This is an HTML version of an attachment to the Freedom of Information request 'Manx Shearwater and Brown Rat Data from the Isle of Rum'.

link to page 2 link to page 9 link to page 9
The Ecology of Brown Rats (Rattus norvegicus) on Rum 
 
 
 
 
COMMERCIAL IN CONFIDENCE 
 
 
 
Statement of Requirements 
SNH-SEPA Magnus Magnusson PhD Studentships 
2012-2015 
 
The Ecology of Brown Rats (Rattus norvegicus) on Rum 
 
 
 
CONTENTS 
 
1) Purpose of the work……………………………………………………………………… ........... 3 
2)  Background ...................................................................................................................... 2 
3)  Approaches  ..................................................................................................................... 4 
4)  Draft Methodology  ........................................................................................................... 5 
5)  Reporting ......................................................................................................................... 5 
6) Contract management ....................................................................................................... 9 
7) Key Stages........................................................................................................................ 9 
8) Outputs and outcomes …………………………………………………………………………..10  
 
9) Payments ........................................................................................................................ 11 
10) Health & Safety ............................................................................................................. 12 
 


The Ecology of Brown Rats (Rattus norvegicus) on Rum 
Specification of Requirements  
 
 
1)  Purpose of the work  
 
The work described here is a PhD project under the Magnus Magnusson SNH-SEPA PhD 
Studentship Programme, awarded in 2011/2012 (and starting in October 2012).  The 
primary purpose of the work is to describe the ecology of brown rats (an invasive non-native 
species) on the Inner Hebridean island of Rum.  The reason for this is that the globally 
important Manx shearwater population currently coexists with the brown rat population, and 
so the reasons for this need to be understood given that rats and petrels rarely coexist on 
seabird islands. 
 
2)  Background 
  
The Manx shearwater population on Rum has been studied, albeit intermittently, for some 
50+ years.  Some data has been gathered on breeding productivity up till 1994, after which 
a long running study has been undertaken, largely by volunteers & an external contractor.  
Hence SNH now hold a long running, though incomplete data set on breeding productivity 
from the colony on Rum.  In recent years the population’s productivity has declined and 
there is a possibility that this has been caused by increased predation from resident brown 
rats on Rum.  Manx shearwaters are only vulnerable to predation for part of the year.  Manx 
shearwaters return to Rum in late March and early April.  Egg laying commences in May 
though there is some variation between years in the peak laying date, and hence fledging 
dates also vary.  
 
Rats are thought to be responsible for numerous seabird extirpations and global population 
declines through predation on eggs, chicks and adult birds (Atkinson, 1985). Jones et al. 
(2008) examined 115 independently reported rat-seabird interactions on 61 islands or island 
chains, comprising 75 species of seabirds in 10 different families. In general, the presence 
of rats was associated with negative trends in seabird abundance; however, the overall 
effect was relatively weak. This rather surprising result was explained by a more detailed 
analysis of the data that suggested that not all seabird groups were equally affected; some 
seabird families appeared to be much more vulnerable than others to the effects of invasive 
rats. Crevice or burrow nesting species (such as Hydrobatids and Alcids) were 
disproportionately affected by the presence of rats; larger, ground-nesting species such as 
albatrosses (Diomedeidae) and Larids experienced the lowest population impacts. The 


The Ecology of Brown Rats (Rattus norvegicus) on Rum 
species of rat involved, and geographical variables, particularly latitude, were also identified 
as important factors.  
 
More recently, Ruffino et al. (2009) proposed that the coexistence of black rats Rattus rattus 
and seabirds on many Mediterranean islands was facilitated by biogeographical factors that 
created intra-island refuges for seabirds. In particular, the life-history traits of rats may 
exclude them from areas that do not have sufficient resources to continuously support rat 
populations, and they may not be able to occupy seasonally areas that are protected by 
their remoteness or terrain. Hence the current view that rats always should be removed to 
protect seabird colonies is too simplistic; some islands may provide refuge for seabirds in 
areas that rats cannot access or occupy for extended periods. A better understanding of the 
ecological processes underlying predation risk may allow refinement of seabird 
conservation strategies.  
 
