Family planning in the high Arctic: earlier spring onset advances age at first successful reproduction in barnacle geese

Abstract

I en verden under oppvarming der arter møter nye miljøforandringer er evalueringen av klimaeffekter på individnivå gjennom livshistorie egenskaper viktig for å forstå langtids- utsiktene til naturlige populasjoner. Arktis er et spesielt viktig forskningsområde på grunn av den høye endringsraten i denne regionen, der trekkfugler som ankommer for å hekke risikerer fenologisk mismatch med mat-kvaliteten de følger gjennom migrasjonsruten. I denne studien demonstrerer jeg betydningen av timing av våren, i tillegg til populasjonstetthet, for variasjonen i alder ved første suksessfulle reproduksjon i en hvitkinngås-populasjon som hekker ved Ny- Ålesund i høy-arktiske Svalbard. Basert på et langtids-datasett (1991-2017) ble modellene konstruert i multi-event modelleringsprogrammet E-SURGE ved bruk av mark-recapture data fra females som ble påsatt ringer som gåsunger. Alder for første suksessfulle reproduksjon, definert som den første rekrutteringen av gåsunger, var positivt påvirket av tidligere påbegynnende vår. Timingen av våren har blitt stadig tidligere i løpet av studieperioden, og det observerte gjennomsnittet av alder ved første suksessfulle reproduksjon har blitt tilsvarende lavere. En negativ tetthetsavhengig effekt av gåsunge-rekruttering ble oppdaget kun for individer i sitt andre år. Mine resultater på tetthetsavhengige og -uavhengige effekter på denne viktige livshistorie egenskapen kan være av betydning for langtids populasjonsdynamikk; dette vil forøvrig kreve mer forskning.

In an increasingly warming world where species are faced with changing environments, evaluating effects of climatic variables on individual level life history traits is vital in order to understand long-term prospects of natural populations. The Arctic is a particularly important study area due to the high rate of change experienced in this region, where migratory birds arriving to breed risk phenological mismatch with the peak food abundance they follow during migration. In this study, I demonstrate the importance of timing of spring onset, as well as population density, for the variability in age at first successful reproduction in a barnacle goose population breeding close to Ny-Ålesund in high Arctic Svalbard. Based on a long-term data set (1991-2017), models were fitted in the multi-event modelling program E-SURGE, using mark-recapture data from females marked as goslings. Age at first successful reproduction, defined as gosling production, was positively influenced by earlier spring onset. Timing of spring onset has advanced rapidly across the study period, and the observed mean age at first successful reproduction was found to decrease accordingly. A negative density-dependent effect on gosling recruitment was also detected, but only for individuals in their second year. My results on density-dependent and -independent effects on this key life history trait may be of importance for long-term population dynamics; however, this would require further studies.