New insights into dietary management of polar bears (Ursus maritimus) and brown bears (U. arctos).

ZooBiology 2022;41:166–175. DOI: 10.1002/zoo.21658

Abstract:

Although polar bears (Ursus maritimus) and brown bears (U. arctos) have been exhibited in zoological gardens for centuries, little is known about their nutritional needs. Multiple recent studies on both wild and captive polar bears and brown bears have found that they voluntarily select dietary macronutrient proportions resulting in much lower dietary protein and higher fat or digestible carbohydrate concentrations than are currently fed in most zoos. These lower protein concentrations selected by both species maximized growth rates and efficiencies of energy utilization in brown bears and may play a role in reducing kidney, liver, and cardiovascular diseases in both species. Therefore, we propose the need for the development of new dietary regimens for both species in managed care that better reflect their macronutrient needs. We developed a new kibble that is higher in fat and lower in protein than typical diets that have been fed in managed care, has a fatty acid profile more consistent with wild bear diets, and has been readily consumed by both brown bears and polar bears. The kibble can be fed as the sole diet or as part of more complex diets with additional fruits, meats, or vegetables. Because many nutritional deficiencies and related diseases can take months or years to appear, we urge caution and continued long‐term monitoring of bears and their diets to ensure their optimal health.

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Mixed exhibit for Polar bears and Arctic foxes Thalarctos maritimus and Alopex lagopus at Omaha Zoo.

International Zoo Yearbook 8: 18-20.

Zusammenfassung:

Der Artikel berichtet über die Vergesellschaftung von 5 Moante alten Eisbären und adulten Polarfüchsen auf einer 300 m² großen Anlage, was über eine  Zeitraum von 14 Monaten gut ging.

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Husbandry and Pathology of Polar Bears (Thalactos maritimus) in Swiss Zoos.

European Association of Zoo- and Wildlife Veterinarians (EAZWV)
First scientific meeting, May 16 - 18, 1996, ROSTOCK, Germany: 47-54.

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Zusammenfassung:

Die Zoos von Basel und Zürich halten Eisbären unter Bedingungen, die der gegenwärtigen schweizerischen Tierschutzgesetzgebung entsprechen. Währenddem die Lebensdauer der als Erwachsene oder Subadulte erworbenen Eisbären zufriedenstellend ist, ist die Aufzuchtrate der Jungtiere unannehmbar tief. Die Haltung genügt daher dem Grundsatz der Nachhaltigkeit nicht. Als das Hauptproblem werden Verhaltensstörungen angesehen, die durch sozialen Stress und das Unvermögen der Bären, sich der Zooumgebung anzupassen, verursacht werden, und zu Stereotypien, Jungentötung und Hautkrankheiten führen. Unter den gegebenen Bedingungen sollte daher die Eisbärenhaltung mittelfristig eingestellt werden. Die Tierschutzgesetzgebung ist so zu ändern, dass sie dem Verhalten der Art besser Rechnung trägt. Im weiteren enthält der Beitrag Informationen über Fütterung, Lebenserwartung und Fortpflanzungsbiologie, sowie einen Überblick über die Sektionsbefunde bei Eisbären in schweizerischen Zoos.

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Untersuchungen an Eisbären in europäischen zoologischen Gärten: Verhalten und Veränderungen von Stresshormon-Konzentrationen unter Berücksichtigung der Gehegegröße und Gruppenzusammensetzung.

Rer. nat. Diss. Universität Karlsruhe

267 Seiten, 39 Tabellen, zahlreiche Grafiken und Fotos

Voller Text

Zusammenfassung

In dieser Dissertation wurden ausschließlich Daten von Eisbären in Zoohaltungen ermittelt. Ne-ben den Verhaltenselementen, die im Sinne einer verbesserten Haltung zur Untersuchung kamen, stand auch im Hinblick auf die Wildpopulationen und speziesbezogener Grundlagenforschung die erstmalige Detektion von Cortisolwerten im Faeces von Eisbären im Vordergrund.

Mit Hilfe der ermittelten Ergebnisse konnten einige Aussagen getroffen werden, die im Sinne künftiger Gehegegestaltungen wichtig sind und zum großen Teil die Daten bisheriger Arbeiten bestätigen. Die Beschreibung oder Empfehlung einer idealen Gehegekonstellation lässt sich als Gesamtes nicht aussprechen, sondern muss im Zusammenhang der beteiligten Parameter bestehen bleiben.

So ergaben sich als wesentliche Faktoren der Entstehung der Stereotypien der Tiere die kurzfristige oder mehrmalige Umsetzung in ein anderes Gehege sowie die Einordnung in die für Eisbä-ren unnatürliche Gruppenstruktur und die hierfür erforderlichen Dominanzregelungen. Daneben scheinen ausgedehnte Ruhephasen bei dominanten Tieren eher zu Stressabbau zu führen als hohe Stereotypieraten.