For example, it has been  previously recognised that Norway rats are present within the 
internationally important Manx shearwater colonies on the island of Rum. This has led to 
concerns that the shearwater colonies may be under threat from predation by rats. Recent 
work, however, has suggested  that Norway rat abundance within the shearwater colonies 
on Rum is low, and therefore predation risk is also likely to be low (Lambert and Cain, 
2011). It is possible that the colonies are protected by their high altitude and remoteness 
(mainly above the 450m contour), but also possible that rat abundance varies over time; 
recent severe winters could have temporarily suppressed rodent density.  
 
Given widespread reporting of the catastrophic impacts of rats on breeding petrels and 
shearwaters, with, in some cases, colony (or even occasionally species) extinction (see, for 
example, Atkinson, 1985; Jones at al, 2008, Brooke et al, 2010, and Hilton and Cuthbert, 
2010), it is interesting that the Rum Manx shearwater colony appears to co-exist with brown 
rats. The implication of this for the conservation of other petrel and shearwater colonies in 
Scotland is that a better understanding is needed of the conditions that permit (or prevent) 
co-existence with rats. 
 
Very little is known about the ecology of Norway rats on Rum, or indeed in island 
environments in general. In particular, it is unclear what factors determine overwinter 
survival of rats in the Manx shearwater colonies, when the birds are absent. One of the 
objectives of this project will be to determine rat diet (via analysis of stomach contents) 
during the winter months. Remains of native wood mice Apodemus sylvaticus have been 
found in rat stomach contents on Rum in the spring and summer (Bell, 2008), but it is not 


The Ecology of Brown Rats (Rattus norvegicus) on Rum 
known whether this represents rat predation of live wood mice, or if rats are consuming as 
carrion mice killed during trapping in the shearwater colonies. Possible inter-relationships 
between the Norway rats and the wood mice on the island will be investigated during this 
project, with the aim of determining to what extent, if any, predation on wood mice may be 
sustaining rat populations on the island.  
 
One of the factors which will be considered in this project is the possible impact of future 
climate change on the island’s rat populations, both directly (via, for example, changes in 
the vegetation food supply) and indirectly, as a result of changes in other aspects of the 
management of Rum as a National Nature Reserve.  
Climate trends over the past 40 years show an average annual  temperature increase of 
1.04°C in West Scotland, along with a reduction of over 40% in the number of days of snow 
cover (Barnett et al, 2006). Increased rodent survival has been linked to warmer climate 
conditions in a number of studies (for example, Bengston, 1989) and it is likely that an 
increase in growing degree days will provide a wider window of opportunity for rats on Rum.  
 
Without basic knowledge of diet, population dynamics, movement patterns and home range 
of rats on Rum, however, the long-term risk to species such as Manx shearwaters, and to 
seabird populations on similar islands, cannot properly be assessed. The aim of the current 
project is therefore to gather key ecological data through study of Norway rat populations on 
Rum, in order to inform future management policy for this globally important Manx 
shearwater breeding site. 
 
3)  Objectives  
 
The key objective for this work is to gain a thorough understanding  of the ecology of the 
brown rat on Rum, in particular: 
•  Distribution and abundance of the Norway rat on Rum 
•  Population dynamics 
•  Movement patterns and home range size 
•  Habitat and food preferences  
•  Key factors determining over-winter survival of rats and, in particular, over-
winter survival at higher altitudes in the manx shearwater Puffinus puffinus  
breeding colonies on Rum 
 
4)  Methodology   
 
The approach to this work will be set out in tenders, and confirmed at the inception of the 
project.  SNH envisage that it will include the following steps. 
Home range size and movement patterns 
 


The Ecology of Brown Rats (Rattus norvegicus) on Rum 
Much is known about the ecology of individual rats in mainland contexts, in both urban and 
rural habitats. These studies have helped to refine rodent control strategies, through the 
development of control methods that are adapted to the foraging behaviour and movement 
patterns of rats (Cowan, Quy, & Lambert 2003; Meerburg et al. 2004;Quy, Cowan, & 
Lambert 2003). However, almost nothing is known about the ecology of rats in island 
contexts, particularly in northern latitudes. This has hindered the development of 
conservation programmes that aim to protect seabird colonies from rodent interference.  
 
It is always assumed for example, that where rats occur, seabird colonies are under threat 
from predation. However this may not always be the case; some seabird colonies may be 
able to persist on islands where rats are present through the existence of intra-island 
refuges (Ruffino et al. 2009).  
 
