Biología reproductiva y ecología trófica de dos especies simpátricas del género Pygoscelis en las islas Shetland del Sur, Antártida

Los pingüinos Adelia (Pygoscelis adeliae) y Papúa (P. papua) son dos de las tres especies de pingüinos pygoscélidos, los cuales constituyen la avifauna dominante del Continente Antártico. Durante el período reproductivo, el Pingüino Adelia presenta una distribución circumpolar, con colonias situadas tanto en el continente como en la Península Antártica e islas antárticas y subantárticas. En cambio, el rango del Pingüino Papúa es fundamentalmente circumpolar subantártico, no obstante, también existen sitios de nidificación en la Península Antártica e islas asociadas. El presente estudio se llevó a cabo en Punta Stranger, Península Potter, Isla 25 de Mayo (62°15’S, 58°37’O), donde ambas especies reproducen en simpatría. El área de estudio se encuentra próxima al límite norte del rango de distribución reproductiva del Pingüino Adelia y al límite sur del rango correspondiente del Pingüino Papúa. En la región de la Península Antártica se han observado algunas de las señales más claras de cambio climático. El calentamiento atmosférico y de la superficie del mar y la consecuente reducción en la extensión y duración del hielo marino modificarían la abundancia, distribución y composición de los niveles tróficos inferiores, lo cual afectaría la dinámica poblacional de los predadores superiores, como los pingüinos. Por otra parte, también se registró un incremento en la frecuencia de años con mayor acumulación de nieve, lo cual reduciría los sitios disponibles para la nidificación y/o la performance reproductiva de aquellos predadores que requieren áreas libres de hielo y nieve durante el período reproductivo. El objetivo general del presente trabajo fue la comparación interanual e inter-específica de distintos parámetros reproductivos y tróficos de los pingüinos Adelia y Papúa, a fin de contribuir en el entendimiento de los dramáticos cambios poblacionales registrados en ambas especies. El período de estudio abarcó las temporadas reproductivas 2007/08 a 2011/12, en las cuales se registraron diferencias en la presencia y persistencia de nieve acumulada en el terreno al comienzo de la reproducción. En los años 2007/08 y 2009/10 existió una elevada acumulación de nieve, la cual fue superior en Postcatedral respecto a Precatedral (zonas en que se dividió la colonia). En el área de estudio, las poblaciones de Pingüino Adelia evidenciaron una declinación del 64% en el número de parejas reproductivas registradas en los últimos 17 años, además de una reducción del 81% en la cantidad de pichones emancipados. Por el contrario, la población de Pingüino Papúa se incrementó un 91% en el mismo período, aunque no se evidenció una tendencia significativa en la cantidad de pichones que emplumaron. A largo plazo, existió una marcada relación positiva entre la tendencia poblacional del Pingüino Adelia y la extensión del hielo marino del Mar de Weddell (principalmente durante los meses de otoño-invierno), el cual sería su hábitat invernal. Por el contrario, en el Pingüino Papúa, especie residente y no pagofílica, se evidenció una asociación negativa entre la tendencia poblacional y la extensión anual de la capa de hielo marino de la región oeste de la Península Antártica. Durante el período de estudio, la segregación en la fenología reproductiva no fue evidente en la totalidad de las temporadas analizadas, posiblemente producto de la variabilidad observada en la cronología del Pingüino Papúa. En el Pingüino Adelia el comienzo de la reproducción fue consistente entre años y zonas geográficas dentro de la colonia. Por el contrario, en el Pingüino Papúa se registró tanto una variabilidad interanual como un asincronismo estacional de la fenología reproductiva, la cual se relacionó con las condiciones locales presentes en la colonia. Durante las temporadas 2007/08 y 2009/10 se evidenció un retraso reproductivo. Además, las parejas nidificando en Postcatedral reprodujeron más tardíamente respecto de aquellas parejas situadas en Precatedral. Por otra parte, en el Pingüino Adelia la fidelidad por el sitio de nidificación fue elevada, si bien existieron pérdidas de grupos reproductivos enteros no se evidenció redistribución de las aves dentro de la colonia. En cambio, en el Pingüino Papúa existió una menor fidelidad por el sitio de nidificación, con cambios en la disposición espacial de los grupos reproductivos, lo cual fue más acentuado durante el año 2009/10. De esta manera, en el Pingüino Papúa la plasticidad observada tanto en la fenología reproductiva como en la elección del sitio de nidificación contribuiría a amortiguar los efectos adversos de la mayor acumulación de nieve en el terreno, manteniendo un éxito reproductivo relativamente estable y elevado en el total de la población. Por el contrario, el Pingüino Adelia no pudo evitar los efectos negativos de la presencia de nieve, lo cual se evidenció en distintas medidas de performance reproductiva. En ambas especies, existieron evidencias que sugirieron una declinación en la disponibilidad de presas (krill antártico Euphausia superba) desde la temporada 2007/08 a la 2010/11, con un aparente incremento en la siguiente estación reproductiva. En el Pingüino Adelia las menores tasas de supervivencia y retorno registradas principalmente en las hembras durante el año 2010/11 evidenciarían la elevada influencia de la disponibilidad de presas sobre la dinámica poblacional y el elevado esfuerzo energético que implicaría la reproducción para las hembras. Este escenario seguramente potenció los efectos adversos que podrían ocasionar las bandas alares. Por el contrario, en el Pingüino Papúa no existieron evidencias de que la disponibilidad del recurso alimenticio haya afectado la supervivencia y el retorno de la población. No obstante, la acumulación de nieve registrada durante el año 2009/10 podría haber influido en la decisión de no reproducir, al menos en el área de estudio, dado que durante esa temporada se registraron los menores valores de ambas tasas en ambos sexos. Es decir, existieron distintos factores que afectaron de una manera diferencial a las dos poblaciones de pingüinos. A pesar de la aparente declinación del alimento, en todas las temporadas ambas especies dependieron del krill antártico como presa principal. Sin embargo, las diferencias en las tallas de krill consumido, en las profundidades máximas utilizadas durante el forrajeo y en los patrones de buceos característicos de cada especie sugirieron una segregación del nicho trófico. Por otra parte, el análisis de la ecología trófica permitió evidenciar una mayor plasticidad en el comportamiento de alimentación del Pingüino Papúa respecto a su congénere. En ambas especies, dicha plasticidad, en mayor o menor medida, permitiría afrontar la variabilidad registrada en las poblaciones de presas minimizando los efectos negativos de la declinación del recurso alimenticio sobre la supervivencia y crecimiento de los pichones. En resumen, no sólo los factores operando durante el período invernal determinarían la tendencia poblacional de estas especies, también existirían factores actuando durante el período reproductivo que influirían marcadamente sobre la dinámica poblacional. En general, el cambio climático enfrenta a las especies a condiciones menos predecibles en tiempo y espacio, y solo aquellas capaces de modificar considerablemente su biología reproductiva y/o ecología trófica podrán enfrentar exitosamente tal escenario.Facultad de Ciencias Naturales y Muse