Die quantitativ häufigeren Sozialkontakte der Eisbären gegenüber denen aggressiver Natur sichern die Möglichkeit, sie – unter der Voraussetzung der intensiven Betreuung, regelmässigen Enrichments sowie laufender Cortisolmessungen - in Zoos in Gruppen zu halten. Das Wohlergehen und die Reduktion der Stereotypien lassen sich deutlich durch Einführen von Substraten sowie von – gegenüber der Konspezies - erhöhten Ruhe-und Aussichtsbereichen (Plateaus) erzielen.

Die Ergebnisse der Gehegebeurteilung in Bezug auf die Gruppenstruktur der Eisbären sind auf-grund der multifaktoriellen Daten am wenigsten deutlich zu benennen und müssen im Gesamt-zusammenhang betrachtet werden. Das quantitative Resultat der Abstandsmessungen jedoch spricht für den Bau großer Gehege, da die Eisbären sich, wenn möglich, auf maximale Distanz aus dem Weg gehen.

Die Empfehlung der Gruppengröße wird in dieser Arbeit eher der Paarhaltung ausgesprochen, wobei stets Alter und Geschlecht der Tiere im Aufbau der Gruppe und in Verbindung mit dem bestehenden Gehege zu beachten sind.

Entgegen den Erwartungen treten bei Bären in naturalistischen Gehegen gegenüber denen in konventionellen in dieser Arbeit erhöhte Cortisolwerte auf. Diese Ergebnisse sind unter Berück-sichtigung der geringen Vergleichbarkeit der Anlagen zu verstehen. Auch die gemessene doppelte Anzahl an Cortisolerhöhungen in kleineren sozialen Gruppen ist zunächst unerwartet, individuell aus der Diskussion aber zu erklären. Eine deutliche Aussage erzielt die Betrachtung der Cortisolwerte in Bezug auf die Stereotypien. Die Ergebnisse deuten auf die Möglichkeit des Stressabbaus durch Stereotypieren hin.

Hohe Cortisolwerte lassen sich durch vermehrte Aktivität senken. Diese Aktivität besteht bei den untersuchten Eisbären aus Stereotypien. Cortisolwerte rangniedriger Tiere sind geringfügig höher als die der subdominanten und domi-nanten. Weibliche Eisbären haben, unabhängig vom Alter, doppelt so häufige Cortisolerhöhun-gen als Männchen und scheinen damit deutlich stressanfälliger zu sein. Die Cortisolwerte bei Eisbären, die einen Transport erfahren haben, waren über verschieden lange Zeitphasen hinweg eindeutig erhöht. Auch hier zeichnete sich eine höhere Belastung bei weiblichen Tieren ab.

Die Fülle der in dieser Studie ermittelten Einzelaussagen kann dazu dienen, den individuellen Bedarfsfall pro Zoo und Eisbärengruppe mit den hier etablierten Mitteln zu ergründen und an entsprechender Stelle gezielt einzuwirken, um das Wohlergehen der Eisbären in Zoohaltungen zu stabilisieren.

PDF der Dissertation (7 MB)

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Polar Bears: The Natural History of a Threatened Species.

Markham, Ontario, Canada: Fitzhenry & Whiteside, 334 pp. ISBN 978-1-55455-155-2.

Inhalt:

The book covers polar bear population ecology, behaviour, physiology, genetics,  interspecic relationships with seals, sea ice, polynyas, denning habitat, environmental degradation, human development, and models of future Arctic change. It is largely non-technical, providing a broad understanding of the ecology and natural history of polar bears that is accessible to most people. Yet it does not “talk down” to readers; they  can expect to  be challenged  with complex ideas and difcult topics, from the effects of contaminants on polar bears (e.g., hermaphroditism) to models of predicted climate change. Some of the best writing is found in Ian’s descriptions of how polar bears travel, hunt, eat, den, and interact. His many hours in the eld have provided him with a unique perspective that can give readers a sense of what it is like to be a polar bear.

Most of the book is scientic in  presentation, but the stories of unique observations made by Stirling and his
colleagues are equally interesting and valuable.

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Polar Bears and Seals in the Eastern Beaufort Sea and Amundsen Gulf:
A Synthesis of Population Trends and Ecological Relationships over Three Decades.

ARCTIC, Vol. 55, SUPP. 1: 59-76.

