Evaluating the efficacy of eBird data for modeling historical population trajectories of North American birds and for monitoring populations of boreal and Arctic breeding species
Évaluation de l'efficacité des données eBird pour la modélisation des trajectoires historiques des populations d'oiseaux nord-américains et pour la surveillance des populations d'espèces nichant dans les régions boréales et arctiques

Jacob Walker, Department of Biology, Acadia University, Wolfville, Nova Scotia, Canada
Philip D. Taylor, Department of Biology, Acadia University, Wolfville, Nova Scotia, Canada

DOI: http://dx.doi.org/10.5751/ACE-01671-150210

Full Text: HTML   
Download Citation


Abstract

Historic population trajectories for most North American bird species are largely unknown for years prior to circa 1970. Additionally, current estimates of population trajectories of boreal and Arctic breeding species are imprecise or biased because of lack of coverage by Breeding Bird Survey (BBS) routes in that region. Citizen science data, in particular eBird data, could fill these information gaps. Bayesian regression models of eBird data were used to estimate population trajectories of 22 boreal or Arctic breeding species of songbirds, 4 migratory songbird species that breed in eastern North America, and 2 species of raptors whose populations crashed due to the pesticide DDT. Models used range-wide data from the U.S. and Canada for spring migration/breeding, fall migration, and winter. To evaluate the model results, comparisons were made between eBird models from different seasons, between eBird indices and area defoliated by spruce budworm (Choristoneura fumiferana), and between eBird, BBS, and Christmas Bird Count (CBC) annual indices and trends. Population trajectories were positively correlated between seasons for most of the species analyzed based on correlations between annual indices, magnitude of trends, and residuals from trend models. Of the species analyzed, those most often associated with spruce budworm outbreaks had the strongest correlations between eBird annual indices and area defoliated by spruce budworm in the boreal forest. Annual indices from eBird models were positively correlated with BBS for most species, and trends calculated through the annual indices from eBird models were strongly correlated with those from the BBS for spring (r = 0.73, n = 25, P < 0.0001), fall (r = 0.64, n = 25, P = 0.0005), and winter (r = 0.81, n = 9, P = 0.0084), and winter eBird trends were correlated with those from the CBC (r = 0.64, n = 12, P = 0.0252). The results suggest eBird analyses could be an important complement to the BBS, CBC, and other surveys for assessing the status of bird species in North America, and that historic population trajectories could be estimated with additional historic eBird checklists.

Résumé

Les trajectoires historiques des populations de la plupart des espèces d'oiseaux nord-américains étaient en grande partie inconnues jusqu'aux environs de 1970. En outre, les estimations actuelles des trajectoires des populations d'espèces nichant dans les régions boréales et arctiques sont imprécises ou biaisées en raison d'un manque de couverture par les routes du Breeding Bird Survey (BBS) dans ces zones. Les données scientifiques recueillies par les citoyens, notamment les données eBird, pourraient combler ces lacunes d'informations. On a utilisé des modèles de régression bayésienne des données eBird pour estimer les trajectoires des populations de 22 espèces d'oiseaux chanteurs nichant dans les régions boréales ou arctiques, de 4 espèces d'oiseaux chanteurs nichant dans l'est de l'Amérique du Nord et de 2 espèces de rapaces dont les populations ont été décimées par l'utilisation du pesticide DDT. Les modèles utilisaient des données à l'échelle de l'habitat depuis les États-Unis et le Canada pour la migration/nidification de printemps, la migration d'automne et l'hiver. Afin d'évaluer les résultats des modèles, des comparaisons ont été réalisées entre des modèles eBird recueillis lors des différentes saisons, entre les indices eBird et une zone défoliée par la tordeuse des bourgeons de l'épinette (Choristoneura fumiferana), et entre les indices annuels et les tendances d'eBird, BBS et Christmas Bird Count (CBC). Les trajectoires des populations ont été corrélées de manière positive entre les saisons pour la plupart des espèces analysées en fonction des corrélations entre les indices annuels, la magnitude des tendances et les effets résiduels des modèles de tendance. Sur les différentes espèces analysées, celles qui étaient le plus souvent associées aux épidémies de tordeuse des bourgeons de l'épinette présentaient les plus fortes corrélations entre les indices annuels eBird et ceux de la zone défoliée par la tordeuse des bourgeons de l'épinette dans la forêt boréale. Les indices annuels obtenus grâce aux modèles eBird ont été corrélés de manière positive avec ceux du BBS pour la plupart des espèces, et les tendances calculées par le biais des indices annuels provenant des modèles eBird ont été fortement corrélés avec ceux du BBS pour le printemps (r = 0,73, n = 25, P < 0,0001), l'automne (r = 0,64, n = 25, P = 0,0005) et l'hiver (r = 0,81, n = 9, P = 0,0084), et les tendances eBord d'hiver ont été corrélées avec celles du CBC (r = 0,64, n = 12, P = 0,0252). Les résultats suggèrent que les analyses eBird pourraient constituer un complément important de celles du BBS, du CBC et d'autres organismes d'étude pour évaluer la situation des espèces ornithologiques en Amérique du Nord, et que les trajectoires historiques des populations pourraient être estimées à l'aide de listes de contrôle historiques supplémentaires d'eBird.

Key words

boreal forest; breeding bird survey; Christmas bird count; citizen science; eBird; population trend

Copyright © 2020 by the author(s). Published here under license by The Resilience Alliance. This article is under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License. You may share and adapt the work for noncommercial purposes provided the original author and source are credited, you indicate whether any changes were made, and you include a link to the license.

Avian Conservation and Ecology ISSN: 1712-6568