Community-science reveals delayed fall migration of waterfowl and spatiotemporal effects of a changing climate.

ABSTRACT

Climate change has well-documented, yet variable, influences on the annual movements of migratory birds. The effects of climate change on fall migration remains understudied compared with spring but appears to be less consistent among species, regions and years. Changes in the pattern and timing of waterfowl migration in particular may result in cascading effects on ecosystem function, and socio-economic and cultural outcomes. We investigated changes in the migration of 15 waterfowl species along a major flyway corridor of continental importance in northeastern North America using 43 years of community-science data. We built spatially- and temporally explicit hierarchical generative additive models for each species and demonstrated that climate, specifically the interaction between minimum temperature and precipitation, significantly influences migration phenology for most species. Certain species' migratory movements responded to specific temperature thresholds (climate migrants) and others reacted more to the interaction of temperature and precipitation (extreme event migrants). There are already significant changes in the fall migration phenology of common waterfowl species with high ecological and economic importance, which may simply increase in the context of a changing climate. If not addressed, climate change could induce mismatches in management, regulations and population surveys which would negatively impact the hunting industry. Our findings highlight the importance of considering species-specific spatiotemporal scales of effect on climate on migration and our methods can be widely adapted to quantify and forecast climate-driven changes in wildlife migration.

Les changements climatiques ont des influences bien documentées, mais variables, sur les mouvements annuels des oiseaux migrateurs. Les effets des changements climatiques sur les migrations automnales demeurent peu étudiés par rapport aux migrations printanières, mais il semble qu'ils soient moins constants d'une espèce, d'une région et d'une année à l'autre. Les changements dans le patron et le calendrier de la migration de la sauvagine en particulier peuvent avoir des effets en chaîne sur la fonction des écosystèmes et des impacts socio­économiques et culturels. Nous avons étudié les changements dans la migration de 15 espèces de sauvagine le long d'un corridor de migration d'importance continentale dans le nord­est de l'Amérique du Nord, en utilisant 43 ans de données scientifiques communautaires. Nous avons construit des modèles additifs généralisés hiérarchiques spatialement et temporellement explicites pour chaque espèce et avons démontré que le climat, en particulier l'interaction entre la température minimale et les précipitations, influence de manière significative la phénologie de la migration pour la plupart des espèces. Les mouvements migratoires de certaines espèces répondent à des seuils de température spécifiques (migrateurs climatiques) et d'autres réagissent davantage à l'interaction entre la température et les précipitations (migrateurs d'événements extrêmes). La phénologie des migrations automnales d'espèces de sauvagine commune qui ont une grande importance écologique et économique connaît déjà des changements importants, qui pourraient simplement s'accentuer dans le cadre des changements climatiques. S'ils ne sont pas pris en compte, les changements climatiques pourraient induire des décalages dans la gestion, les réglementations et les enquêtes de population, ce qui aurait un impact négatif sur l'industrie de la chasse. Nos résultats soulignent l'importance de prendre en compte les échelles spatio­temporelles spécifiques sur la migration et nos méthodes peuvent être largement adaptées pour quantifier et prévoir les changements induits par le climat dans la migration de la faune.