研究人员结合卫星项圈数据和专用摄像头，为极地熊生活中最神秘和重要的阶段之一 — 母性巢穴期提供了新的见解。在这一阶段，母熊会分娩并随后带着幼崽出现。对于这一阶段的研究，研究人员首次将卫星项圈数据与专用摄像头结合起来，以提供更多的信息。
过去的研究表明，母极地熊在巢穴内停留的时间影响着幼崽的生存几率。然而，母熊为何会停留如此长时间以及她们在做什么仍然没有得到充分理解，并且研究人员越来越多使用的跟踪设备在实际观察中尚未经过验证 — 直到现在。
“北极的温度上升速度是世界其他地方的两到四倍，人类正在扩展进入可能对极地熊巢穴繁殖重要的区域，我们知道在这一时期它们对干扰十分敏感，”研究的主要作者、加拿大多伦多大学斯卡伯勒校区的博士后研究员路易丝·阿彻说。
“我们需要健康的幼崽来维持种群。我们正在试图开发工具，以更好地监测和理解它们的行为，从而能够更好地保护它们。”
巢穴期始于怀孕的极地熊将自己封闭在积雪下挖掘出的巢穴中，在那里分娩。极地熊出生时与人类相似的无助，巢穴保护它们免受寒冷天气的侵害，在几个月的哺乳期间，幼崽的体重增长速度大约是母熊的20倍。尽管母熊在分娩后会失去大约一半的体重，但在突破雪层后，她并不会立即返回狩猎。她和幼崽会在巢穴附近逗留几个星期，时不时进出，进行一些很可能比进食更重要的活动。
历史上，研究人员通过望远镜、远程摄像机来研究巢穴期，但现在主要使用能够跟踪位置、活动和环境温度的卫星项圈。所有这些方法都有其限制，研究指出，尽管项圈因能够在几年内监测极地熊的移动而越来越受到关注，但大多数项圈每几小时只收集一次数据，并不适合观察更细微的行为或短途外出情况。
在一项新的研究中，阿彻和她的同事们对六年内的熊进行了研究。研究人员在巴伦茨海亚种的极地熊中使用卫星项圈，对挪威斯瓦尔巴群岛的九个巢穴外部安装了摄像机。他们发现，依赖项圈或摄像机的数据来估计极地熊达到巢穴期关键阶段的时间，有时会相差几天到一周以上的差异。
每次收集项圈数据时，他们都会将其与摄像机上的确切图像进行匹配，以确认熊的行为。然后，他们制作了三种统计模型，其他研究人员可以将项圈数据输入其中，以准确预测熊的行为及其可能的活动。这些模型可以预测它们何时首次突破、何时从巢穴中出现，以及最终何时离开。此外，还有一个模型可以预测温度等外部因素如何影响母熊和幼崽的行为。
“项圈在识别这些广泛行为方面表现良好，比如熊何时首次走出巢穴和何时离开。我们发现这些数据与我们在摄像头上看到的相当吻合，”阿彻说。“但很难分离出我们在摄像头上看到的更细微行为。”
极地熊几乎总是在白天从巢穴中出现，外出时平均时间约为27分钟（从不到一分钟到将近八小时不等）。大约一半的时间，母熊都会带着幼崽，最常见的是在离巢穴40米以内的范围内。随着气温每升高一度，熊被看到在巢穴外的可能性增加，并且自首次突破后每过一天，这种可能性也会提高。温暖的温度意味着它们更可能在巢外被看到，且气温越高、自首次突破后经过的时间越长，它们在外逗留的时间也越长。
他们的数据表明，巢穴周围的几周主要是让幼崽适应外部世界，并且支持其他研究的发现，即突破后快速离开意味着幼崽很可能在巢穴外待的时间不足，从而生存几率降低。
“北极是一个变化迅速的区域。我们失去了大量的海冰，因此看到极地熊的行为以及它们如何应对这些变化，可以让我们洞察未来其他北极地区可能发生的情况，”阿彻说，阿彻最近完成了一项研究，将极地熊种群的减少与气候变化导致的海冰缩小联系起来。
“这就是我们如此投入于建设这个数据集并继续监测该地区熊的原因。”
