Annual climate in Mexican Spotted Owl habitat in the Sacramento Mountains, New Mexico implications for responding to climate change

• Published in: Journal of field ornithology Vol. 91; no. 3; pp. 225 - 240
• Main Authors: Ganey, Joseph L., Ward, James P., Rawlinson, Todd A., Kyle, Sean C., Jonnes, Ryan S.
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: New Bedford Wiley 01.09.2020; Association of Field Ornithologists Inc
• Subjects: Ambient temperature; Animal behavior; Annual; Annual cycles; Annual precipitation; Avian Conservation and Management; Climate change; Climate effects; Coniferous forests; Critical temperature; Cycles; Elevation; Energy; Energy consumption; Energy requirements; energy use; evaporative water loss; Habitats; Heat stress; Heat tolerance; Hydrologic data; Low temperature; Metabolic rate; Meteorological services; mixed‐conifer forest; Mountains; Owls; Plant cover; Precipitation; Strigidae; Strix occidentalis; Strix occidentalis lucida; thermal ecology; Thermoregulation; Threatened species; Transition temperature; Water loss; Water springs; Water use; Weather; Weather stations; Winter; Sacramento California; Sacramento Mountains; New Mexico; United States > US
• ISSN: 0273-8570; 1557-9263
• DOI: 10.1111/jofo.12337

Global climate change presents a growing conservation threat, but our understanding of the effects of climate change remains limited for most species. We evaluated the annual climate cycle for threatened Mexican Spotted Owls (Strix occidentalis lucida) in high-elevation mixed-conifer forests in the Sacramento Mountains of New Mexico from 2005 to 2010. We used data from a network of weather stations in Mexican Spotted Owl habitat to describe annual temperature cycles, and precipitation data from a National Weather Service weather station to describe the annual precipitation cycle. We coupled these data with equations from the literature to estimate annual cycles in resting metabolic rate and evaporative water loss, and evaluated the potential effects of a warming climate on these parameters. Annual weather was characterized by cold, dry winters, warmer and dry springs, warm and wet summers, and cool and relatively wet falls. Ambient temperature never exceeded the upper critical temperature for Mexican Spotted Owls (35.2°C), but > 90% of 663,422 hourly temperature observations were below the lower critical temperature (18.2°C). Thus, heat stress was not predicted to occur, but owls likely expended energy on thermoregulation at low temperatures. Resting energy use peaked during winter (December–February) and was lowest when owls would be feeding young (May–August). In contrast, evaporative water loss peaked from June to August, when precipitation also peaked. Mexican Spotted Owls generally appeared well-adapted to the current climate cycle in our montane study area, but late winter (February–March) may be a critical period in terms of energy requirements, and late spring (April–May) may be critical in terms of water relationships. Predicted changes in temperature through 2099 would result in reductions in predicted energy use by Mexican Spotted Owls, but increases in predicted water use. Water relationships may become increasingly important for Mexican Spotted Owls in the face of climate change, especially in warmer and drier areas. In forested areas, retaining patches of older forest with high canopy cover in cool, mesic sites may provide continued benefits to Mexican Spotted Owls under climate change. Cambio climático global presenta una amenaza creciente para la conservación, sin embargo nuestro entendimiento de los efectos de cambio climático es limitado para la mayoría de las especies. Evaluamos el ciclo climático anual de la especie amenazada Strix occidentalis lucida en los bosques de altas elevaciones de coníferas mezcladas en las montañas de Sacramento en Nuevo México desde 2005 hasta 2010. Utilizamos datos de una red de estaciones climáticas en el hábitat de S. o. lucida para describir los ciclos anuales de temperatura y datos de precipitación de la estación del Sistema Climático Nacional (National Weather Service) para describir el ciclo anual de precipitación. Utilizamos estos datos en conjunto con ecuaciones de la literatura para estimar ciclos anuales en la tasa metabólica en descanso y la perdida de agua por evaporación y evaluamos el efecto potencial del calentamiento del clima en estos parámetros. El clima anual se caracterizó por inviernos fríos y secos, primaveras secas y más cálidas, veranos calientes y húmedos y otoños fríos y relativamente húmedos. La temperatura ambiental nunca excedió la temperatura crítica superior para S. o. lucida (35.2 C), pero > 90% de las 663,422 observaciones de temperatura por horas estuvieron por debajo de la temperatura crítica (18.2C). Consecuentemente, no predecimos que el estrés por calor ocurra, pero los búhos probablemente invierten energía en termorregulación a bajas temperaturas. El uso de energía en descanso fue máxima durante el invierno (Diciembre-Febrero) y fue mínima cuando los búhos están alimentando crías (Mayo-Agosto). En contraste, la perdida de agua por evaporación tuvo un pico entre Junio y Agosto, consistente con los picos en precipitación. S. o. lucida generalmente parece bien adaptado al ciclo climático actual en nuestra área de estudio en las montañas, pero el final del invierno (Febrero-Marzo) puede ser crítico en términos de requerimientos energéticos y el final de la primavera puede ser critico en términos de las relaciones con el agua. Los cambios predichos en temperatura hasta 2099 resultarían en reducciones del uso de energía predicho por S. o. lucida, pero incrementos en el uso de agua. Las relaciones del agua pueden convertirse en un factor cada vez más importante para S. o. lucida con miras al cambio climático, especialmente en áreas más cálidas y secas. En áreas de bosque, retener los parches de bosque más viejos con alta cobertura de dosel en lugares fríos y relativamente húmedos puede proveer beneficios a largo plazo para S. o. lucida bajo escenarios de cambio climático.