Reindeer and caribou (Rangifer tarandus) response towards human activities

Abstract

We address the question of how human activities and infrastructure influence reindeer/caribou’s (Rangifer tarandus) behaviour and habitat use and review studies based on current methodologies. Anthropogenic activities have a direct affect on Rangifer behaviour through the senses hearing, sight and smell, and all of these are important tools for behavioural risk assessment. Short term indirect responses, such as habituation, sensitisation, avoidance, and displacement, develop through neutral, positive or negative associations towards stimulus in terms of Rangifer’s ability to experience, learn, and remember. Long term behavioural responses develop through interaction with predators and, for reindeer, also domestication. A survey of the literature dealing with behavioural studies reveals that although Rangifer in most cases retreat from anthropogenic activities, comfort distances (i.e. distances beyond which animal behaviour or activity are not influenced) are relatively short. In most cases, energetic implications appear moderate and small compared to other natural, biotic influences such as disturbance (and death) caused by insect and/or predator harassment. Unless obstructing access, physical constructions of various kinds apparently have limited effects on Rangifer behaviour or habitat use. On the other hand, constructions that do obstruct or limit access and recreational or other motorized and non-motorized activities appear to have stronger impacts on avoidance and redistribution of Rangifer. Behavioural effects that might decrease survival and reproduction include retreat from favourable habitat near disturbance sources and reduction of time spent feeding with resulting energy depletion over time. Rangifer habitat use, habitat avoidance, and feeding preferences are governed by a complexity of natural interacting factors. Domestication, habituation and sensitisation are essential in shaping Rangifer’s adaptability, and should be included in future studies on reindeer and caribou responses towards various anthropogenic activities. Although cumulative effects from human activities are likely, it remains difficult to separate these from natural variations in Rangifer habitat use and demography. Habitat avoidance towards various human infrastructures and activities is reported, but most studies reporting relatively far (4-25 km) avoidance distances relied on measurements of range properties and animal distribution recorded on 1-2 days annually in winter to induce a potential response from the animals and lack important environmental variables and/or alternative hypothesises. This methodology should be improved in order to enable identification of correlation versus causation. Studies relying on animal behaviour measurements can more correctly identify and test responses to various stimuli while also controlling for degree of domestication and other various environmental variables, but only in a limited time and spatial scale. Furthermore, such studies may not necessarily capture potential population consequences from disturbances. Thus, there are important weaknesses in the two leading methodologies (measuring animal behaviour and indirectly mapping regional/population movements and habitat use through measurements of range properties). To best study Rangifer’s responses towards anthropogenic infrastructure and activities, we propose that the two methodologies be combined and supplied with modern GPS/telemetry.

Abstract in Norwegian / Sammendrag:

Rein og caribous reaksjon på forskjellige menneskelige aktiviteter og installasjoner Vi adresserer spørsmålet om hvordan menneskelig aktivitet og infrastruktur påvirker rein/caribous (Rangifer tarandus) atferd og områdebruk og gjennomgår publiserte arbeider basert på aktuelle metoder. Antropogene aktiviteter har direkte effekt på reinens atferd via hørsel, syn og lukt; alle er viktige for deres risikovurdering. Kortsiktige indirekte reaksjonsmønstre, slik som habituering, sensitivisering, unnvikelse og fortrengning utvikles gjennom nøytrale, positive eller negative opplevelser av stimuli i henhold til erfaring, læring og hukommelse. Utviklingen av permanente atferdsmønstre skjer ved samvirke med predatorer og for reinens del, også ved domestisering. En litteraturoversikt om atferdsstudier viser at selv om Rangifer i de fleste tilfeller unnviker antropogene virksomheter, så er de avstander dyrene velger å ha mellom seg og infrastruktur uten at normalatferden endres, relativt korte. De energimessige implikasjonene er også beskjedne sammenlignet med virkningen av naturlige stressfaktorer så som forstyrrelser (og død) forårsaket av insekter og predatorer. Fysiske installasjoner av ulik art har også begrenset effekt med mindre de fysisk hindrer Rangifers områdebruk. På den annen side vil fysiske installasjoner, som hindrer eller begrenser bruken av områder, og trafikk, både fottrafikk og trafikk med motorkjøretøy, kunne ha sterkere virkning på unnvikelsesatferd og områdebruk. Atferdsmessige effekter som kan redusere overlevelse og reproduksjon omfatter unnvikelse fra beiteområder nær forstyrrelseskilder. For Rangifer er det negative resultatet av dette øket aktivitet, redusert beitetid og nedbygging av energireserver. Rangifers områdebruk, unnvikelsesatferd og næringspreferanser bestemmes ut fra et kompleks av naturlige og gjensidig påvirkende faktorer. Domestisering, habituering og sensitivisering som er sentrale begrep i utformningen av Rangifers tilpasningsevne, bør inkluderes i fremtidige studier av rein og caribous reaksjon på antropogene aktiviteter. Selv om en kumulativ atferdseffekt av menneskelige aktiviteter er mulig, er det vanskelig å skille slike fra naturlige variasjoner som følge av variasjoner i områdebruk og bestandsdynamiske forhold. Habitatunnvikelse som følge av menneskelig påvirkning er rapportert. De fleste studiene som rapporterer relativt lange unnvikelsesavstander (4-25 km) er imidlertid basert på målinger av beiteslitasje og lokalisering av dyr registrert i løpet av 1-2 dager årlig i løpet av vinteren og mangler viktige miljøparametere og/eller alternative hypoteser. Denne metoden bør forbedres for å kunne skille mellom korrelasjon og kausalitet. Målinger av atferd gjør mulig en mer korrekt testing av Rangifers reaksjon på ulike antropogene stimuli samtidig som man kontrollerer for graden av domestisering og forskjellige miljøfaktorer. Atferdsstudiene avgrenses imidlertid i både tid og rom og vil vanligvis ikke fange opp eventuelle bestandsdynamiske konsekvenser av forstyrrelser. Det hefter følgelig svakheter ved begge de to dominerende metodene som i dag anvendes; måling av atferd og bestandsfordeling og indirekte kartlegging av områdebruk ved måling av beiteslitasje. For å oppnå en bedre studiedesign for måling av Rangifers reaksjon på antropogen infrastruktur og tilknyttede aktiviteter foreslår vi at de to metodene kombineres og suppleres med GPS/telemetri teknologi.