bjørn var lokalisert i begge områder. I forhold til bebyggelse og menneskelig aktivitet var målsettingen i studien å bruke område 2 som et referanseområde i forhold til område 1. I august (første 2 innsamlinger) hadde vi 6 ulike bjørner i område 2 og 4 ulike bjørner i område 1. Det var altså mer bjørneaktiviteter i det ubebodde studieområdet (område 2) enn i området nærmere bebyggelse (område 1, Figur 5) i august. I innsamlingens siste halvdel ble bjørneaktiviteten redusert i område 1 til 1 individ, mens aktiviteten i område 2 øktetil et ennå høyere nivå enn i samme område i innsamlingens første to uker (8 ulike individer, Figur 5), og betydelig høyere enn i område 1. Gjennomsnittlig bjørnetetthet for området (125 km 2 ) var på 1,04 individer/10 km Smith et al. Bioforsk Rapport Vol. 3 nr

14 6. Diskusjon Ved hjelp av et relativt tett rutenett med 20 hårfeller (2,5 km x 2,5 km) samlet vi i løpet av fire uker i august og september 2008 inn 85 hårprøver fra brunbjørn i to ulike områder i Pasvikdalen i Sør-Varanger i Finnmark. I et område som var nær bebyggelse og gårder (område 1) ble det påvist 5 ulike bjørner, mens det i et referanseområde som var plassert i et ubebodd område (område 2) ble påvist 9 ulike individer. Samlet for hele rutenettet kunne vi med hårfellene påvise 13 ulike bjørneindivider, noe som ga en gjennomsnittlig tetthet på 1.04 bjørner /10 km Hår innsamling og DNA utbytte Den nye og mer intensive hårfellemetoden for å samle prøver fra bjørn brukt i denne studien fungerte meget godt. Pasvik-Inari-Pechenga hårfelleprosjektet i 2007 hadde et 5 km x 5 km rutenett som ble inspisert hver annen uke og vi fikk 1,75 hårprøver pr. felle/måned (Smith et al. 2007, Wartiainen et al. 2008). I denne undersøkelse i 2008 fikk vi en betydelig økning i effektiviteten for hårfellene med 4,25 hårprøver pr. felle/måned. Begge disse prosjektene er utført i samme område med samme bjørnestamme. Det er derfor rimelig å anta at det tettere rutenettet samt hyppigere fornying av luktestoff har hatt en positiv virkning på resultatet. Det er mye vanskeligere å sammenligne med tilsvarende prosjekter i andre land og på andre kontinent pga ulik samenetning av arter, ulik vegetasjon, topografi, næringsforhold med mer. Det er likevel tydelig at vårt resultat i Pasvik tyder på høyere effektivitet av våre hårfeller enn hårfellene som ble brukt i et mye større prosjektet i Glacier National Park i Montana i USA i 1998 og 2000 (her var effektiviteten 0,3-1,hårprøver fra brunbjørn pr. felle/måned, Kendall et al. 2008a). Resultatene fra denne mye mindre studien i Norge tyder likevel på at målrettede hårfelleforsøk med et relativt tett rutenett og med forfriskning av luktestoffet hver uke, er meget effektive. At det i 79 av 85 (87 %) prøver kunne påvises bjørne-dna er også veldig bra sammenlignet med metoder som er basert hovedsakelig på innsamling av ekskrementer i terrenget (Bellemain og Taberlet 2004, Murphy et al. 2007, Eiken et al. 2006, 2007, Bjervamoen et al. 2008). DNA fra ekskrementprøver har i alle disse tidligere arbeidene hatt en lavere suksessrate (30-70 %) enn i hårfellestudier. Våre tidligere arbeid på hårprøver samlet i felt i hele Norge har gitt brukbar DNA for henholdsvis 50 % (Eiken et al. 2007) og 58 % (Bjervamoen et al. 2008) av hårprøvene. I det sammenlignbare hårfelleforsøket i 2007 i Pasvik ble bjørne- DNA påvist i 67 % av hårprøvene. For hårfelle prøver og prøver samlet fra kløtrær i Glacier National Park i 1998/2000 gav henholdsvis 91 % og 88 % av