vignette|Attaque de loups sur un orignal (Isle Royale National Park, 2012).
La relation prédateur-proie entre loups et orignaux (Alces americanus andersoni) sur l'Isle Royale du lac Supérieur est unique et fait l'objet d'études détaillées depuis plus de . L'Isle Royale, île principale du Parc national de l'Isle Royale dans le Michigan aux États-Unis, est une île isolée avec peu de migration animale vers l'intérieur ou l'extérieur de l'île. En tant que parc national, l'interaction humaine et son impact sur les deux espèces sont également limités. Les populations de loups et d'orignaux se sont établies pour la première fois sur l'Isle Royale dans les années 1900. Au cours des cinquante années de l'étude, les populations d'orignaux et de loups ont montré des pics et des déclins répétés et ne se sont pas stabilisées en une relation équilibrée. Les populations d'orignaux ont varié de tandis que le nombre de loups a varié de près de 50 à deux. De 2018 à 2019, 19 loups sont relâchés à Isle Royale dans l'espoir de stabiliser l'écosystème, et en 2020, leur population est estimée à 14 individus sur l'île.
La relation entre les loups et les orignaux sur l'île a fait l'objet de la plus longue étude de recherche sur les liens prédateur-proie, commencée en 1958. Les loups ont été sujets à la consanguinité et présentent une déformation de la colonne vertébrale. Au comptage de 2014, il n'y avait que 9 loups sur l'île , les comptages de 2015 à 2017 n'en signalent que 2. Un examen achevé en 2014 a déterminé que de nouveaux loups ne seraient pas introduits dans le parc pour tenter un sauvetage génétique, mais en , le National Park Service a décidé d'introduire entre 20 et 30 loups sur l'île. En 2018, trois femelles et un mâle du Minnesota sont transférés dans le système insulaire.
Le parc national de l'Isle Royale est composé d'environ 400 îles et se trouve dans la partie nord-ouest du lac Supérieur. Il est à environ de la côte du Michigan, et de la côte canadienne. L'île principale fait environ de long, et de large au point le plus large, avec une superficie de . Il n'y a pas de routes et aucun véhicule motorisé n'est autorisé sur l'île. Le parc est fermé de septembre à mai, période pendant laquelle le personnel scientifique est le seul résident humain de l'île.
Interactions loup-orignal vignette|Orignal, source de nourriture principale des loups de l'Isle Royale. En tant qu'île isolée, Isle Royale n'a à l'origine ni loups ni orignaux. Il est supposé que les orignaux ont traversé le lac Supérieur à la nage depuis le Minnesota au début des années 1900 ou ont été importés sur l'île par l'homme à des fins de chasse récréative. En 1949, quelques loups, peut-être un seul couple, ont traversé un pont de glace entre l'Ontario et l'île pendant un hiver rigoureux. Mais parce qu'un seul couple de loups a migré vers l'île, ils ont souffert d'une grave consanguinité. Selon Rolf Peterson, professeur à l'Université technologique du Michigan et chercheur principal sur les loups et les orignaux, « les orignaux ont été isolés ici il y a . La plupart des gènes sont toujours là, mais ils ont suffisamment de population (pour compenser). Il y a si peu de loups qu'ils ont perdu leur variabilité génétique. Le dogme scientifique suggère qu'ils ne s'en sortiront pas » Anita Weier. "Isle is Perfect Laboratory for Moose and Wolves – Their Interactions Studied Since 1958. (Saturday Extra)" The Capital Times (Madison, WI) (31 mai 2003): 1B.. En fait, tout l'ADN des loups de l'île remonte à un seul ancêtre. La consanguinité entraîne une dépression consanguine et des problèmes de forme physique, souvent accompagnés d'un rejet social violent par d'autres loups.
