Vulnerability of birds to climate change in California's Sierra Nevada
Vulnérabilité des oiseaux aux changements climatiques dans la Sierra Nevada en Californie

Rodney B. Siegel, The Institute for Bird Populations
Peter Pyle, The Institute for Bird Populations
James H. Thorne, Dept. of Environmental Science and Policy, University of California, Davis
Andrew J. Holguin, Dept. of Environmental Science and Policy, University of California, Davis
Christine A. Howell, Pacific Southwest Region, USDA Forest Service
Sarah Stock, Yosemite National Park
Morgan W. Tingley, The Institute for Bird Populations; Princeton University

DOI: http://dx.doi.org/10.5751/ACE-00658-090107

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Abstract

In a rapidly changing climate, effective bird conservation requires not only reliable information about the current vulnerability of species of conservation concern, but also credible projections of their future vulnerability. Such projections may enable managers to preempt or reduce emerging climate-related threats through appropriate habitat management. We used NatureServe’s Climate Change Vulnerability Index (CCVI) to predict vulnerability to climate change of 168 bird species that breed in the Sierra Nevada mountains of California, USA. The CCVI assesses species-specific exposure and sensitivity to climate change within a defined geographic area, through the integration of (a) species’ range maps, (b) information about species’ natural history traits and ecological relationships, (c) historic and current climate data, and (d) spatially explicit climate change projections. We conducted the assessment under two different downscaled climate models with divergent projections about future precipitation through the middle of the 21st century. Assessments differed relatively little under the two climate models. Of five CCVI vulnerability ranking categories, only one species, White-tailed Ptarmigan (Lagopus leucura), received the most vulnerable rank, Extremely Vulnerable. No species received the second-highest vulnerability ranking, Highly Vulnerable. Sixteen species scored as Moderately Vulnerable using one or both climate models: Common Merganser (Mergus merganser), Osprey (Pandion haliaetus), Bald Eagle (Haliaeetus leucocephalus), Northern Goshawk (Accipiter gentilis), Peregrine Falcon (Falco peregrinus), Prairie Falcon (Falco mexicanus), Spotted Sandpiper (Actitis macularius), Great Gray Owl (Strix nebulosa), Black Swift (Cypseloides niger), Clark’s Nutcracker (Nucifraga columbiana), American Dipper (Cinclus mexicanus), Swainson’s Thrush (Catharus ustulatus), American Pipit (Anthus rubescens), Gray-crowned Rosy-Finch (Leucosticte tephrocotis), Pine Grosbeak (Pinicola enucleator), and Evening Grosbeak (Coccothraustes vespertinus). Species associated with alpine/subalpine habitats and aquatic habitats received significantly more vulnerable rankings than birds associated with other habitats. In contrast, species of foothill, sagebrush, and chaparral habitats ranked as less vulnerable than other species, and our results suggest these species may respond to climate change in the region with population increases or range expansions.

Résumé

Dans le contexte d’un climat qui change rapidement, la conservation efficace des oiseaux passe non seulement par un besoin d’information fiable sur la vulnérabilité actuelle des espèces préoccupantes, mais également par des projections crédibles de leur vulnérabilité future. Les projections de ce type peuvent permettre aux gestionnaires d’écarter ou d’amoindrir les menaces qui se profilent en raison du climat grâce à une gestion appropriée de l’habitat. Nous avons utilisé l’indice de vulnérabilité aux changements climatiques (CCVI pour Climate Change Vulnerability Index) de NatureServe afin de prévoir la vulnérabilité aux changements climatiques de 168 espèces d’oiseaux qui nichent dans la Sierra Nevada en Californie, aux États-Unis. Le CCVI détermine le degré d’exposition et de sensibilité aux changements climatiques spécifiques aux espèces dans une région géographique donnée par l’intégration des éléments suivants : a) la répartition de l’espèce; b) les caractéristiques de l’histoire naturelle et les relations écologiques de l’espèce; c) les données climatiques historiques et actuelles; et d) des projections des changements climatiques spatialement explicites. Nous avons effectué nos évaluations selon deux modèles climatiques ayant des projections divergentes pour les précipitations jusqu’au milieu du 21e siècle. Les résultats différaient relativement peu selon les deux modèles. Parmi les cinq catégories de vulnérabilité du CCVI, seulement une espèce, le Lagopède à queue blanche (Lagopus leucura), s’est classée au rang de vulnérabilité le plus élevé, soit « extrêmement vulnérable ». Aucune espèce n’a figuré au second rang, soit « très vulnérable ». Seize espèces ont été classées comme « moyennement vulnérables » selon un des deux modèles ou les deux : Grand Harle (Mergus merganser), Balbuzard pêcheur (Pandion haliaetus), Pygargue à tête blanche (Haliaeetus leucocephalus), Autour des palombes (Accipiter gentilis), Faucon pèlerin (Falco peregrinus), Faucon des prairies (Falco mexicanus), Chevalier grivelé (Actitis macularius), Chouette lapone (Strix nebulosa), Martinet sombre (Cypseloides niger), Cassenoix d’Amérique (Nucifraga columbiana), Cincle d’Amérique (Cinclus mexicanus), Grive à dos olive (Catharus ustulatus), Pipit d’Amérique (Anthus rubescens), Roselin à tête grise (Leucosticte tephrocotis), Durbec des sapins (Pinicola enucleator) et Gros-bec errant (Coccothraustes vespertinus). Les espèces associées aux milieux alpins/subalpins et aux milieux aquatiques ont été classées dans des catégories de vulnérabilité plus élevées que les espèces fréquentant d’autres milieux, et ce de façon significative. À l’opposée, les espèces associées aux contreforts, aux armoises et au chaparral se sont vues attribuées des rangs de vulnérabilité moins élevés que les autres espèces, et nos résultats montrent que ces espèces réagiront peut-être aux changements climatiques par une augmentation de leurs populations ou une expansion de leur répartition.

Key words

birds; climate change vulnerability; Sierra Nevada

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Avian Conservation and Ecology ISSN: 1712-6568