prøvene brunbjørn- eller svartbjørn-dna (Kendall et al. 2008a). Det siste resultatet er likevel ikke helt sammenlignbart siden bare den beste halvpart av de innsamla hårprøvene ble DNA analysert. Det ser likevel ut som om vårt resultat i denne undersøkelsen er på et akseptabelt høyt nivå, og dette forsøket nå i 2008 gav også et litt bedre DNA resultat enn forsøket samme sted i Det er mulig at hyppigere prøveinnsamling kan ha påvirket resultatet positivt, da vi i dette forsøket fikk inn enda fersker prøver til laboratoriet. Dette er likevel noe usikkert, da 2007 forsøket (sommer) og 2008 forsøket (høst) var gjennomført i ulike tidsrom i sesongen Genetisk profiler, individbestemmelse og bjørnetetthet Det er mye å finne 13 ulike individer av brunbjørn i et studieområde på kun 125 km 2. Dette er likevel for små tall i en for liten undersøkelse til å basere bastante konklusjoner om tetthet av brunbjørn i området på, og resultatene bør uten tvil etterprøves i større forsøk. Den observerte bjørnetettheten (1,04 bjørn per 10 km 2 ) er i alle fall på nivå med andre kjente bjørneområder (Kamchatka Russland: 0,81 1,30 / 10 km 2 (Revenko 2004); Glacier National Park, Montana, USA: 0,3 /10 km 2 (Kendall et al. 2008a); og ~ 0,3 /10 km 2 for midt-sverige (Solberg et al. 2006)). Det er mulig at våre resultater ikke er representative, for eksempel pga av en relativt sein bærhøst i Den høye bjørnetettheten kan også være forårsaket av næringsmessige vandringer i denne delen av sesongen. Sammenligner vi med tidligere resultater, så har DNA analyser av hår og ekskrementer påvist 53 ulike individer i Pasvikdalen Smith et al. Bioforsk Rapport Vol. 3 nr

15 fra I 2007 ble det påvist 29 ulike individer i Pasvikdalen/Sør-Varanger kommune basert på en kombinasjon av ekskrement-dna og hår-dna (Wartiainen et al. 2008), dvs. ca. 0,2 individer/10 km 2. Hårfelleforsøket i Pasvik-Inari-Pechenga i 2007 påviste 24 ulike individer i et 1400 km 2 studieområde (også ca. 0,2 individer /10 km 2 ). Tidligere og sammenlignbare resultater tyder altså på en betydelig, men mye lavere bjørnetetthet i Pasvikdalen enn resultatet i denne siste studien. Det er også interessant at fordelingen av individenes kjønn er omtrent likt fordelt i denne studien. Dette bekrefter en tendens fra hårfellestudien i 2007, der det også ble observert at kjønnsfordeling basert på hårfeller viste omtrent like mange hunndyr som hanndyr i Pasvikdalen, mens kjønnsfordeling i resultatet fra innsamling av hår og ekskrementer i felt påviste en overvekt av hanndyr. Det kan altså ha innvirkning på kjønnsfordeling i DNA undersøkelsen hvilke innsamlingsmetode en har benyttet. Dette kan selvsagt ha implikasjoner for forvaltning basert på tilfeldig og innsatsstyrt innsamling, og bør undersøkes bedre i fremtidige studier Bjørneindivider nær bebyggelse Noen bjørner dukket opp i flere ruter innen samme tidsperioden ( FI62 og FI46 i område 1 og FI7, FI42 og FI43 i område 2). Kun bjørn FI63 ble påvist i begge områder. Samlet kan vi påvise betydelig mer bjørneaktivitet i område 2 sammenligne med område 1. Område 1 hadde ganske mye bjørneaktivitet med 4 ulike individer dokumentert innen dette begrenset område på kun 62,5 km 2 i den første halvdelen av undersøkelsen. Ut over sesongen i september var det tydelig at bjørnene flyttet seg bort fra dette området nær bebyggelsen og gårdene, siden bare 1 individ ble påvist her i de siste to innsamlingsperiodene. Denne geografiske variasjonen gjennom sesongen hadde vi noen indikasjoner på i 2007 