Update of the population size and breeding performance of gentoo penguins (<i>Pygoscelis papua</i>) at Stranger Point/Cabo Funes, South Shetland Islands

The plasticity in the trophic ecology, the breeding phenology, and the low nesting site fidelity would be the reasons why most of the gentoo penguin (Pygoscelis papua) populations breeding in the western Antarctic Peninsula and islands of Scotia Arc remained stable or increasing, despite the changing environmental conditions. Regardless of the overall trend, recent studies revealed a decline in the abundance of some gentoo penguin populations at those regions. Therefore, it is highly valuable to update the population size of each colony in order to confirm the current trends of individual colonies and generate a comprehensive overview of the population status. We report the abundance and breeding performance of gentoo penguins at the Stranger Point/Cabo Funes colony from 2000/2001 to 2018/2019. During the last season, 5383 breeding pairs and 5545 chicks in creche were counted. Despite there were considerable inter-annual fluctuations over the study period, the total number of gentoo penguin breeding pairs increased by 74.6% (+ 3.1% per annum), while the number of chicks creched increased by 60.0% (+ 2.6% per annum). However, the index of breeding success remained relatively constant over time, varying between 0.74 and 1.23 chicks in creche/breeding pairs. Gentoo penguins have life-history strategies that are advantageous to face the environmental variability, allowing the species to maintain their breeding performance stable over time and enhance their resilience, which can favour the population growth at Stranger Point.Facultad de Ciencias Naturales y Muse

A rapid, non invasive and simple molecular method for sex determination in pygoscelis penguins

