ध्रुवीय भालू, आर्कटिक मंडल और आस-पास के भू क्षेत्रों में पाए जाते हैं। इसके दूरदराज के निवास स्थान में मानव विकास के अभाव के कारण, इसने अपनी मूल सीमा को किसी भी अन्य विद्यमान मांसभक्षी की तुलना में अधिक बनाए रखा है। जबकि 88° उत्तर में इनकी उपस्थिति दुर्लभ है, इस बात के सबूत हैं कि वे सम्पूर्ण आर्कटिक से लेकर दक्षिण की ओर कनाडा की जेम्स खाड़ी तक फैले हैं। वे कभी-कभी व्यापक रूप से समुद्री बर्फ के साथ प्रवाहित हो जाते हैं और उन्हें उपाख्यानात्मक रूप से सुदूर दक्षिण में नार्वे की मुख्य भूमि पर बेरलेवाग तक और ओखोट्सक सागर में कुरील द्वीप समूह तक देखा गया है। ध्रुवीय भालू की वैश्विक आबादी का अनुमान लगाना मुश्किल है क्योंकि उनकी सीमा का पूर्ण अध्ययन नहीं किया गया है, तथापि जीवविज्ञानी दुनिया भर में करीब 20,000-25,000 ध्रुवीय भालू होने का अनुमान लगाते हैं।

कुल 19 सामान्य मान्यता प्राप्त असतत उप-जनसंख्या मौजूद है। उप-जनसंख्या, ख़ास क्षेत्रों के लिए मौसमी निष्ठा प्रदर्शित करती है, लेकिन DNA अध्ययनों से पता चलता है कि वे प्रजननात्मक रूप से पृथक नहीं हैं। तेरह उत्तरी अमेरिकी उप-जनसंख्या की सीमा, दक्षिण में ब्यूफोर्ट सागर से लेकर हडसन की खाड़ी और पूर्व में पश्चिमी ग्रीनलैंड की बफिन की खाड़ी तक और वैश्विक जनसंख्या में 70% का योगदान देती है। यूरेशियाई जनसंख्या को, पूर्वी ग्रीनलैंड, बेरिंट सागर, कारा सागर, लाप्टेव सागर, चुकची सागर की उप-जनसंख्या में विभाजित किया गया है, यद्यपि सीमित चिह्न और पुनर्ग्रहण डेटा के कारण इन आबादियों की संरचना के बारे में काफी अनिश्चितता बरकरार है।

सीमा में पांच देशों के क्षेत्र शामिल हैं: डेनमार्क (ग्रीनलैंड), नॉर्वे (स्वालबार्ड), रूस, अमेरिका (अलास्का) और कनाडा. ये पांच देश, ध्रुवीय भालू के संरक्षण हेतु अंतर्राष्ट्रीय करार 1973 के हस्ताक्षरकर्ता हैं, जो ध्रुवीय भालू की सम्पूर्ण सीमा में शोध और संरक्षण प्रयासों पर सहयोग का अधिदेश जारी करता है।

ध्रुवीय भालू की आबादी को ट्रैक करने के आधुनिक तरीकों को 1980 के दशक के मध्य से लागू किया गया और इसे बड़े क्षेत्र में लगातार प्रयुक्त करना महंगा है। ध्रुवीय भालू की सबसे सटीक गिनती करने के लिए आवश्यक है, आर्कटिक जलवायु में उन्हें खोजने के लिए हेलीकाप्टर से उड़ान भरना, भालू को शांत करने के लिए उस पर ट्रैंक्विलाइज़र डार्ट दागना और उसके बाद टैगिंग करना. नुनावुत में, कुछ इनुइट ने हाल के वर्षों में मानव बस्तियों के आसपास भालू के दिखने की घटना में वृद्धि की सूचना दी है, जिसने इस विश्वास को बल दिया कि उनकी जनसंख्या बढ़ रही है। वैज्ञानिकों ने इस बात के साथ प्रतिक्रिया दी कि हो सकता है भूखे भालू मानव बस्तियों के आसपास मंडराते हैं, जिससे इस धारणा को बल मिलता है कि आबादी, वास्तविक आबादी से कहीं अधिक है। IUCN का ध्रुवीय भालू विशेषज्ञ समूह यह विचार व्यक्त करता है कि "उप-जनसंख्या के आकार के अनुमान या सस्टेनेबल हार्वेस्ट स्तर को वैज्ञानिक अध्ययनों के समर्थन के बिना पूरी तरह से पारिस्थितिकी के पारंपरिक ज्ञान पर आधारित नहीं करना चाहिए." 

ध्रुवीय भालू की मान्यता प्राप्त 19 उप-जनसंख्या में से, 8 घट रहे हैं, 3 स्थिर हैं, 1 बढ़ रही है और 7 के बारे में पर्याप्त आंकड़े उपलब्ध नहीं हैं।

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