også (Smith et al. 2007), men sesongen ble da avsluttet for tidlig for å påvise en klar tendens (ingen prøver etter 15. August). Bjørn nær bebyggelse var mye omtalt i media i år og enkelte bosteder var hyppig besøkt tidligi sesongen. Hårfeller ble plassert i område 1 for å observere individer nær bebyggelse. Våre resultater viser klart at mange ulike individer faktisk var tilsted i dette området, og at de ble registrert i hårfellene. Ut fra resultatene i denne studien ser det ut som de fleste av disse bjørnene var hannbjørner (4 av 5 ) i september ble det ikke observert bjørn nær bebyggelsen, noe som samsvarer med resultatene fra hårfellene. Det er veldig vanskelig å påvise hva som er årsaken til endringen av bjørneaktivitet i Område 1 fra august til september, men det kan ha med næringstilgang eller menneskelig aktivitet å gjøre. Større studier som kombinerer hårfeller, fenologiske data og registrering av menneskelig aktivitet kan eventuelt gi svar på slike spørsmål. 15 Smith et al. Bioforsk Rapport Vol. 3 nr

16 7. Konkluderende merknader Vi har gjennomført en modifisert og ny variant av en ikke-forstyrrende overvåkningsmetode for brunbjørn basert på hårfeller og DNA identifisering. Bruk av hårfeller har vært benyttet i mange land de siste ti år, men aldri tidligere i et så tett rutenett (2,5 km x 2,5 km), med så hyppig fornying av luktstoffet (hver 7. dag) og med så høy effektivitet (4,25 hårprøver pr. felle/måned) Selv om forsøket er svært begrenset i antall feller (n=20) og areal (125 km 2 ) kan vi oppsummere som følger: -Denne modifiserte hårfellemetoden med relativt høy tetthet av feller gav flere hårprøver pr. felle enn tidligere studier med lavere felletetthet. -Antallet fungerende hårprøver i DNA analysen var på et høyt nivå (87 %). -Bjørnetettheten i dette begrensede området i Øvre Pasvik var i august-september 2008 (~1 bjørn pr. 10 km 2 ) høyere enn forventet ut fra tidligere studier. -Hårfellene kunne påvise 4 hannbjørner og 1 hunnbjørn i områder som ligger relativt nær til bebyggelse. -Antallet bjørner og deres aktiviteter var likevel klart høyest i det ubebodde referanseområdet nær Finskegrensa, og forskjellen var størst i september måned. -Hårfellene kunne følge utviklingen i fra august til september ved at bjørneaktiviteten sank fra 4 bjørner til 1 bjørn i området som var nær bebyggelse, mens det var en økning i det ubebodde referanseområdet. -Studien viser at hårfeller kan benyttes meget vellykket til og målrettet følge bjørneindividers aktiviteter i avgrensede områder. Figur 7. Bjørnehår fanget i hårfelle. (Foto: Hans Geir Eiken) Smith et al. Bioforsk Rapport Vol. 3 nr

17 8. Referanser Bellemain, E., J. E. Swenson, D. Tallmon, S. Brunberg og P. Taberlet Estimating population size of elusive animals with DNA from hunter-collected feces: comparing four methods for brown bears. Conservation Biology, 19: Bellemain, E. and Taberlet P Improved non-invasive genotyping method: application to brown bear (Ursus arctos) faeces. Molecular Ecology Notes 4: Bjervamoen S. G., Eiken H. G., Smith M. E., Brøseth H., Aspholm P., Maartmann E., Wabakken P., Knappskog P. M og Wartiainen I Populasjonsovervåkning av brunbjørn : Rapport for Sør-Norge, Bioforsk rapport 52:1-44. Boulanger et al., Genetics Workshop 1, 2, and 3, IBA Conference, Mexico 2007 Eiken, H. G., Wikan, S., Smith, M. E., Jensen, L., Brøseth, H., Knappskog, P. M., Bjørn, T.-A., Ollila, L. og Aspholm, P. E Populasjonsovervåkning av brunbjørn : Rapport for Sør-Varanger, Finnmark for 2004 og Bioforsk Rapport 1 (62). 