Sea ice and local weather affect reproductive phenology of a polar seabird with breeding consequences
La glace de mer et le climat local affectent la phénologie de la reproduction d’un oiseau marin polaire avec des conséquences sur la reproduction
Résumé
Abstract Breeding at the right time is essential for animals living in seasonal environments to ensure that energy requirements for reproduction, especially the nutritional needs for rearing offspring, coincide with peak food availability. Climate change is likely to cause modifications in the timing of maximum food availability, and organisms living in polar environments where the breeding period is heavily contracted may be particularly affected. Here we used a 26-year dataset to study the phenological response of a pagophilic species, the Snow Petrel (Pagodroma nivea), to climate change and its demographic impact. First, we investigated the trends and relationships between climate variables and hatching dates measured in three neighboring colonies. In a second step, we examined the impact of the hatching date and environmental covariates on the fledging probability. Our results showed that sea ice, a climate-related variable, showed a positive temporal trend. We found that hatching date was delayed when sea ice concentration was greater and local weather conditions were worse (i.e., increase in the number of windy days or the number of snow days). Hatching date had a negative effect on fledging probability, and fledging probability showed a bell-shaped temporal trend. We suggest that Snow Petrels can delay breeding phenology in response to environmental conditions. However, this plasticity may be limited as fledging success decreased with delayed hatching, potentially making the Snow Petrel vulnerable to a mismatch between resource availability and nutritional needs.
La reproduction au bon moment est essentielle pour les animaux vivant dans des environnements saisonniers afin que
les besoins énergétiques pour la reproduction, et surtout les besoins nutritionnels pour l’élevage, coïncident avec le pic
de disponibilité alimentaire. Le changement climatique est susceptible d’entraîner des modifications dans le calendrier
de la disponibilité maximale de la ressource, et les organismes vivant dans des environnements polaires où la période de
reproduction est fortement contractée peuvent être particulièrement affectés. Nous avons utilisé ici 26 ans de données
pour étudier la réponse phénologique d’une espèce pagophile, le pétrel des neiges (Pagodroma nivea), au changement climatique et à son impact démographique. Dans la zone d’étude, la glace de mer, une variable liée au climat, montre
une tendance temporelle positive qui peut avoir un impact sur les populations d’oiseaux marins. Dans un premier temps,
nous avons étudié les tendances et les relations entre les variables climatiques et les dates d’éclosion mesurées dans
trois colonies voisines. Dans un deuxième temps, nous avons examiné l’impact de la date d’éclosion et des covariables
environnementales sur la probabilité d’envol. Nos résultats ont montré que la glace de mer, une variable liée au climat,
présentait une tendance temporelle positive. Nous avons constaté que la date d’éclosion était retardée lorsque la concentration
de glace de mer était plus importante et que les conditions météorologiques locales étaient plus mauvaises
(c’est-à-dire augmentation du nombre de jours de vent ou du nombre de jours de neige). La date d’éclosion a eu un
effet négatif sur la probabilité d’envol, et la probabilité d’envol a montré une tendance temporelle en forme de cloche.
Nous suggérons que les pétrels des neiges peuvent retarder la phénologie de reproduction en réponse aux conditions
environnementales. Cependant, cette plasticité peut être limitée car le succès de l’envol diminue lorsque l’éclosion est
retardée, ce qui peut rendre le pétrel des neiges vulnérable à une inadéquation entre la disponibilité des ressources et
les besoins nutritionnels.