Patterns of change in the foraging strategies of Cory’s Shearwater Calonectris borealis after a drastic climatic event

Abstract

Changes in marine productivity have been correlated with fluctuations in large scale atmospheric conditions driven by global indices such as the North Atlantic Oscillation (NAO). During the winter of 2009/2010 the second lowest NAO index was recorded leading to detrimental conditions that affected productivity levels in the Northeast Atlantic. The Cory’s Shearwater Calonectris borealis is a plastic pelagic top predator which due to its status as sentinel of the marine environment can indicate qualitative changes at various levels of the food web. During the chick-rearing seasons of 2011, 2012 and 2014 we examined the at-sea foraging behavior of Cory’s Shearwaters breeding in two islands of the Northeast Atlantic with contrasting productivity patters: Berlengas, located on the rich upwelling are of the Portuguese shelf, and Cima Islet located in a poor oceanic environment in the Madeira Archipelago. During a year of low productivity Kernel estimations demonstrated that whereas Cima Islet’s birds expanded their home ranges and core foraging areas to further grounds, Berlengas’ birds maintained their distribution near the breeding colony. Under these conditions, birds from both islands increased significantly their foraging effort. MaxEnt modelling showed that once oceanographic conditions ameliorated from 2012-2014, all birds decreased significantly their foraging effort, and oceanic breeders concentrated their activity closer to their breeding grounds every year. Our study confirms that the Cory’s Shearwater possess very high flexibility in its foraging tactics, and that neither oceanic nor neritic populations disperse randomly from their breeding colonies to the open ocean even under conditions of environmental stochasticity. Instead, populations breeding in contrasting environments vary in their responses according to their strategies and to the changing levels of marine productivity in their surroundings of their colonies. Under a future scenario of climate change, the ecological impacts of climatic conditions in marine ecosystems should be assessed considering also the vulnerability of seabird predators to extreme climatic events.

Alterações na produtividade marinha tem sido correlacionadas com flutuações nas condições atmosféricas de grande escala impulsionada por índices globais, como o Índice do Atlântico Norte (NAO). Durante o inverno de 2009/2010 o índice NAO foi o segundo mais baixo registrado na historia levando a condições ambientais que reduziram significativamente os níveis de produtividade marinha no Nordeste do Atlântico. A cagarra Calonectris borealis é um ave marinha pelágica que, devido a seu estatuto como sentinela do meio marinho pode indicar alterações qualitativas em vários níveis da cadeia trófica. Durante as épocas de reprodução de 2011, 2012 e 2014, examinamos o comportamento alimentar no mar de cagarras em reprodução em duas ilhas do Atlântico Nordeste com padrões contrastantes de produtividade: Berlengas, localizado na área de afloramento costeiro da plataforma continental Portuguesa, e o Ilhéu de Cima localizada num ambiente oceânico mais pobre no arquipélago da Madeira. Durante um ano de baixa produtividade as aves do Ilhéu de Cima expandiram as suas áreas vitais e as áreas alimentação, enquanto as aves das Berlengas mantiveram sua distribuição perto da colónia. Em tais condições, as aves de ambas as ilhas aumentaram significativamente o seu esforço de forrageio. Os modelos MaxEnt mostrar que, à medida que as condições oceanográficas melhoraram no periodo de 2012-2014, todas as aves diminuiu significativamente o seu esforço de forrageio e os indivíduos oceânicos concentraram a sua actividade mais perto do seu locail de reprodução em cada ano. Este estudo confirma que a cagarra possui uma elevada flexibilidade em termos de táticas de forrageamento, e que, quer as populações de áreas oceânicas, quer as populações de áreas neríticas, não dispersam aleatoriamente desde as suas colonias de reprodução para o oceano aberto, mesmo em condições ambientais adversas. Em vez disso, as populações reprodutoras em ambientes contrastantes variam em suas respostas de acordo com as suas estratégias e com a alteração dos níveis de produtividade marinha em redor das suas colonias. Em um cenário futuro de alterações climáticas, os impactos ecológicos das condições climáticas nos ecossistemas marinhos devem ser avaliados considerando também a vulnerabilidade dos predadores marinhos a eventos climáticos extremos.