18 s. Eiken, H.G., S.G. Bjervamoen, M. E. Smith, H. Brøseth, S. Wikan, L. Jensen, P.M. Knappskog, T-A. Bjørn, L. Ollila og P.E. Aspholm Populasjonsovervåkning av brunbjørn : Rapport for Sør-Trøndelag, Nord-Trøndelag,Nordland, Troms og Finnmark Bioforsk Rapport Vol. 2 Nr Kendall, K. C Sampling grizzlies with noninvasive techniques. National Park Service Natural Resource Year in Review: Pages Kendall, K. C Northern Divide Grizzly Bear Project, Northern Rocky Mountain Science Center Webpage: Kendall, K. C., J. B. Stetz, D. A. Roon, L. P. Waits, J. B. Boulanger og D. Paetkau. 2008a. Grizzly Bear Density in Glacier National Park, Montana. The Journal of Wildlife Management, 72: Kendall, K. C., J. B. Stetz og A. Macleod. 2008b. Northern Divide Grizzly Beear Project Releases Results. International Bear News, 17: Murphy M. A., K. C. Kendall, A. Robinson og L. P. Waits The impact of time and field conditions on brown bear (Ursus arctos) faecal DNA amplification. Conservation Genetics, 8: Mowat, G., and C. Strobeck Estimating population size of grizzly bears using hair capture, DNA profiling, and mark recapture analysis. Journal of Wildlife Management, 64: Ollila, L Analyse av bjørneobservasjoner nær bebyggelse i Sør-Varanger kommune, Bacheloroppgave i utmarksforvaltning, Høgskolen i Hedmark, Evenstad. 29 sider. Revenko, I. A Status of Brown Bears in Kamchatka, Russian Far East. Ursus, 10:11-16 Romain-Bondi, K. A., R. B. Wielgus, L. Waits, W. F. Kasworm, M. Austin og W. Wakkinen Density and population size estimates for North Cascade grizzly bears using DNA hair-sampling techniques Biological Conservation, 117: Pages Smith M. E., Ollila L., Bjervamoen S. G., Eiken H. G., Aspholm P. E., Kopatz A., Aspi J., Kyykkä T., Ollila T., Sulkava P., Makarova O., Polikarpova N., og I. Kojola Final Report: Monitoring of the Pasvik Pasvik-Inari brown bear population using hair snares. Sluttrapport til Interreg Prosjekt: DEVELOPMENT OF MONITORING AND RESEARCH OF BROWN BEAR POPULATION IN NORTH CALOTTE AREA. Bioforsk Svanhovd, 9925 Svanvik. 9 sider. Solberg K. H., E. Bellemain, O.-M. Drageset, P. Taberlet P.og J.E. Swenson An evaluation of field and non-invasive genetic methods to estimate brown bear (Ursus arctos) population size. Biological Conservation,128: Swenson, J. E. og S. Wikan A brown near population estimate for Finnmark County, North Norway. Fauna norv.: Ser. A 17: Thompson, William L., editor Sampling Rare or Elusive Species. Island Press, Washington D.C. 429 pages. 17 Smith et al. Bioforsk Rapport Vol. 3 nr

18 Taberlet, P., J. J. Camerra, S. Griffin, E. Uhres, O. Hanotte, L.P. Waits, C. Dubois-Paganon, T. Burke og J. Bouvet Noninvasive genetic tracking of the endangered Pyrenean brown bear population. Molecular Biology, 6: Wartiainen, I., C. Tobiassen, S. G. Bjervamoen, M. E. Smith, S. Wikan og H. G. Eiken DNA analyse av sporprøver fra brunbjørn, Øst-Finnmark Bioforsk Rapport, 127:1-28. Wikan S Bjørnen i Nord-Norge. Ottar 196: Woods, J. G., D. Paetkau, D. Lewis, B. N. McLellan, M. Proctor, og C. Strobeck Genetic tagging of free-ranging black and brown bears. Wildlife Society Bulletin 27: Yamamoto K., T. Tsubota, T. Komatsu, A. Katayama, T. Murase, I. Kita og T. Kudo Sex identification of Japanese black bear, Ursus thiabetanus japonicus, by PCR based on amelogenin gene. The Journal of Veterinary Medical Science, 64: Smith et al. Bioforsk Rapport Vol. 3 nr