Lorsque l'étude commence en 1958, de nombreux chercheurs pensent que les deux espèces atteindront éventuellement un équilibre de population d'environ 25 loups et orignaux ; mais il n'y a eu aucun signe de cela, avec des populations fluctuant de manière imprévisible. Le plus grand nombre d'orignaux observé depuis l'arrivée des loups est de en 1995. Le plus grand nombre de loups observés est de 50 en 1980, suivi d'un effondrement de la population à 14 en 1982. En 2005, il y a 540 orignaux, le plus bas enregistré, et une population relativement élevée de 30 loups. En 2008, il y a 700 orignaux et 23 loups.
La densité des deux espèces dépend fortement de la densité du fourrage. Les orignaux préfèrent les bouleaux et les peupliers, qui poussaient abondamment sur l'île, mais après plus d'un siècle de broutage des animaux, ces essences ont largement été remplacées par le Sapin baumier moins nutritif, qui représente maintenant du régime alimentaire d'un orignal. Même cela a diminué de façon spectaculaire : en 2002, la croissance du sous-étage du Sapin baumier est de , en baisse de par rapport aux observations du . La plante est plus abondante du côté est de l'île, qui attire une plus grande concentration d'orignaux. Parce que le sapin baumier ne donne pas suffisamment d'humidité, des orignaux ont récemment été aperçus en train de manger de la neige, ce qui est très rare. Ils ont également été aperçus en train de manger du lichen, ce que le chercheur Rolf Peterson a comparé à manger de la poussière. Lorsque la population d'orignaux devient trop élevée, la population de sapins baumiers s'effondre, entraînant un effondrement de la population d'orignaux, dans un mouvement de « balancier » permanent de la population. Les orignaux meurent le plus souvent des conséquences de la malnutrition : ils s'affaiblissent et sont ralentis par l'arthrite, jusqu'à devenir une proie facile pour une meute de loups. De plus, les faons souffrent de malnutrition lorsqu'ils naissent pendant un hiver avec de la neige trop profonde pour se nourrir facilement. vignette|Meute de loups attaquant un orignal (Isle Royale, 1966).|gauche L'orignal constitue les neuf dixièmes du régime alimentaire d'un loup de l'Isle Royale (le reste étant le Lièvre d'Amérique et le Castor). Les orignaux dans leurs premières années distancent généralement les loups lors d'une chasse, en particulier sur neige molle : l'orignal peut traverser une neige de de profondeur à . Même si les loups peuvent rattraper un orignal, ils ne peuvent pas toujours le faire tomber ; les chercheurs trouvent souvent des loups avec des ecchymoses et des cicatrices de chasse. Pour augmenter leurs chances, les loups sélectionnent avant tout les faons ou les animaux âgés, malades et blessés. En général, l'orignal tué a environ et souffre d'arthrite, d'ostéoporose et/ou de parodontite "Isle Royale is a study in moose and wolves." Akron Beacon Journal (Akron, OH) (29 décembre 2005). Quatre-vingt à quatre-vingt-dix pour cent des orignaux sont abattus par les loups plutôt que directement par la maladie, et chaque loup tue en moyenne entre 0,44 et 1,69 orignal par mois.
Dynamique des populations de loups Les loups de l'île ont, historiquement, été séparés en trois ou quatre meutes. Chaque meute compte généralement entre trois et huit membres, dont deux ou trois louveteaux. Le nombre de loups dans une meute dépend principalement de la quantité de neige tombée l'hiver précédent. Pendant les hivers avec peu de neige, les jeunes ont tendance à quitter la meute pour trouver des compagnons, donc les meutes comptent quatre ou cinq membres ; lors des hivers très enneigés, les jeunes restent avec la meute, qui peut atteindre dix à douze membres. Si de nombreux membres d'une meute meurent, la meute se dissout et une nouvelle se forme en un an. Une meute se dissout environ une fois tous les trente ans.
En 2006, la population de loups, à l'exception de 10 solitaires et couples séparés, formait trois meutes : la meute de l'est, la meute du milieu et la meute de Chippewa Harbour "Moose population decline leaves Isle Royale wolves scrapping for food." The America's Intelligence Wire (11 mars 2006). Les meutes sur l'île sont connues pour se battre pour tenter d'étendre leur territoire et, par conséquent, leur ressource en orignaux. En 2006, la meute de l'Est a tué le mâle alpha de la meute de Chippewa Harbor, comme en témoigne John Vucetich, professeur à l'Université technologique du Michigan et l'un des principaux chercheurs de l'île, qui pensait que la meute de Chippewa Harbor pourrait dépérir sans son meneur.
