在這裡， 一隻成年雌性北極熊坐在北極海冰上。 她的車載GPS衛星攝像機領讓研究人員跟蹤她長達12天。
北極熊生活在遠離大多數人類住區的偏遠和荒涼的環境中。
隨著北極海冰持續和預測的下降， 更需要瞭解北極熊如何使用海冰， 並對預期的環境變化做出反應。 為了回答這個問題， 自2013年以來， 我一直在研究北極熊在北極的生理和覓食行為， 與美國地質調查局， 加州大學聖克魯茲分校， 聖地牙哥動物保護研究所和斯蒂芬·阿特金森博士， 獨立研究野生生物學家。
在新近發表的一項研究中， 我們提供的代謝資料首次顯示了海豹在海冰上覓食時需要捕獲多少海豹。
覓食北極熊需要多少能量？
在美國地質調查局進行研究的博福特海， 北極熊的豐度， 存活率和身體狀況都有所下降。 但是直接量化驅動這些下降的機制卻很難。
研究表明， 熊的捕獲次數減少， 距離比過去更遠， 導致能量不平衡， 對自己的狀況和繁殖成功產生負面影響。 但是科學家一直在努力量化北極熊需要多少能量以及需要捕捉多少個密封以避免負面能量不平衡。
動物研究技術的進步使我們有機會深入瞭解北極熊在海冰中的代謝，
零度以下的溫度和廣泛的熊
2013年， 我們在兩隻北極熊上配備了裝有GPS和攝像機的衣領， 以檢測海冰中熊的行為和覓食成功率。 10至13天后， 我們設法修復了衣領， 但讓我們失望的是鏡頭上覆蓋著一塊堅固的冰塊。 更糟的是， 相機電池失敗了， 可能是由於寒冷的氣溫， 沒有錄影。
一年之後， 我們部署了四台GPS野生動物視頻攝像機工程師Mehdi Bakhtiari為我們定制設計的GPS攝像機鏡頭， 以處理極端的北極地區情況。 我們將高科技三軸加速度計與Fitbits中使用的技術相結合， 以幫助我們衡量熊的行為和活動率。
這一次， 攝像機工作。 當我們找到它們的時候， 我們從熊的角度收集了8到11天的影片， 展示了北極熊在海冰上的行為， 我們可以將這些動物的能量消耗與動物的能量消耗聯繫起來。 但四個加速度計中的三個失敗了， 這是由於極端寒冷的條件導致的電池問題。
在2015年， 與加速計製造商合作之後， 我們又一次在北極熊上部署了帶有三軸加速計的4個GPS攝像機套環。 然而， 一隻熊在轉移到加拿大後， 在我們抓住了她的九天之後走了大約175英里（280公里）。 為了到達她， 我們乘坐直升機飛往加拿大邊境附近的一個村莊， 在那裡我們被霧化了12天。 在那段時間，
盛宴或饑荒
儘管面臨這些挑戰， 我們能夠搜集一系列有關北極熊新陳代謝， 行為， 覓食率和運動模式的資料。 我們的代謝指標遠遠高於此前對北極熊代謝率的估計。 換句話說， 我們發現北極熊在日常活動中所需要的能量比科學家以前認為的多1.6倍。
視頻領域提供了極地熊的盛宴或饑荒生活方式的顯著畫面。 一隻熊可以走幾個小時， 然後找到一個對她感興趣的密封呼吸孔， 然後花幾分鐘到幾個小時等待封印來空氣。 如果發生這種情況， 熊會用後腿站立起來， 通過冰塊沖入水中， 試圖眩暈海豹，然後用它的下顎抓住獵物並咬在脖子上。多數情況下，密封會消失，熊會尋找另一個呼吸孔。
在我們研究的9只熊中，有5只在我們監測的8到11天內喪失了品質。四隻熊的體重幾乎減少了10％ - 約40磅（18公斤）。相比之下，實際上捕捉並吃過環斑海豹的四隻熊獲得了近10％的體重。在如此短的時間內，體重的這些巨大的變化，引發了嚴重的北極熊依賴能量密集的密封脂肪飲食的示範。
值得注意的是，我們還發現了熊的活動水準與其代謝之間的密切關係。比較活躍的北極熊更活躍，移動的距離更遠。
我們的研究結果加強了北極熊面臨的生理挑戰，隨著海冰收縮並越來越分散。他們的印章獵物變得不太可用，熊必須變得更加活躍，並且需要更多的距離才能餵食。雖然有很多關於海冰損失如何影響北極熊的猜測，但是我們的研究表明，如果這些動物不得不進一步尋找所需的食物，這些動物可能會受到多大的影響。
在我們研究的9只熊中，有5只在我們監測的8到11天內喪失了品質。四隻熊的體重幾乎減少了10％ - 約40磅（18公斤）。相比之下，實際上捕捉並吃過環斑海豹的四隻熊獲得了近10％的體重。在如此短的時間內，體重的這些巨大的變化，引發了嚴重的北極熊依賴能量密集的密封脂肪飲食的示範。
值得注意的是，我們還發現了熊的活動水準與其代謝之間的密切關係。比較活躍的北極熊更活躍，移動的距離更遠。
我們的研究結果加強了北極熊面臨的生理挑戰，隨著海冰收縮並越來越分散。他們的印章獵物變得不太可用，熊必須變得更加活躍，並且需要更多的距離才能餵食。雖然有很多關於海冰損失如何影響北極熊的猜測，但是我們的研究表明，如果這些動物不得不進一步尋找所需的食物，這些動物可能會受到多大的影響。