En los pingüinos Adelia (Pygoscelis adeliae) y pingüinos papua (Pygoscelis papua), no existe un dimorfismo sexual conspicuo y a menudo resulta difícil determinar el sexo en base a la morfología externa. La información sobre el sexo es importante en muchos estudios de ecología y conservación. En este artículo se evaluó el uso de un par de cebadores (2550F/2718R) para identificar el sexo en aves sexualmente monomórficas. Para ambas especies de pingüinos la amplificación produjo dos bandas discretas, CHD1Z y CHD1W, que permitieron la identificación sexual. Se trata de un sistema sencillo, rápido y económico para el sexaje molecular de los pingüinos papua y Adelia.In Adélie penguins (Pygoscelis adeliae) and gentoo penguins (Pygoscelis papua), the conspicuous sexual dimorphism often makes it difficult to determine sex on the basis of external morphology. The information about sex is important in many ecology and conservation studies. In this paper we evaluated the use of an established primer pair (2550F/2718R) to identify sex in sexually monomorphic birds. In both penguin species, it resulted in two distinct CHD1Z and CHD1W PCR bands, allowing sex identification. This is a simple, rapid and cheap system for molecular sexing of gentoo and Adélie penguins.Instituto Multidisciplinario de Biología CelularFacultad de Ciencias Naturales y MuseoConsejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnica

Better late than never? Interannual and seasonal variability in breeding chronology of gentoo penguins at stranger point, Antarctica

Rapid climate change recorded in the western Antarctic Peninsula confronts species with less predictable conditions in the marine and terrestrial environments. We analysed the breeding chronology and nesting site selection of gentoo penguins (Pygoscelis papua) at King George Island (Isla 25 de Mayo), Antarctica, during four seasons in which differences in snow presence and persistence on the ground were observed. We recorded an overall delay as well as seasonal asynchrony at the beginning of reproduction for those years with higher snow deposition. A redistribution of breeding groups was also observed. Nevertheless, the population breeding success and chicks' weight at fledging remained relatively constant, despite the delay in breeding chronology, the increased duration of foraging trips during the guard stage and the decreased weight of stomach contents during the cre'che stage. We suggest that the plasticity of their trophic biology, along with the flexibility of their breeding phenology and relocation of breeding groups, may be complementary reasons why gentoo penguin populations in the region have remained stable in spite of the changing conditions currently registered.Facultad de Ciencias Naturales y MuseoInstituto Multidisciplinario de Biología Celula

Diet of Adélie penguins (<i>Pygoscelis adeliae</i>) at Stranger Point (25 de Mayo/King George Island, Antarctica) over a 13-year period (2003–2015)

Knowledge of the feeding ecology of a species at local level is fundamental to determine the relationship between the fluctuations in local marine resources and population dynamics of predators. In this study, we examined the diet of Adélie penguins (Pygoscelis adeliae) during the crèche stage at the Stranger Point colony, South Shetland Islands, Antarctica, over a 13-year period (2002/2003–2014/2015). Antarctic krill (Euphausia superba) was the dominant prey for Adélie penguins during the crèche period (contribution: 100% of occurrence and >99.7% by mass). The fish component in the diet represented a small proportion of the total prey (contribution: from 4 to 24% of occurrence but <0.15% by mass). A marked inter-annual variability in the mass of stomach contents, the krill size consumed and the proportion of juvenile krill was observed. Moreover, a possible recruitment event of krill was recorded. A negative relationship between the size of krill in the diet and breeding success was found, suggesting that population dynamics of krill also reflected changes in the local availability of this crustacean. This work is the first long-term study of dietary parameters of Adélie penguins for the Stranger Point colony.Facultad de Ciencias Naturales y Muse

First record of White-rumped Sandpiper (Calidris fuscicollis) at Esperanza/Hope Bay, Antarctica

The White-rumped Sandpiper (Calidris fuscicollis) (Vieillot 1819) is one of the longest migrating birds that breeds in the high Arctic in Alaska and Canada and spends the post-breeding period in South America. This bird is a frequent vagrant visitor of Islas Georgias del Sur/South Georgia and the South Shetland islands. Here we provide the first record for the White-rumped Sandpiper at the Continental Antarctica. The individual was observed the 2 February 2019 at Esperanza/Hope Bay (63° 23′ 56″ S, 56° 59′ 06″ W), the north of the Antarctic Peninsula, in an ice-free rockery close to a melt-water-run-off area. At the moment of the observation, the temperature was above 0 °C and the wind calm. However, strong winds from the north-west and west directions were registered during the last week of January 2019 at Esperanza Station (peak 65 knots) and at the Drake Passage (peak 49 knots) which might explain the presence of the White-rumped Sandpiper individual at Hope Bay. Our report contributes to list the non-native species observed in Antarctica. One plausible explanation could be related to changes in migratory routes of flying birds.Facultad de Ciencias Naturales y Muse

Diet of Adélie penguins (<i>Pygoscelis adeliae</i>) at Stranger Point (25 de Mayo/King George Island, Antarctica) over a 13-year period (2003–2015)

