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北极海冰现在以每十年12.8%的速度下降 - 2012年是有史以来最低的夏季冰量。这一巨大变化对北极生态系统产生了许多影响，从增加航运 - 2018年秋季第一艘越过北冰洋的商业集装箱船 - 到改变食物网。
但是对于穿越北极的环斑海豹而言，并不是缺少最不会伤害它们的冰 - 这是缺少积雪。
环斑海豹(Phoca hispida)依靠稳定的海冰来生出幼崽并养它们，它们还依靠足够深的积雪来挖掘巢穴，它们很像雪洞，可能意味着生与死之间的差异。这些巢穴提供极端寒冷的隔绝，并提供一些保护免受捕食者的影响，使他们的幼崽远离流动的北极熊 - 它们的主要捕食者 - 直到它们断奶。虎鲸，海象，狼，狗，狼獾，鲨鱼，甚至海鸥捕食幼崽。除了提供庇护所外，巢穴内还有呼吸孔，可以直接进入下面的水域，使海豹捕获极地和北极鳕鱼以及生存所需的各种浮游甲壳类动物。在积雪不佳的年代，幼崽可以出生在冰面上，
科学家已经观察到并预测，高崽死亡率与早期冰崩和低雪等恶劣环境条件有关。研究人员现在更进一步，将这些假设与未来春季冰雪条件的预测结合起来，建立数学模型，并对加拿大阿蒙森海湾和阿尔伯特海湾王子的人口做出一些明确的结论。
该论文今天刊登在美国生态学会的“生态应用”杂志上。
阿尔伯塔大学的博士候选人Jody Reimer说：“令人惊讶的是，预计未来将有多少小雪用于建造巢穴。”她对预计人口下降的幅度感到惊讶 - 到2100年从50%到99%不等 - 以及这些下降似乎主要是由冰雪不足导致的，而不是早期冰解体。
除了整体海豹种群数量减少之外，该模型预测，随着时间的推移，青少年相对于成年人和幼崽的比例将会减少，因为幼崽会在青少年时期减少。一般来说，每一代都会变得更小一些，并且在幼年阶段最明显地看到它的影响，特别是对于寿命长达43年的长寿命环形密封。
Reimer还表示，如果没有新的数学模型，这些结果和预测就不可能实现，这种模型揭示了先前观察到的明显问题，即成年人的年生存率。
“当我们将先前公布的人口统计估计数纳入我们的模型时，它预测了人口的显着下降，这与环境海豹在该地区仍然存在的事实不一致，”赖默说。环斑海豹被认为是一种有点神秘的物种，众所周知难以研究。多年来一直在收集对存活率和繁殖率的估计，但直到现在这些估计还没有合并到人口水平模型中。
环斑海豹对海冰和雪的依赖使它们成为气候变化的良好指标。它们是最丰富的北极海豹，具有巨大的地理分布，因此受到广泛的气候变化影响。此外，北极海洋系统的社区组成变化可以通过他们的饮食来看到，因为他们根据可用的方式转移猎物。
因此，作为指示物种，环斑海豹提供有关北极海洋生态系统健康的信息。但是这些信息依赖于检测气候变化引起的大规模变化的能力。此外，必须预见未来的生态挑战。特别是对于环斑海豹而言，鉴于它们对积雪的敏感性，对影响成年人生存的因素的更好理解和建模对于评估北极气候变化时的种群生存能力至关重要。
似乎Reimer和她的同事正在准备好预测这些变化 - “我认为这是一个实例，其中建模可以真正帮助解释现场数据，并有助于为未来的现场工作提供信息。”
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