Strontium and Oxygen Isotope Profiles of Sequentially Sampled Modern Bison (Bison bison bison) Teeth from Interior Alaska as Proxies of Seasonal Mobility

• Published in: ARCTIC
• Main Authors: Glassburn, Crystal L., Potter, Ben A., Clark, Jamie L., Reuther, Joshua D., Bruning, Darren L., Wooller, Matthew J.
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: English
• Published: The Arctic Institute of North America 2018
• Subjects: bison; strontium isotopes; sequential sampling; behavioral ecology; mobility; Interior Alaska study; isotopes du strontium; échantillonnage séquentiel; écologie comportementale; mobilité; étude de l’intérieur de l’Alaska; Molaire; Arctic; Alaska; Bison bison bison
• Online Access: https://journalhosting.ucalgary.ca/index.php/arctic/article/view/67756

Studies addressing prehistoric mobility in animals typically use isotopic analyses of sequentially formed tissues, such as the growth layers in teeth, to infer physical movement on the landscape. Strontium isotope ratios (87Sr/86Sr values), which vary geographically, are particularly useful for this purpose, especially when paired with stable oxygen isotope ratios (δ18O), which vary seasonally. Together, these two isotope systems can provide information about past animal movement patterns on a seasonal scale. However, while many studies have used 87Sr/86Sr and δ18O values from analyses of sequentially formed tissues for this purpose, there have been limited analyses on modern animals of known movement patterns across high-latitude regions. In this pilot study, we sequentially sampled and analyzed one second molar (M2) and two third molars (M3) from two bison (Bison bison bison) from the Delta bison herd, which resides in interior Alaska and has known and documented seasonal mobility patterns. The resulting 87Sr/86Sr values from the teeth were compared to a high-resolution 87Sr/86Sr isoscape for the region and were paired with δ18O analyses to determine whether the seasonal 87Sr/86Sr values matched the predicted values for each of the seasonal bison habitat areas. The results indicate that the 87Sr/86Sr and δ18O values reliably reflected the known seasonal mobility patterns of bison and suggest that this approach could be used to investigate the mobility patterns of prehistoric bison in Alaska and surrounding high-latitude regions. En général, les études qui portent sur la mobilité des animaux préhistoriques se servent d’analyses isotopiques des tissus séquentiellement formés, y compris les couches de développement des dents, afin d’en déduire les mouvements physiques dans l’environnement. Les rapports isotopiques du strontium (87Sr/86Sr) sont particulièrement utiles à cette fin, car ils varient géographiquement, surtout lorsqu’ils sont jumelés avec les rapports isotopiques stables de l’oxygène (δ18O), dont la variabilité est saisonnière. Ensemble, ces deux isotopes peuvent fournir des informations sur les habitudes de déplacement des animaux dans un paysage en fonction des saisons. Cependant, même si plusieurs études ont utilisé les valeurs 87Sr/86Sr et δ18O découlant des analyses des tissus séquentiellement formés à cette fin, peu d’analyses ont été effectuées chez les animaux modernes dont les habitudes de déplacement sont connues dans les régions de haute latitude. Dans cette étude pilote, nous avons séquentiellement échantillonné et analysé une deuxième molaire (M2) et deux troisièmes molaires (M3) de deux bisons (Bison bison bison) du troupeau de bisons du delta, troupeau qui réside dans l’intérieur de l’Alaska et dont les modèles de mobilité saisonnière sont connus et documentés. Les valeurs 87Sr/86Sr obtenues à partir des dents ont été comparées à un paysage isotopique de haute résolution 87Sr/86Sr pour la région et ont été jumelées aux analyses δ18O pour déterminer si les valeurs 87Sr/86Sr saisonnières correspondaient aux valeurs prévues pour les zones d’habitat saisonnières du bison. Les résultats indiquent que les valeurs 87Sr/86Sr et δ18O reflètent fidèlement les modèles connus de mobilité saisonnière du bison, et suggèrent que cette méthode pourrait servir à étudier les modèles de mobilité des bisons préhistoriques en Alaska et dans les régions de haute latitude environnantes.