Understanding widespread declines for Common Terns across inland North America: productivity estimates, causes of reproductive failure, and movement of Common Terns breeding in the large lakes of Manitoba
Comprendre la diminution généralisée de Sternes pierregarins dans les régions intérieures de l'Amérique du Nord : productivité, causes de l'échec de la reproduction et déplacements des Sternes pierregarins nichant sur les grands lacs du Manitoba

Jennifer M Arnold, Division of Science, Pennsylvania State University, Berks Campus, Reading, Pennsylvania, USA
Stephen A Oswald, Division of Science, Pennsylvania State University, Berks Campus, Reading, Pennsylvania, USA
Scott Wilson, Wildlife Research Division, Pacific Wildlife Research Centre, Environment and Climate Change Canada, Delta, British Columbia, Canada; Department of Forest and Conservation Sciences, University of British Columbia, Vancouver, British Columbia, Canada
Patricia Szczys, Department of Biology, Eastern Connecticut State University, Connecticut, USA

DOI: http://dx.doi.org/10.5751/ACE-02067-170114

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Abstract

Common Tern (Sterna hirundo) breeding populations in inland North America have declined significantly since the 1970s. A 2012 survey of the large Manitoba lakes, previously the largest known inland population stronghold, reported a 57–67% decline in 20 years. A further 38% decline by 2017 highlights the urgent need for research and management. We use ground-based estimates of productivity and analysis of microsatellite markers to provide the first detailed insight into breeding status and movements of Common Terns in this region. At six breeding colonies in 2012, we recorded breeding success in fenced plots, counted fledglings, documented predators and floods, and collected blood samples for microsatellite analysis of movement. Productivity ranged from 0.0 to 2.0 chicks fledged per nest, being highest at large colonies (> 1000 nests) located far away from human settlements (20–30 km). Large-scale breeding failure from predation occurred at smaller colonies close to human settlement. The most common predators were Black-crowned Night Herons (Nycticorax nycticorax) and Great Horned Owls (Bubo virginianus), but we also report three novel predators: Bald Eagles (Haliaeetus leucocephalus), gray wolves (Canis lupus), and river otters (Lontra canadensis). Microsatellite analysis suggested little eastward emigration, but instead a 100-fold increase in immigration from the Great Lakes between the 1990s and 2010s. Substantial population declines in the Manitoba Lakes despite this influx imply that net losses are occurring within inland-breeding populations. Terns now appear to switch frequently between breeding colonies in the region, possibly in response to predation and/or flooding. Although some colonies achieved productivity during the one-year study, continued population decline indicates that monitoring and studies of adult survival and movement are needed, especially given the on-going environmental changes within the region. Only by coupling these data with further efforts in unsurveyed boreal regions can the status of inland-breeding Common Terns be determined and strategies developed to curb apparent, large-scale population declines.

Résumé

Les populations nicheuses de Sternes pierregarins (Sterna hirundo) dans les régions intérieures de l'Amérique du Nord ont diminué de façon marquée depuis les années 1970. Un relevé réalisé en 2012 sur les grands lacs du Manitoba, qui constituaient auparavant le plus grand bastion connu de la population intérieure, a révélé une baisse de 57 à 67 % en 20 ans. Une nouvelle diminution de 38 % en 2017 souligne le besoin urgent de recherche et de gestion. Nous avons utilisé des estimations de productivité réalisées sur le terrain et l'analyse de marqueurs microsatellites pour fournir le premier rapport détaillé du statut de reproduction et des déplacements des Sternes pierregarins dans cette région. En 2012, dans six colonies de nidification, nous avons noté le succès de reproduction dans des parcelles clôturées, compté les oisillons, documenté les prédateurs et les inondations, et collecté des échantillons sanguins en vue d'effectuer une analyse microsatellite des déplacements. La productivité a varié de 0,0 à 2,0 oisillons envolés par nid, étant le plus élevée dans les grandes colonies (> 1000 nids) situées loin des établissements humains (20-30 km). Des échecs de reproduction à grande échelle attribuables à la prédation se sont produits dans les petites colonies proches des établissements humains. Les prédateurs les plus courants étaient le Bihoreau gris (Nycticorax nycticorax) et le Grand-duc d'Amérique (Bubo virginianus), mais nous signalons également trois nouveaux prédateurs : le Pygargue à tête blanche (Haliaeetus leucocephalus), le Loup gris (Canis lupus) et la Loutre de rivière (Lontra canadensis). L'analyse des microsatellites a indiqué une faible émigration vers l'est, mais révélé une immigration en provenance des Grands Lacs multipliée par 100 entre les années 1990 et 2010. Les baisses substantielles de population dans les lacs du Manitoba, malgré cet afflux, sous-tendent que des pertes nettes se produisent au sein des populations se reproduisant à l'intérieur des terres. Les sternes semblent maintenant changer fréquemment de colonie de nidification dans la région, peut-être en raison de la prédation et/ou des inondations. Bien que certaines colonies aient atteint un niveau de productivité satisfaisant au cours de l'étude d'un an, la baisse continue de la population indique que le suivi et l'étude de la survie et des déplacements des adultes sont nécessaires, en particulier compte tenu des changements environnementaux en cours dans la région. Ce n'est qu'en associant ces données à d'autres activités réalisées dans des régions boréales non étudiées que l'on pourra déterminer le statut des Sternes pierregarins nichant à l'intérieur des terres et élaborer des stratégies pour enrayer le déclin apparent et à grande échelle des populations.

Key words

gene flow; habitat change; Lake Winnipeg; metapopulation dynamics; population connectivity; population decline; productivity; waterbird

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Avian Conservation and Ecology ISSN: 1712-6568