It is likely that many seabird colonies do not provide sufficient resources to sustain rat 
populations outside the seabird breeding season, and may be so remote that they are not 
subject to regular incursions from rats, particularly if they are surrounded by areas of habitat 
that do not provide sufficient resources. It may be possible to use localised control in these 
areas to manage rat populations, even if it is not considered practical to remove rats from 
an entire island. This approach may be particularly suitable for Rum.  
 
This strategy, however, would require a more detailed understanding of Norway rat 
movement patterns in island contexts. In order to provide these data, it is proposed that 5-
10 rats in three study sites on Rum (village, coast, shearwater colonies) will be caught using 
live-capture traps, fitted with radio-transmitters, and then released. The movement patterns 
of these rats will be determined, by regularly locating the tagged animals, for up to six 
months after release.  
 
During the first field season (Year One) of this study, a larger sample (upwards of 50) of 
live-trapped animals from the village will be fitted with PIT tags (in compliance with current 
licensing requirements for this technique). Inserted subcutaneously, these tags provide a 
life-long means of identification of individual animals in a population. Whilst the use of PIT 
tags does not provide data on movement patterns, this technique does offer a greater 
likelihood of detection of migration of individual animals between the village and other areas 
of the island, particularly the shearwater breeding colony.  
 
 
 


The Ecology of Brown Rats (Rattus norvegicus) on Rum 
Calibration of census methods and dietary analysis 
 
Several methods for assessing rodent abundance are available, including index trapping 
and use of non-toxic monitoring baits (census baiting). However, behavioural variation 
between populations, and variation in the availability of alternative food over time, can 
confound direct census methods, particularly  indices based on trapping (Taylor, Quy, & 
Gurnell 1981); indirect census methods that measure changes in levels of rodent activity 
(such as tracking plates) are therefore considered more reliable  (Quy, Cowan, & Swinney 
1993).  
 
An index of activity can be calculated by using tracking tiles that record rodent footprints; by 
standardising the method (tile size, positioning and spacing) the method can be used to 
compare reliably levels of rodent activity between sites and over time. This approach was 
used to generate activity indices for populations of rats living on farms; by subsequently 
removing all of the rats by intensive trapping, and confirming complete removal of rats by 
census baiting, the activity indices could be calibrated against known population sizes (Quy, 
Cowan, & Swinney 1993). By using this calibration curve, an estimate of the rat population 
size at other farms could be calculated from the activity index generated by the use of 
carbon coated tracking tiles.  
 
It is unclear, however, whether the calibration curve would need to be adjusted for sites that 
are substantially different to those used in the calibration study and it is possible that 
differences in the density of rat populations between different habitats will necessitate 
adjustment of the calibration curve in order to generate accurate population estimates.  
 
It is likely that many island habitats would support low density rat populations because of 
the lower availability and wider distribution of food resources. We propose that the tracking 
plate technique is calibrated for low-density populations typically found in island contexts. 
Tracking plates will be deployed at study sites in 10 or more areas where rat density is likely 
to be low (heathland habitats, shearwater colonies) using the published methodology; 
carbon-coated tracking plates measuring 200mm x 100mm will be deployed at a density of 
400 plates ha-1 to encompass the extent of rodent signs recorded in an initial survey of each 
site, or in 0.25 ha squares (100 tracking plates) if no obvious signs of rodent activity are 
recorded. Each plate will be scored according to the percentage of the plate marked by rat 
footprints (0-25% = 1, 26-95%=2, 96-100% =3); the sum of the scores gives an index of 
activity. Marked plates will be replaced or re-painted for three consecutive days; the 
average activity index for three nights will then be calculated.  


The Ecology of Brown Rats (Rattus norvegicus) on Rum 
 
Snap traps will then be deployed to remove all rats from each study site; the removal of rats 
will subsequently be confirmed by the use of non-toxic census baits. A calibration curve will 
then be generated by plotting the activity indices against known population sizes.  Trapped 
rats will be examined post-mortem  to determine stomach contents and collect biological 
material for future analysis (e.g. genomics; although it is envisaged that this will not form 
part of the current proposal). This procedure will be repeated at other similar study sites in 
ten or more areas using another commonly used method for obtaining estimates of rat 
abundance (for example non-toxic monitoring baits, such as chocolate impregnated wax 
blocks), in order to determine the most suitable census method for rats in these contexts.   
 