Knowledge of the feeding ecology of a species at local level is fundamental to determine the relationship between the fluctuations in local marine resources and population dynamics of predators. In this study, we examined the diet of Adélie penguins (Pygoscelis adeliae) during the crèche stage at the Stranger Point colony, South Shetland Islands, Antarctica, over a 13-year period (2002/2003–2014/2015). Antarctic krill (Euphausia superba) was the dominant prey for Adélie penguins during the crèche period (contribution: 100% of occurrence and >99.7% by mass). The fish component in the diet represented a small proportion of the total prey (contribution: from 4 to 24% of occurrence but <0.15% by mass). A marked inter-annual variability in the mass of stomach contents, the krill size consumed and the proportion of juvenile krill was observed. Moreover, a possible recruitment event of krill was recorded. A negative relationship between the size of krill in the diet and breeding success was found, suggesting that population dynamics of krill also reflected changes in the local availability of this crustacean. This work is the first long-term study of dietary parameters of Adélie penguins for the Stranger Point colony.Facultad de Ciencias Naturales y Muse

Better late than never? Interannual and seasonal variability in breeding chronology of gentoo penguins at Stranger Point, Antarctica

Rapid climate change recorded in the western Antarctic Peninsula confronts species with less predictable conditions in the marine and terrestrial environments. We analysed the breeding chronology and nesting site selection of gentoo penguins (Pygoscelis papua) at King George Island (Isla 25 de Mayo), Antarctica, during four seasons in which differences in snow presence and persistence on the ground were observed. We recorded an overall delay as well as seasonal asynchrony at the beginning of reproduction for those years with higher snow deposition. A redistribution of breeding groups was also observed. Nevertheless, the population breeding success and chicks' weight at fledging remained relatively constant, despite the delay in breeding chronology, the increased duration of foraging trips during the guard stage and the decreased weight of stomach contents during the cre'che stage. We suggest that the plasticity of their trophic biology, along with the flexibility of their breeding phenology and relocation of breeding groups, may be complementary reasons why gentoo penguin populations in the region have remained stable in spite of the changing conditions currently registered.Facultad de Ciencias Naturales y MuseoInstituto Multidisciplinario de Biología Celula

Abundance estimation of Adélie penguins at the Esperanza/Hope Bay mega colony

The Adélie penguin (Pygoscelis adeliae) breeding population at Esperanza/Hope Bay, at the tip of the Antarctic Peninsula, is one of the largest Adélie penguin colonies in Antarctica. Nevertheless, the last known published feld count during the egg-laying period is from 1985/1986. We counted breeding pairs within the entire colony, consisting of 274 breeding groups, during the 2012/2013 breeding season for comparison with previously published ground and satellite-derived counts. We also counted breeding pairs in 26 breeding groups that have been monitored annually since 1995/1996. We estimated the current population size to be 104,139 (95th-percentile CI 70,126–138,151) breeding pairs for the whole colony. The counts indicate population declines of 15.9% over 27 years in the whole colony and 37.5% over 18 years in the annually monitored subset of breeding groups, respectively. The observed decrease matches recent trends reported in other Adélie penguin colonies throughout the western Antarctic Peninsula and southern Scotia Sea. This population assessment contributes to the current estimates of the total predator populations in the region, which is necessary information for the management of marine living resources.Facultad de Ciencias Naturales y MuseoCentro de Estudios Parasitológicos y de Vectore

Update of the population size and breeding performance of gentoo penguins (<i>Pygoscelis papua</i>) at Stranger Point/Cabo Funes, South Shetland Islands

The plasticity in the trophic ecology, the breeding phenology, and the low nesting site fidelity would be the reasons why most of the gentoo penguin (Pygoscelis papua) populations breeding in the western Antarctic Peninsula and islands of Scotia Arc remained stable or increasing, despite the changing environmental conditions. Regardless of the overall trend, recent studies revealed a decline in the abundance of some gentoo penguin populations at those regions. Therefore, it is highly valuable to update the population size of each colony in order to confirm the current trends of individual colonies and generate a comprehensive overview of the population status. We report the abundance and breeding performance of gentoo penguins at the Stranger Point/Cabo Funes colony from 2000/2001 to 2018/2019. During the last season, 5383 breeding pairs and 5545 chicks in creche were counted. Despite there were considerable inter-annual fluctuations over the study period, the total number of gentoo penguin breeding pairs increased by 74.6% (+ 3.1% per annum), while the number of chicks creched increased by 60.0% (+ 2.6% per annum). However, the index of breeding success remained relatively constant over time, varying between 0.74 and 1.23 chicks in creche/breeding pairs. Gentoo penguins have life-history strategies that are advantageous to face the environmental variability, allowing the species to maintain their breeding performance stable over time and enhance their resilience, which can favour the population growth at Stranger Point.Facultad de Ciencias Naturales y Muse