Exposure of wetlands important for nonbreeding waterbirds to sea-level rise in the Mediterranean.

Sea-level rise (SLR) is expected to cause major changes to coastal wetlands, which are among the world's most vulnerable ecosystems and are critical for nonbreeding waterbirds. Because strategies for adaptation to SLR, such as nature-based solutions and designation of protected areas, can locally reduce the negative effects of coastal flooding under SLR on coastal wetlands, it is crucial to prioritize adaptation efforts, especially for wetlands of international importance for biodiversity. We assessed the exposure of coastal wetlands important for nonbreeding waterbirds to projected SLR along the Mediterranean coasts of 8 countries by modeling future coastal flooding under 7 scenarios of SLR by 2100 (from 44- to 161-cm rise) with a static inundation approach. Exposure to coastal flooding under future SLR was assessed for 938 Mediterranean coastal sites (≤30 km from the coastline) where 145 species of nonbreeding birds were monitored as part of the International Waterbird Census and for which the monitoring area was delineated by a polygon (64.3% of the coastal sites monitored in the Mediterranean region). Thirty-four percent of sites were threatened by future SLR, even under the most optimistic scenarios. Protected study sites and study sites of international importance for waterbirds were, respectively, 1.5 and 2 times more exposed to SLR than the other sites under the most optimistic scenario. Accordingly, we advocate for the development of a prioritization scheme to be applied to these wetlands for the implementation of strategies for adaptation to SLR to anticipate the effects of coastal flooding. Our study provides major guidance for conservation planning under global change in several countries of the Mediterranean region.

Exposición de los humedales de importancia para las aves acuáticas no reproductoras al incremento del nivel del mar en el Mediterráneo Resumen Se espera que el incremento en el nivel del mar (INM) cause cambios importantes en los humedales costeros, los cuales se encuentran entre los ecosistemas más vulnerables y son críticos para las aves acuáticas no reproductoras. Es crucial la priorización de los esfuerzos de adaptación, especialmente en los humedales con importancia internacional para la biodiversidad, ya que las estrategias de adaptación ante el INM, como las soluciones basadas en la naturaleza y la designación de áreas protegidas, pueden reducir localmente los efectos negativos de las inundaciones costeras por INM en los humedales costeros. Evaluamos la exposición de los humedales costeros con importancia para las aves acuáticas no reproductoras ante el INM proyectado en las costas del Mediterráneo en ocho países con un modelo de inundaciones costeras en el futuro bajo siete escenarios de INM para el año 2100 (de 44 a 161 cm) con un enfoque de inundación estática. Evaluamos la exposición a las inundaciones costeras bajo el INM futuro en 938 sitios costeros del Mediterráneo (≤ 30 km a partir de la costa), en donde monitoreamos a 145 especies de aves no reproductoras como parte del Censo Internacional de Aves Acuáticas y para los cuales el área de monitoreo estuvo delineada con un polígono (64.3% de los sitios costeros monitoreados en la región Mediterránea). El 34% de los sitios se vio amenazado por el INM en el futuro, incluso con los escenarios más optimistas. Los sitios de estudio protegidos y los sitios de estudio de importancia internacional para las aves acuáticas estuvieron expuestos 1.5 y 2 veces más al INM que otros sitios con el escenario más optimista. De acuerdo con esto, abogamos por el desarrollo de un esquema de priorización para aplicarse en estos humedales para la implementación de estrategias de adaptación al INM para anticipar los efectos de las inundaciones costeras. Nuestro estudio proporciona información importante para la planeación de la conservación bajo el cambio global en varios de los países del Mediterráneo.

Benefits of protected areas for nonbreeding waterbirds adjusting their distributions under climate warming.

Climate warming is driving changes in species distributions and community composition. Many species have a so-called climatic debt, that is, shifts in range lag behind shifts in temperature isoclines. Inside protected areas (PAs), community changes in response to climate warming can be facilitated by greater colonization rates by warm-dwelling species, but also mitigated by lowering extirpation rates of cold-dwelling species. An evaluation of the relative importance of colonization-extirpation processes is important to inform conservation strategies that aim for both climate debt reduction and species conservation. We assessed the colonization-extirpation dynamics involved in community changes in response to climate inside and outside PAs. To do so, we used 25 years of occurrence data of nonbreeding waterbirds in the western Palearctic (97 species, 7071 sites, 39 countries, 1993-2017). We used a community temperature index (CTI) framework based on species thermal affinities to investigate species turnover induced by temperature increase. We determined whether thermal community adjustment was associated with colonization by warm-dwelling species or extirpation of cold-dwelling species by modeling change in standard deviation of the CTI (CTISD ). Using linear mixed-effects models, we investigated whether communities in PAs had lower climatic debt and different patterns of community change than communities outside PAs. For CTI and CTISD combined, communities inside PAs had more species, higher colonization, lower extirpation, and lower climatic debt (16%) than communities outside PAs. Thus, our results suggest that PAs facilitate 2 independent processes that shape community dynamics and maintain biodiversity. The community adjustment was, however, not sufficiently fast to keep pace with the large temperature increases in the central and northeastern western Palearctic. Our results underline the potential of combining CTI and CTISD metrics to improve understanding of the colonization-extirpation patterns driven by climate warming.