Distribution and abundance of Norway rats on Rum 
In order to gain a greater understanding of the abundance and distribution of Norway rats 
on Rum, and how these vary seasonally, an island-wide survey of rat activity will be 
undertaken. The results from work in the first field season will be used to select the most 
appropriate survey method, which will then be used in an island-wide survey of rat 
abundance and distribution using a combination of a stratified random deployment of grid 
squares, and trapping (using Snap traps) along 500m line transects.  
 
References: 
 
Atkinson, I. A. E., 1985. The spread of commensal species of Rattus to oceanic islands and 
their effect on island avifaunas. In: Conservation of island birds, ed. P. J. Moors, 
International Council for Bird Preservation, Cambridge, United Kingdom. 
 
Barnett, C., Hossell, J., Perry, M., Proctoer, C., and Hughes, G. 2006. A handbook of 
climate trends across Scotland. SNIFFER Project CC03; Scotland and Northern 
Ireland Forum for Environmental Research, Edinburgh, United Kingdom. 
Bell, E. 2008. Monitoring of rat abundance at Manx shearwater colony on Isle of Rum. 
Report from Wildlife Management International Ltd. to SNH. WMIL, Blenheim, New 
Zealand. 
Bengston, S.A., Nilsson, A. and Rundgren, S. 1989. Population structure and dynamics of 
wood mouse Apodemus sylvaticus in Iceland. Holarctic Ecology, 12 (4), 351-368 
 
Brooke, M. de L., O’Connell, T.C., Wingate, D., Madeiros, J., Hilton, G.M., and Ratcliffe, N. 
2010.  
Potential for rat predation to cause decline of the globally threatened Henderson petrel 
Pterodroma atrata: evidence from the field, stable isotopes and population modelling. 
Endangered Species Research Vol. 11 (1), 47-59 
 
Brown, P.M.J.,  Thomas, C., Lombaert, E., Jeffries, D.L., Estoup, A. and Lawson Handley, 
L.J. 2011. The global spread of Harmonia axyridis: distribution, dispersal and routes of 
invasion. BioControl 56 (4): 623-642. 
 


The Ecology of Brown Rats (Rattus norvegicus) on Rum 
Courchamp, F., Chapuis, J.L., and Pascal, M. 2003.  Mammal invaders on islands: impact, 
control and control impact. Biological Reviews 78 (3), 347-383 
 
Cowan, D. P., Quy, R. J., Lambert, M. S., 2003. Ecological perspectives on the 
management of commensal rodents. In: G. R. Singleton et al., (eds)  Rats, mice and 
people: rodent biology and management.
  Australian Centre for International 
Agricultural Research Monograph
, Canberra. 
 
Hilton, G.M., and Cuthbert, R.J.  2010  The catastrophic impact of invasive mammalian 
predators on birds of the UK Overseas Territories: a review and synthesis. Ibis  152 
(3), 443-458 


The Ecology of Brown Rats (Rattus norvegicus) on Rum 
Contract Details 
 
5)  Reporting   
 
Interim (annual) reports will be required, along with a final copy of the thesis.    
•  One bound copies of the thesis is to be supplied.  A copy should also be supplied on 
CD in Word for Windows format. 
•  The student should also lodge copies of relevant data files with SNH.  Data files 
should be in a format compatible with MS Office Systems and/or ArcGIS format (if 
GIS is used). 
•  The final report is to be emailed or sent on CD in Word for Windows format directly 
to  the Nominated Officer  by the University (Anglia Ruskin University), unless 
otherwise agreed.   
 
6)  Contract management 
The SNH Nominated Officer for this contract is: 
Dr. Andrew Douse 
Policy & Advice Manager, Ornithology 
Scottish Natural Heritage 
Great Glen House 
Leachkin Road 
Inverness 
IV3 8NW 
 
Telephone:   
01463 725241 
E-mail:   
xxxx.xxxxx@xxx.xxx.xx 
 
7)  Key Stages  
 
The key stages of the project are detailed below with the indicative timetable to be agreed 
between the University,  the Food & Environment Research Agency (Fera), and the SNH 
Nominated Officer.  Meetings may be held at other locations or by video conference or 
teleconference as agreed by all parties. 
 