19 9. Appendiks 1. Fullstendige genetiske profiler av alle prøvene som var positiv for bjørne-dna innsamlet under hårfelleforsøk Prøvenr. Kart ref. Mikrosatelitter - Genetiske Markører. G1D G10B Mu05 Mu09 Mu15 Mu26 Kjønn* ID BH H5 127/127 97/99 126/ / /113 86/96 M FI62 BH H6 127/127 97/99 126/ / /113 86/96 M FI62 BH H6 127/127 97/99 126/ / /113 86/96 M FI62 BH H6 127/127 97/99 126/ / /113 86/96 M FI62 BH H6 127/127 97/99 126/ / /113 86/96 M FI62 BH J7 127/133 97/97 114/124 96/ /109 82/86 M FI71 BH A1 123/ / /124 96/ /117 82/88 F FI76 BH A1 123/ / /124 96/ /117 82/88 F FI76 BH A1 123/ / /124 96/ /117 82/88 F FI76 BH B2 127/131 97/ /114 96/ /115 82/94 F FI7 BH B2 127/131 97/ /114 96/ /115 82/94 F FI7 BH B2 123/ / / / /115 88/90 M FI30 BH B2 127/131 97/ /114 96/ /115 82/94 F FI7 BH B / /114 96/ /115 -/94 F FI7 1,2 BH B2 123/ / / / /115 88/90 M FI30 BH B2 123/ / / / /115 88/90 M FI30 BH D2 127/131 97/ /114 96/ /115 82/94 F FI7 BH D2 123/125 97/ / / /113 82/82 F FI43 BH J / / / /113 82/82 F FI63 2 BH K /97 108/ / /82 - Unk 3 BH K7 123/125 97/97 108/ / /113 82/82 M FI21 BH A1 123/ / /124 96/ /117 82/88 F FI76 BH A1 127/131 97/ /114 96/ /115 82/94 F FI7 BH B / /94 F Unk 3 BH B3 127/131 97/ /114 96/ /115 82/94 F FI7 BH B / /88 F Unk 3 BH B3 127/131 97/- 114/114 96/ /115 82/94 F FI7 1 BH B3 127/131 97/ /114 96/ /115 82/94 F FI7 BH B3 127/131 97/ /114 96/ /115 82/94 F FI7 BH B3 123/135 97/ / / /115 82/82 M FI23 BH C3 123/129 97/ /94 F Unk 3 BH C3 123/ / /82 F Unk 3 BH C3 127/131 97/ /114 96/ /115 82/94 F FI7 BH C /114 96/ /82 F Unk 3 BH E2 123/129 97/ / / /113 82/82 F FI63 BH J7 123/ / / / /115 82/82 M FI46 BH J7 123/ / / / /115 82/82 M FI46 BH J7 123/ / / / /115 82/82 M FI46 BH J7 123/ / / / /115 82/82 M FI46 BH K7 123/ / / / /115 82/82 M FI46 BH K / / M Unk 3 BH A1 123/ / /124 96/ /117 82/88 F FI76 BH A1 123/135 97/ / / /115 82/82 M FI23 19 Smith et al. Bioforsk Rapport Vol. 3 nr

20 Appendiks 1 (fortsetter) Prøvenr. Kart ref.nr Mikrosatelitter - Genetiske Markører. G1D G10B Mu05 Mu09 Mu15 Mu26 Kjønn* ID BH A1 123/135 97/ / / /115 82/82 M FI23 BH A1 123/135 97/ / / /115 82/82 M FI23 BH C2 127/131 97/ /114 96/ /115 82/94 F FI7 BH B2 127/133 99/99 116/128 96/ /109 86/86 F FI42 BH B2 123/133 97/99 120/128 96/ /115 82/82 F FI74 BH B3 123/133 97/99 120/128 96/ /115 82/82 F FI74 BH B3 123/129 97/ / / /113 82/82 F FI63 BH B3 123/133 97/99 120/128 96/ /115 82/82 F FI74 BH B3 123/133 97/99 116/124 96/ /111 86/86 F FI77 BH B3 123/133 97/99 116/124 96/ /111 86/86 F FI77 BH B3 123/133 97/99 116/124 96/ /111 86/86 F FI77 BH B3 123/133 97/99 116/124 96/ /111 86/86 F FI77 BH B3 127/133 99/99 116/128 96/ /109 86/86 F FI42 BH B3 127/133 99/99 116/128 96/ /109 86/86 F FI42 BH B3 123/133 97/99 120/128 96/ /115 82/82 F FI74 BH B3 123/133 97/99 120/128 96/ /115 82/82 F FI74 BH D2 127/131 97/ /114 96/ /115 82/94 F FI7 BH D2 127/131 97/ /114 96/ /115 82/94 F FI7 BH B1 123/135 97/ / / /115 82/82 M FI23 BH B1 123/135 97/ / / /115 82/82 M FI23 BH B1 123/135 97/ / / /115 82/82 M FI23 BH B2 127/131 97/ /114 96/ /115 82/94 F FI7 BH B2 127/131 97/ /114 96/ /115 82/94 F FI7 BH B3 127/133 99/99 116/128 96/ /109 86/86 F FI42 BH B3 127/133 99/99 116/128 96/ /109 86/86 F FI42 BH D2 123/125 97/ / / /113 82/82 F FI43 BH D2 123/125 97/ / / /113 82/82 F FI43 BH E2 123/125 97/ / / /113 82/82 F FI43 BH E2 123/125 97/ / / /113 82/82 F FI43 BH H5 123/ / / / /115 82/82 M FI46 1) Alleltap på en markør 2) Delvis DNA-profil (3-6 markører) 3) Påvist DNA fra bjørn, men ufullstendig DNA-profil gir ingen ID *M = hannkjønn, F = hunnkjønn Smith et al. Bioforsk Rapport Vol. 3 nr