Future climate change will impact the migration of New World migrant flycatchers (Tyrannidae)

Climate change is reaching several tipping points, likely resulting in habitat shifts at a global scale. Such changes could have serious consequences for migratory species. For instance, climatic changes may impact the distribution of breeding and non-breeding ranges, resulting in longer migration distances for some species. The flycatchers (Tyrannidae) are the largest family of birds in New World. They are small insectivorous birds with different distributions and migratory strategies, including both tropical and temperate species. Here, we aim to map the climatically suitable ranges for Tyrannidae in the future, compare them to their present ranges, and quantify the changes in range size and in migratory distance. We show different impacts on species that breed in the northern vs. southern hemisphere. Furthermore, results suggest that tropical and temperate species would suffer from different stressors. Neotropical austral migrant species would lose part of their breeding ranges, while Nearctic-Neotropical species would need to fly longer distances to reach the same climatic conditions of their current breeding ranges. Because past climate shifts have shaped the evolution of bird migration, these insights are also key for elucidating the mechanisms underlying the evolution and regulation of bird migration, and for conservation planning.conselho nacional de desenvolvimento científico e tecnológic

Climate change and bird migration (Tyrannidae) in the Americas

Orientador: Rafael Dias LoyolaDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de BiologiaResumo: As mudanças climáticas recentes vêm interferindo de muitas formas nos ecossistemas bem como na sobrevivência e distribuição de espécies sobre a Terra. Aves migratórias dependem de um conjunto de ambientes geograficamente distantes e que responderão diferentemente aos impactos de tais mudanças no clima. Desta forma, essas aves são modelos interessantes que instigam o desenvolvimento de estudos, buscando entender os padrões migratórios e de reprodução e as implicações das modificações que acorrerão em decorrência de uma alteração climática. Neste trabalho, utilizando o método BIOCLIM, modelamos as distribuições das áreas de reprodução de 20 espécies de aves migratórias da família Tyrannidae no continente Americano a partir de suas atuais áreas climaticamente adequadas. Para tal utilizamos oito variáveis climáticas e os cenários de emissões de gases do efeito estufa mais extremos: cenário de baixa emissão e cenário de alta emissão. Nossos resultados apontam que áreas de reprodução climaticamente adequadas para as espécies Neárticas sofrerão grandes deslocamentos geográficos em direção ao noroeste. Tal deslocamento é favorecido pela vasta extensão continental ao norte dos sítios reprodutivos atuais, o que leva à tendência de manutenção ou aumento do tamanho das áreas reprodutivas norte-americanas em ambos os cenários de emissão de gases de efeito estufa. Os grandes deslocamentos projetados para as espécies neárticas também podem levar a aumentos nas distâncias migratórias entre as áreas de reprodução e invernada, como é esperado para migrantes de longa distância. As áreas de reprodução de aves Austrais-Neotropicais, em contrapartida, devem sofrer deslocamentos menores e em direção ao sudoeste. Associados às fortes projeções de seca na região e a limitação latitudinal sul-americana, esses deslocamentos acarretam grandes perdas de áreas climaticamente adequadas para seus sítios reprodutivos. As perdas de áreas esperadas para a região sul-americana podem levar as espécies migrantes obrigatórias Austrais-Neotropicais à sérios riscos de sobrevivência. A migração parcial e um hábito recorrente no hemisfério sul das Américas e considerado intermediário na evolução da migração. Essa estratégia pode assegurar a sobrevivência das especies por meio da parte de suas populações que não dependem da migração para desenvolverem seus períodos de procriação. Assim, nossas análises indicam que as espécies de Tiranídeos migratórios terão suas distribuições alteradas dependendo do contexto geográfico em que estão inseridas e acreditamos que tais modificações podem influenciar alguns dos atuais padrões migratórios do continente Americano através de mecanismos como a mudança de comportamento migratório ou aumentos de distâncias migratóriasAbstract: Ecosystem functioning and species survival or distribution have been affected by recent global climate change. The migratory birds, relying on distant and different environments may respond to climate change in different ways. Therefore these birds are suitable models for studies aiming to understand complex migratory and reproductive patterns influenced by climate change. Here, we have modelled the distribution of reproductive areas of 20 migratory birds from the Tyrannidae family in the Americas. We used the BIOCLIM method and the climate conditions in the native bird occurrence areas to run the models using eight climate variables and two greenhouse gas (GHG) emission scenarios (low and high emission). Our results indicate that climatically suitable areas for Neartic birds will be greatly displaced in the North-eastern direction. This displacement will be allowed by the vast amount of land northwards of the present reproductive areas. Therefore, for the Neartic Tyrannidae there was a trend of increment or maintenance of the current reproductive areas in both GHG scenarios. Moreover, the large displacements projected for the Neartic birds may increase the migratory distance between reproductive and wintering areas, as it was already shown for long-distance migrant species. On the other hand, the Neotropical-Austral Tyrannidae, will be shortly displaced in the Southwestern direction. This trend, associated to the intense dry periods already projected for the low latitudes of South America, will severely affect the Tyrannidae reproductive areas in this region, mainly the obligate migrant species. Moreover, the partial migration, a mid step in the migratory behaviour evolution, is common among South American birds. This strategy my ensure some species survival due to the parts of its populations non relyingt on migration for reproduction. Our analysis are therefore shown that American migratory Tyrannidae will have its distribution affected in different ways by climate change depending on the geographical context were the live. We believe this changes will influence some of the current migratory patterns due to changes in the migratory behaviour or in the distance the species need to cover during the migration routeMestradoEcologiaMestra em Ecologi