Inception meeting 
October 2012 
Possibly on Rum 
Interim report 
March 2013 
 
Meeting in Cambridge or 
Interim report meeting 
March 2013 
York 
Interim report  
September 2013   
Meeting in Cambridge or 
Interim report meeting 
September 2013  York 
Interim report 
March 2014 
 


The Ecology of Brown Rats (Rattus norvegicus) on Rum 
Meeting in Cambridge or 
Interim report meeting 
March 2014 
York 
Interim report  
September 2014   
Meeting in Cambridge or 
Interim report meeting 
September 2014  York 
Draft thesis 
August 2015 
 
Final thesis (submission) 
September 2015   
Examination 
(unknown) 
Cambridge 
 
 
8)  Outcomes and Outputs 
 

1. Submission of PhD thesis  
 
2. Dissemination of findings to stakeholders 
•  Interim reports to SNH annually (August 2013, August 2014) 
•  Full scientific report to SNH by end December 2015, including all datasets 
generated by the project 
 
3. Dissemination of findings to the research community 
•  Published papers x 3 in peer reviewed journals (examples of target journals 
include  Journal of Applied Ecology, European Journal of Wildlife Research
Animal Conservation
•  Presentation at conferences x 2 e.g. BES, Mammal Society 
 
4. Dissemination of findings to the Rum community and wider public 
•  Six monthly informal reports on progress of research and key findings 
•  Information display in Rum Community Centre and Rum Visitor Centre 
•  Articles in local and national press 
•  Press releases and interviews with media as appropriate (with the prior approval of 
SNH/SEPA) 
•  Features in Anglia Ruskin University/FERA websites (with links to published papers) 
10 

The Ecology of Brown Rats (Rattus norvegicus) on Rum 
 
 
9)  Payments  
 
Payment will be made at six-monthly intervals subject to acceptance of the specified outputs 
as follows: 
 
Payment 1  
 
 
1st March 2013 
 
 
£8,200 
Payment 2  
 
 
3rd September 2013   
 
£8,200 
Payment 3  
 
 
1st March 2014 
 
 
£8,200  
Payment 4  
 
 
2nd September 2014   
 
£8,200 
Payment 5  
 
 
3rd March 2015 
 
 
£8,200 
Payment 6  
 
 
1st September 2015   
 
£8,200 
 
 
 
 
 
 
 
 
10) 
Health & Safety 
 
As part of any client/contractor relationship, both parties have duties under H&S legislation. 
Similarly, if a contractor employs sub-contractors to carry out some or all of the work 
contained within the specification given for the contract, all parties have health and safety 
responsibilities. The extent of the responsibilities of each party will depend on the individual 
circumstances of the project. 
 
In order to meet SNH requirements, we need to be satisfied that prospective contractors are 
competent to undertake the work described and have health & safety policies and 
procedures in place. These must address employee training and safety, and the risks and 
hazards associated with the work.  
 
SNH will require the following to be adopted by the University, and if and when required, 
SNH will be entitled to see:  
 
1.  Evidence of Competency (e.g. qualifications, training, experience, references, CVs etc.) 
for the student 
 
2.  A copy of your Health and Safety Policy Statement 
 
3.  A statement showing your ‘Safe Method of Operation’ and any generic Risk 
Assessments for the type of work you intend carrying out. 
 
11 

The Ecology of Brown Rats (Rattus norvegicus) on Rum 
4.  A copy of your Public Liability Insurance certificate and, where appropriate, Employer’s 
Liability  Insurance certificates, or other evidence of insurance cover (e.g. a broker’s 
letter). 
 
5.  In addition to your own statutory responsibilities under the Reporting of Injuries, 
Diseases and Dangerous Occurrences Regulations (RIDDOR) 1995, SNH will require 
you  to report all accidents, dangerous occurrences and near-misses that occur whilst 
you and the student are undertaking the studentship, to the SNH Project Officer.  
 
6.  You will be required, in liaison with the SNH Project Officer, to identify hazards 
associated with the work, to complete the necessary COSHH (Control of Substances 
Hazardous to Health) and final Risk Assessments and to confirm their ‘Safe Method of 
Operation’ statement. This will include ensuring that any previously supplied generic risk 
assessments have been tailored to the specific work to be undertaken.  This must be 
agreed with the SNH Project Officer before the work commences. 
 
end 
12 

Document Outline