Genetisk variasjon og innavl i den fennoskandiske fjellrevbestanden

Flagstad, Ø., Walderich, L.M., Arntsen, L.G., Ulvund, K.R., Bommerlund, J., Hasselgren, M., Rød-Eriksen, L., Wallén, J.F., Fuglei, E., Jackson, C., Norén, K. & Eide, N.E. 2025. Genetisk variasjon og innavl i den fennoskandiske fjellrevbestanden. NINA Rapport 2587. Norsk institutt for naturforskning. Den fennoskandiske fjellrevbestanden sto ved årtusenskiftet på randen av utryddelse med bare 40-60 gjenværende voksne fjellrever, fordelt på noen få helt eller delvis isolerte fjellområder. Siden den gang har tiltak i form av støttefôring, rødrevjakt og opprettelse av et avlsprogram bidratt til en tidobling av bestanden. Den dramatiske bestandsreduksjonen fra slutten av 1800-tallet og utover hele 1900-tallet førte ikke bare til en demografisk flaskehals, men også et betydelig tap av genetisk variasjon. Problemer knyttet til innavl er gjennom flere studier godt dokumentert. For å sikre langsiktig overlevelse av fjellreven i Fennoskandia, er det derfor særdeles viktig å unngå ytterligere tap av genetisk variasjon og økende innavl. Helt essensielt for å motvirke disse prosessene er utveksling av genetisk materiale mellom delbestandene, såkalt genflyt. I denne rapporten beskriver vi nivåer av genetisk variasjon og grader av innavl i samtlige fennoskandiske delbestander og ser på eventuelle endringer over tid (2005-2023). Videre analyserer vi effekter av innavl og hvordan den påvirker voksenoverlevelse i bestanden. I lys av resultatene diskuterer vi tiltak som kan bidra til å motvirke tap av genetisk variasjon og økende innavl, og hvordan vi kan sikre tilstrekkelig konnektivitet og genflyt for å gjenopprette en naturlig metapopulasjonsdynamikk i den fennoskandiske fjellrevbestanden. Våre analyser dokumenterer tap av genetisk variasjon og at innavlsnivået øker i flere delbestander med en svært tydelig negativ effekt av innavl i form av redusert voksenoverlevelse. Videre dokumenterer vi økende genetisk differensiering mellom flere delbestander, spesielt de siste årene, som tyder på begrenset genflyt i metapopulasjonen. Dette, i kombinasjon med svært lave effektive bestandsstørrelser, medfører tap av genetisk variasjon og økende innavlsnivåer. Analysene våre viser med all tydelighet at konnektiviteten i den fennoskandiske fjellrevbestanden må økes for å bedre den genetiske statusen i delbestandene. Her kan avlsprogrammet for fjellrev bidra med utsetting av ubeslektede individer i delbestander der den effektive bestandsstørrelsen er spesielt lav og/eller innavlsnivået er økende. Translokering (flytting av fjellrev) mellom delbestander kan også være aktuelt. Samtidig må den naturlige genflyten i metapopulasjonen økes, for å sikre overlevelse på lang sikt. Utvidelse av støttefôringstiltakene i mellomliggende fjellområder kan bidra til reetablering gjennom naturlig innvandring, gjerne støttet av utsetting av fjellrev fra avlsprogrammet. En reetablering mellom de større kjernebestandene vil korte ned avstanden mellom delbestandene og dermed øke landskapskonnektiviteten. Resultatene presentert i denne rapporten skal i neste fase av prosjektet brukes til å optimalisere effekten av utsetting (eventuelt translokering). Vi vil i løpet av året gjennomføre en simuleringsstudie, der vi evaluerer de genetiske effektene av ulike utsettingsstrategier. Målsetningen må være at genetikken holder tritt med demografien og at man, samtidig som den fennoskandiske fjellrevbestanden forhåpentligvis fortsetter å vokse mot visjonen om 2000 voksne fjellrever, gjennomfører tiltak som bidrar til en genetisk sunn bestand som sikrer langsiktig levedyktighet av fjellreven i Fennoskandia.

Flagstad, Ø., Walderich, L.M., Arntsen, L.G., Ulvund, K.R., Bommerlund, J., Hasselgren, M., Rød-Eriksen, L., Wallén, J.F., Fuglei, E., Jackson, C., Norén, K. & Eide, N.E. 2025. Genetic variation and inbreeding in the Fennoscandian arctic fox population. NINA Report 2587. Norwegian Institute for Nature Research. At the Millenium, the Fennoscandian Arctic fox population was on the brink of extinction, with only 40–60 adults remaining in a few completely or partially isolated sub-populations. Since then, various conservation measures - including supplementary feeding, red fox culling, and captive breeding - have contributed to a tenfold population increase. The dramatic population decline from the late 1800s through the 20th century led not only to a demographic bottleneck, but also to a significant loss of genetic diversity. Inbreeding-related problems have been well documented in several studies, and to ensure the long-term survival of the Arctic fox in Fennoscandia, it is critically important to prevent further loss of genetic diversity and increased inbreeding. To counteract these processes, gene flow between subpopulations is essential. In this report, we describe levels of genetic variation and the degree of inbreeding across all Fennoscandian subpopulations and examine potential changes over time (2005–2023). Furthermore, we analyse the effects of inbreeding and how it impacts adult survival within the population. Considering these findings, we discuss measures that may help counteract the loss of genetic variation and increased levels of inbreeding, as well as how to ensure sufficient connectivity and gene flow to restore a natural metapopulation dynamic across the region. Our analyses document a loss of genetic variation and increasing inbreeding levels in several subpopulations, with a clear negative effect of inbreeding observed in the form of reduced adult survival. Additionally, we report increasing genetic differentiation between several subpopulations in recent years, indicating limited gene flow between them. This, combined with low effective population sizes, leads to further loss of genetic diversity and rising levels of inbreeding. These findings indicate that connectivity within the Fennoscandian Arctic fox population must be enhanced to improve the genetic status of the subpopulations. The captive breeding programme can contribute by releasing unrelated individuals into subpopulations with especially low effective population sizes and/or rising inbreeding levels. Translocation (the movement of foxes) between sub-populations may also be an option. At the same time, natural gene flow must be strengthened to secure the species’ long-term survival. Increased feeding efforts in stepping-stone areas may promote natural re-colonization, which also may be supported by release from the breeding programme. Re-establishing connections between the larger core populations would shorten the distances between subpopulations and thereby increase landscape connectivity. The results presented in this report will be used in the next phase of the project to optimize the effects of releases (and potential translocations). A simulation study will be conducted to evaluate the genetic impacts of different release strategies. The overarching goal must be to ensure that genetics keep pace with demographics. While the Fennoscandian Arctic fox population is hopefully moving toward the vision of 2000 adult individuals, it is equally important to implement measures that support a genetically healthy population capable of long-term viability.