Beneficios de las Áreas Protegidas para las Aves Acuáticas No Reproductoras que Están Ajustando su Distribución Debido al Calentamiento Climático Resumen El calentamiento climático está generando cambios en la distribución y en la composición comunitaria de las especies. Muchas de ellas tienen una deuda climática, es decir, los cambios en la distribución se atrasan con respecto a los cambios en las isoclinas térmicas. Dentro de las áreas protegidas (APs), los cambios comunitarios como respuesta al calentamiento climático pueden facilitarse mediante tasas mayores de colonización por especies de climas cálidos, pero también pueden mitigarse al reducir las tasas de extirpación de las especies de climas fríos. Se requiere una evaluación de la importancia relativa de los procesos de colonización-extirpación para orientar las estrategias de conservación que buscan la reducción de la deuda climática y la conservación de las especies. Analizamos las dinámicas de colonización-extirpación que participan en los cambios comunitarios como respuesta al clima dentro y fuera de las APs. Para realizar lo anterior, usamos datos tomados durante 25 años de la presencia de aves acuáticas no reproductoras en el Paleártico occidental (97 especies, 7,071 sitios, 39 países, 1993-2017). Usamos un marco de trabajo del índice de temperatura comunitaria (ITC) basado en las afinidades térmicas de las especies para así investigar la rotación de especies inducida por el incremento en la temperatura. Determinamos si el ajuste térmico en la comunidad estuvo asociado con la colonización por especies de climas cálidos o con la extirpación de especies de climas fríos al modelar el cambio mediante una desviación estándar del ITC (ITCDS ). Con los modelos lineales de efectos mixtos investigamos si las comunidades dentro de las APs tenían una deuda climática más baja y patrones diferentes de cambio comunitario que las comunidades localizadas fuera de las APs. Con la combinación del ITC y deL ITCDS , las comunidades dentro de las APs tuvieron más especies, una mayor colonización, una menor extirpación y una deuda climática más baja (16%) que las comunidades fuera de las APs. Por lo tanto, nuestros resultados sugieren que las APs facilitan dos procesos independientes que moldean las dinámicas comunitarias y mantienen la biodiversidad. Sin embargo, el ajuste comunitario no fue lo suficientemente rápido para mantener el paso de los grandes incrementos en la temperatura de las regiones central y noreste del Paleártico occidental. Nuestros resultados resaltan el potencial que tiene la combinación de las medidas del ITC y del ICTDS para mejorar el entendimiento de los patrones de colonización-extirpación causados por el calentamiento climático.

Offspring Microbiomes Differ Across Breeding Sites in a Panmictic Species.

High dispersal rates are known to homogenize host's population genetic structure in panmictic species and to disrupt host local adaptation to the environment. Long-distance dispersal might also spread micro-organisms across large geographical areas. However, so far, to which extent selection mechanisms that shape host's population genetics are mirrored in the population structure of the enteric microbiome remains unclear. High dispersal rates and horizontal parental transfer may homogenize bacterial communities between breeding sites (homogeneous hypothesis). Alternatively, strong selection from the local environment may differentiate bacterial communities between breeding sites (heterogeneous hypothesis). Furthermore, selection from age-specific environmental or physiological factors may differentiate the microbiome between juveniles and adults. Here, we analyzed the cloacal bacterial 16S rRNA gene of fledgling greater flamingos, Phoenicopterus roseus, across nine western Mediterranean breeding sites and four breeding seasons (n = 731) and adult birds (n = 27) from a single site. We found that fledgling cloacal microbiome, as measured by alpha diversity, beta diversity, the relative abundance of assigned sequence variants (ASVs) belonging to a phylum and genus composition within phylum, varied significantly between sampling sites and across time within site despite high adult dispersal rates. The spatio-temporal effects were stronger on individual ASV absence/presence than on ASV abundance (i.e., than on core microbiome composition). Spatial effects had a stronger effect than temporal effects, particularly on ASV abundance. Our study supports the heterogeneous hypothesis whereby local environmental conditions select and differentiate bacterial communities, thus countering the homogenizing effects of high-dispersing host species. In addition, differences in core microbiome between adult vs. fledgling samples suggests that differences in age-specific environmental and/or physiological factors result in differential selection pressure of core enteric microbiome between age classes, even within the same environment. In particular, the genus Corynebacterium, associated with both seasonal fat uptake and migration in previous studies, was much more abundant in high-dispersing fledglings than in more resident adults. To conclude, selection mechanisms that shape the host's genetic structure cannot be extended to the genetic structure of the enteric microbiome, which has important implications regarding our understanding of both host local adaptation mechanisms and enteric microbiome population genetics.

Costs of migratory decisions: A comparison across eight white stork populations.

Annual migratory movements can range from a few tens to thousands of kilometers, creating unique energetic requirements for each specific species and journey. Even within the same species, migration costs can vary largely because of flexible, opportunistic life history strategies. We uncover the large extent of variation in the lifetime migratory decisions of young white storks originating from eight populations. Not only did juvenile storks differ in their geographically distinct wintering locations, their diverse migration patterns also affected the amount of energy individuals invested for locomotion during the first months of their life. Overwintering in areas with higher human population reduced the stork's overall energy expenditure because of shorter daily foraging trips, closer wintering grounds, or a complete suppression of migration. Because migrants can change ecological processes in several distinct communities simultaneously, understanding their life history decisions helps not only to protect migratory species but also to conserve stable ecosystems.