Abstract:

In the eastern Beaufort Sea and Amundsen Gulf, research on polar bear populations and their ecological interrelationships with seals and sea ice conditions began in the fall of 1970. Analysis of movement data from mark-recapture studies and tracking of adult female bears with satellite radio collars indicated that there are two populations of polar bears in the area, one that inhabits the west coast of Banks Island and Amundsen Gulf and a second that is resident along the mainland coast from about Baillie Islands in Canada to approximately Icy Cape in Alaska. Polar bears throughout the Beaufort Sea and Amundsen Gulf were severely overharvested before the establishment of quotas in Canada in 1968 and the cessation of all but subsistence polar bear hunting in Alaska in 1972. Since then, both populations have recovered, and the population estimates currently used for management purposes are 1200 and 1800 for the Northern and Southern Beaufort populations, respectively. However, these population estimates are now dated and should be redone. Most female polar bears in the Beaufort Sea breed for the first time at 5 years of age, compared to 4 years of age in most other populations, and cubs normally remain with their mothers for 2.5 years prior to weaning. Heavy ice conditions in the mid-1970s and mid-1980s caused significant declines in productivity of ringed seals, each of which lasted about 3 years and caused similar declines in the natality of polar bears and survival of subadults, after which reproductive success and survival of both species increased again. The changes in the sea ice environment, and their consequent effects on polar bears, are demonstrable in parallel fluctuations in the mean ages of polar bears killed each year by Inuit hunters. In 1989, the decadal-scale pattern in fluctuations of ice conditions in the eastern Beaufort Sea changed in response to oceanographic and climatic factors, and this change has resulted in greater amounts of open water in recent years. In addition, climatic warming will be a major environmental factor if greenhouse gas emissions continue to increase. It is unknown whether the ecosystem will return to the pattern of decadal-scale change exhibited in previous decades, or how polar bears and seals will respond to ecological changes in the future, but research on these topics is a high priority.

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Familienzusammenführung bei den Eisbären des Kölner Zoos - ein Ausnahmefall.

Z. Kölner Zoo 38 (3): 113-121.

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Reproductive biology and ecology of female polar bears (Ursus maritimus).

J. Zool. Lond., 214: 601-634.

Abstract:

Data on age‐specific natality rates, litter size, interbirth interval, age of first reproduction, reproductive senescence, age of weaning and cub survival were determined for a free‐ranging population of polar bears inhabiting Hudson Bay, Canada, near the southern limit of the species range. Serum progesterone levels were also determined for females at different stages of their reproductive cycle to provide corroborative support for the reproductive parameters described. Animals were live captured using immobilizing drugs and each animal uniquely marked for future identification. First parturition occurred at four or five years of age and the age‐specific natality rate increased with age until approximately 20 years, after which it dropped markedly. At least 40% of adult females displayed two‐year interbirth intervals and 55% of cubs in their second year were independent of their mother. Mean size of cub litters in spring was 1.9 and 13% of litters had three or more cubs. The natality rate for 5–20‐year‐old females was estimated as 0.9, higher than that reported for any more northerly polar bear populations where two‐year interbirth intervals are rare, fewer than 5% of yearling cubs are weaned and triplet litters occur with less than 1% frequency. Cub mortality was initially high and declined with age. Although cubs in western Hudson Bay were weaned at a younger age and a lighter weight than their counterparts in more northern populations, cub mortality rates were similar. The reason for the marked differences in reproductive parameters in the western Hudson Bay population is not known. We speculate that sea‐ice conditions may be sufficiently different to allow weaned bears at a lighter body weight to hunt seals more successfully there than further north.

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Zucht und Aufzucht von Eisbären (Ursus maritimus) - ein Diskussionsbeitrag.

In: LINKE, K. (2008) International Studbook for Polar Bears, Ursus maritimus, 2006-2007. Zoo Rostock: 15-23

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Aspects of survival in juvenile polar bears.

Can. J. Zool, 74:1246-1252.

Abstract:

We captured, weighed, tagged, and monitored polar bear (Ursus maritimus) cubs and yearlings in western Hudson Bay to examine survival rates and correlates with survival. Cub survival between spring and autumn increased with cub mass and maternal mass, but was not related to maternal age or maternal condition. Cub survival between spring and autumn varied annually between 39.0 and 100.0% and averaged 53.2%. Whole-litter loss between spring and autumn was 30.8%, and only 38.0% of the females did not lose any cubs. Survival of spring twins was similar regardless of size, but in triplet litters, survival between spring and autumn varied according to cub size. Minimum cub survival from one autumn to the next was 34.7% and was related to cub mass, maternal mass, and maternal condition. Cub survival during autumn was estimated at 83.0%. Survival during the first year of life was no more than 44.0% but we could not estimate an annual survival rate because of the sampling regime. Possibly because harvesting was the major mortality factor for yearlings (19.4% of the yearlings were removed from the population per year), no factors examined correlated with survival of yearlings. We found no sex-related differences in survival of cubs or yearlings in any period. Relationships between survival in polar bear cubs and their condition suggest that lack of food availability, sometimes due to low maternal fat stores for lactation, leads to starvation and may be the main cause of mortality.

Aspects of survival in juvenile polar bears (PDF Download Available). Available from: https://www.researchgate.net/publication/238037133_Aspects_of_survival_in_juvenile_polar_bears [accessed Jun 21 2018].

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