Simulationsmodellierung zum besseren Verständnis demografischer und genetischer Veränderungen in einer sich erholenden Wildtierpopulationen

Die seit mehr als 27 Jahren laufende Langzeitstudie an den Tüpfelhyänen (Crocuta crocuta) des Ngorongoro-Kraters in Tansania bietet uns die einzigartige Gelegenheit, die Ursachen und Folgen demografischer und genetischer Veränderungen sowie deren Zusammenspiel in einer sich erholenden Wildpopulation eines in Gruppen lebenden Säugetiers zu untersuchen. Um dieses Ziel zu erreichen, haben wir ein individuenbasiertes Simulationsmodell (auch SHIM genannt) entwickelt, um Fragen zu untersuchen, die sowohl für die Grundlagenforschung als auch den Naturschutz relevant sind.

Projektbeschreibung

Die Simulationsmodellierung von Wildtierpopulationen ist ein nützliches Instrument, um zu untersuchen, wie sich Veränderungen bei einzelnen Individuen auf eine Population als Ganzes auswirken. Auf der Grundlage von Daten aus einer mehr als 27 Jahre dauernden Studie an den Tüpfelhyänen (Crocuta crocuta) des Ngorongoro-Kraters in Tansania haben wir ein individuelles (agentenbasiertes) Modell entwickelt, das soziale, demografische und genetische Informationen einbezieht, um eine robuste Simulation der Population dieses großen, in Gruppen lebenden Raubtiers zu erstellen. Wir verwenden unser demo-genetisches Modell - SHIM genannt -, um die Auswirkungen von umweltbedingten, genetischen und demografischen Veränderungen sowie die Rolle von Erhaltungsmanagementstrategien auf eine Vielzahl von  Eigenschaften der Population zu untersuchen und zu entflechten. Diese Arbeit hilft uns, eine Schlüsselart vieler afrikanischer Ökosysteme besser zu verstehen und bietet darüber hinaus Einblicke in die Faktoren und Mechanismen, die die Erholung von Wildtierpopulationen bestimmen.

Aktuelle Forschungsfragen

Warum hat sich die Tüpfelhyänenpopulation erholt?
Die Tüpfelhyänenpopulation in Ngorongoro hat sich seit Beginn der Erhebungen im April 1996 mehr als verdoppelt. Mit einer Kombination aus statistischen Analysen und Simulationen untersuchen wir, wie verschiedene Faktoren wie Epidemien, Wettbewerb oder Schutzmaßnahmen die vergangene und künftige Anzahl der Individuen in dieser Population beeinflussen. Wir untersuchen auch, wie die Erholung der Umwelt mit der Erholung der Population zusammenhängt. In diesem Zusammenhang entwickeln wir auch Methoden zur Bewertung von Veränderungen der Tragfähigkeit im Laufe der Zeit.

Welche Auswirkungen hat die Inzuchtdepression auf die Population?
Da wilde Populationen aufgrund menschlicher Eingriffe immer kleiner und unzusammenhängender werden, wird Inzucht wahrscheinlich immer häufiger und problematischer. Dank des sehr detaillierten  Monitorings ist in der Ngorongoro-Tüpfelhyänenpopulation gut dokumentiert, wer sich mit wem paart. Damit lassen sich sowohl Inzuchtgrad als auch Vitalitätsraten (Überleben, Fortpflanzung) präzise ableiten. Um zu messen, wie sich die Inzuchtdepression auf die Population als Ganzes auswirkt, kombinieren statistische Analysen und Simulationsmodelle. Wir tun dies, indem wir die natürliche Population nachbilden, so wie sie ist, aber auch so, wie sie sich unter verschiedenen kontrafaktischen Szenarien entwickeln könnte, z. B. unter verschiedenen  Partnerwahl-Szenarien oder verschiedenen Erhaltungsmanagementstrategien.