ホッキョクグマは、人間の居住地の大半から遠く離れた、人里離れた過酷な環境に生息しています。多くの生物学者にとって、こうした動物を観察できる機会は限られています。実際、海氷上のホッキョクグマの基本的な行動を理解するために科学者が主に頼ってきたのは、ホッキョクグマの行動と採餌率に関する観察です。これは、カナダの生物学者イアン・スターリングが40年以上前に行った観察に、北極圏の先住民が地域で受け継いできた知識を組み合わせたものです。
北極海氷の現在進行中の減少と今後予測される減少を受け、ホッキョクグマが海氷をどのように利用し、予想される環境変化にどう対応するのかを理解する必要性が高まっています。この問いに答えるため、私は2013年から、米国地質調査所、カリフォルニア大学サンタクルーズ校、サンディエゴ動物園保全研究所の同僚、および独立した野生生物研究生物学者のスティーブン・アトキンソン博士とともに、北極圏でホッキョクグマの生理機能と採餌行動を研究してきました。
ある新たに発表された研究で、海氷上で採餌するホッキョクグマが生き延びるために捕らえる必要のあるアザラシの数を、初めて示す代謝データを提示しました。その結果、ホッキョクグマは科学者がこれまで考えていたより多くのエネルギーを消費することが分かりました。このことは、エネルギーを多く必要とする北極圏で、脂肪分の豊富なアザラシに食餌を頼っている実態を浮き彫りにしています。
採餌するホッキョクグマには、どれほどのエネルギーが必要なのか？
米国地質調査所が研究を行うボーフォート海では、ホッキョクグマの個体数、生存率、体の状態が低下しています。しかし、こうした減少を引き起こす要因を直接定量化するのは困難でした。
研究によると、ホッキョクグマは以前より捕らえるアザラシが減り、移動距離が長くなっていると考えられます。その結果、エネルギー収支が崩れ、体の状態や繁殖の成功に悪影響が及んでいます。しかし、野生で暮らすホッキョクグマにどれほどのエネルギーが必要で、この負のエネルギー収支を避けるために何頭のアザラシを捕らえる必要があるのか、科学者たちは定量化に苦慮してきました。
動物研究技術の進歩により、海氷上にいるホッキョクグマの代謝、行動、採餌の成功、移動パターンを把握できるようになりました。しかし、こうした技術は摂氏マイナス30度の環境でホッキョクグマに使用することを想定して設計されたものではありません。そのため、求めていた情報を収集するまでに数年を要しました。
氷点下の気温と広範囲を移動するクマ
2013年、ホッキョクグマの海氷上での行動と採餌成功率を調べるため、GPSとビデオカメラを備えた首輪を2頭に装着しました。10～13日後に首輪を回収できましたが、残念なことにカメラのレンズは氷の塊で覆われていました。さらに悪いことに、低温が原因とみられるバッテリー切れで、映像は記録されていませんでした。
翌年には、野生動物用ビデオカメラの技術者メディ・バクティアリが北極圏の極限環境に耐えられるよう特別に設計した、GPSとビデオカメラを備えた首輪を4つ装着しました。クマの行動と活動量を測るため、Fitbitに使われている技術に似た高性能の三軸加速度計も首輪に取り付けました。また、血液サンプルの測定値を分析し、エネルギー消費量を判定できるようにしました。
今度はビデオカメラが作動しました。首輪を回収すると、クマの視点から海氷上での行動を捉えた8～11日分の映像が得られ、動物のエネルギー消費量と照らし合わせることができました。しかし、4つの加速度計のうち3つは、極寒によるバッテリーの問題で再び故障していました。
2015年、加速度計メーカーと協力した結果、三軸加速度計を備えたGPS・ビデオカメラ付き首輪を再びホッキョクグマに装着できました。ところが、1頭の雌はどうしてもカナダへ向かいたかったようで、首輪を装着してから9日間でおよそ175マイル（280キロメートル）移動しました。そのクマのもとへ向かうため、ヘリコプターでカナダ国境近くの村まで飛びましたが、そこで12日間、霧に閉じ込められました。その間にクマはカナダへ渡り、首輪を装着してからおよそ270マイル（430キロメートル）歩いていました。衛星経由で首輪を遠隔解除し、首輪が米国の海域に漂い戻るのを待ってから、急いで位置を特定しに向かいました。
食べ物が豊富な時と飢える時
こうした困難にもかかわらず、ホッキョクグマの代謝、行動、採餌率、移動パターンについて、注目すべき一連のデータを収集できました。代謝の測定値は、これまでのホッキョクグマの代謝率の推定を大幅に上回りました。つまり、ホッキョクグマが日々の活動に必要とするエネルギーは、科学者が従来考えていた量の約1.6倍だったのです。
ビデオカメラ付き首輪は、ホッキョクグマの食べ物が豊富な時と飢える時がある暮らしを鮮明に記録しました。クマは何時間も歩き回った末に、興味を引かれるアザラシの呼吸穴を見つけることがあります。そして、アザラシが息継ぎに浮上するのを、数分から数時間待ちます。アザラシが現れると、クマは後ろ脚で立ち上がり、氷を突き破って水中へ飛び込み、アザラシを気絶させようとします。それから顎で獲物をつかみ、首にかみつきます。多くの場合、アザラシには逃げられ、クマは別の呼吸穴を探します。
調査した9頭のうち5頭は、8～11日間の観察期間中に体重が減りました。4頭は体重のほぼ10％、約40ポンド（18キログラム）を失いました。一方、ワモンアザラシを実際に捕らえて食べた4頭は、体重がほぼ10％増加しました。これほど短期間で起きた大幅な体重変化は、ホッキョクグマがエネルギー密度の高いアザラシの脂肪に大きく依存していることを鮮明に示しています。
さらに、クマの活動量と代謝の間に強い関連があることも分かりました。活動的で移動距離の長いホッキョクグマは、活動量の少ないクマよりもはるかに多くのエネルギーを消費していました。
今回の調査結果は、海氷が縮小し、ますます分断されるなかでホッキョクグマが直面する生理的な課題を裏付けています。獲物となるアザラシが見つかりにくくなり、クマは餌を得るために、より活発に動き、より長い距離を移動しなければなりません。海氷の喪失がホッキョクグマに及ぼす影響については多くの推測がありましたが、餌を求めてより遠くまで移動せざるを得なくなった場合、これらの動物がどれほど大きな影響を受ける可能性があるのかを、今回の研究は示しています。