Old Gray Guy vignette|Loup gris, principal prédateur de l'île.|251x251px Au cours de l'hiver 1997, un loup particulièrement dominant (nommé plus tard « », loup , M93) a traversé de glace jusqu'à Isle Royale. Old Grey Guy (litt. « le Vieux gars gris ») est plus grand et plus territorial que les autres loups de l'île. Sa propre meute s'est agrandie, passant à 10 loups, une taille inhabituellement grande. Cela a poussé au déplacement et à l'extinction d'une des 4 autres meutes de l'époque. Il a été ainsi nommé parce qu'en vieillissant, sa fourrure est devenue très claire, un phénomène inhabituel. Il est déterminé qu'en 2009, 56% des loups de l'île descendent de Old Grey Guy.
« Nous ne connaissons aucun autre cas - sauf lorsqu'ils sont arrivés pour la première fois - de loups traversant la glace », a déclaré John A. Vucetich, l'auteur principal d'une étude sur les loups publiée en ligne dans en 2011. « Toute la population descend d'une seule femelle ».
La population de loups sur l'île est petite, avec une moyenne d'environ 23 loups. meurt en 2006. À la fin de ses huit années de reproduction, il a produit 34 louveteaux, ceux-ci ont produit 45 jeunes supplémentaires.
Un tel impact génétique est la preuve que le Old Gray est beaucoup plus apte que les autres loups consanguins de l'île. Les scientifiques s'attendaient à ce qu'une telle introduction crée un boom démographique de « sauvetage génétique », mais cela ne s'est pas produit. « Un co-auteur de l'étude, Rolf O. Peterson, professeur-chercheur à l'Université technologique du Michigan, a déclaré que la population de l'Isle Royale ne tient qu'à un fil, comme elle le fait depuis des décennies. La reproduction moyenne après l'arrivée du n'est pas différente d'avant. Pourtant, cela ne signifie pas qu'il n'a eu aucun effet ».
« L'interprétation simple est que le sauvetage génétique ne fonctionne pas », a déclaré Vucetich, professeur adjoint d'écologie de la faune à l'Université technologique du Michigan. « Mais ce qui s'est passé ici, c'est que lorsque le nouvel arrivant a atteint l'île en 1997, dans la décennie qui a suivi, la population d'orignaux a radicalement diminué. Il est plausible que nous n'ayons pas vu d'effet parce que les loups souffraient d'autres problèmes qui masquaient l'avantage. Et si le loup n'était jamais arrivé ? Vucetich a déclaré qu'il était impossible de le savoir avec certitude, mais les loups de l'île auraient peut-être complètement disparu. Il se peut que le soit arrivé juste à temps ».
Mais, la progéniture de a rapidement commencé à se reproduire entre elle, conduisant à un nouvel ensemble de traits renforcés par une forte consanguinité. Une étude de 2023 révèle que son impact sur le pool génétique a été partiellement inversé car ses descendants consanguins mouraient sans progéniture.
Tendances Au départ, il était supposé que les populations de loups et d'orignaux atteindraient un équilibre stable. Cependant, au cours de près de soixante ans d'étude, les populations des deux espèces ont fluctué de haut en bas, le nombre d'orignaux allant d'un maximum de près de 2500 à 500 et le nombre de loups allant d'un maximum de 50 à un en 2017-2018.
En 2016, la population de loups a presque disparu avec seulement deux loups gravement consanguins. La population d'orignaux est d'environ au ⅔ de son maximum historique avec un fourrage abondant et une croissance rapide. En l'absence d'une nouvelle infusion de loups migrateurs ou d'une intervention humaine, la situation d'une forte population d'orignaux limitée uniquement par la famine est la seule perspective.