Connected impacts: combining migration tracking data with species distribution models reveals the complex potential impacts of climate change on European bee-eaters

Abstract

Climate change is a key driver of biodiversity loss in multiple ecosystems, which can act at multiple stages of a species life- and annual cycle. Identifying where, when, and how these impacts may happen is key to understanding, and planning for, the population-level effects of climate change. This study assesses how climate change will impact the breeding and non-breeding areas of the European Bee-eater Merops apiaster, a long-distance migratory bird, by combining correlative species distribution models with recent tracking data to account for population connectivity between breeding and non-breeding sites. The three populations studied (Iberian, German, and Bulgarian) demonstrated different levels of exposure to climate change, as well as different patterns of connectivity. The Iberian breeding population showed high exposure to climate change in both its breeding and non-breeding sites, which may result in significant, interacting impacts on this population. In contrast, breeding populations in Germany are likely to benefit from climate change, both in their breeding and non-breeding range. Connectivity also varied; while most populations demonstrated extremely high connectivity between breeding and non-breeding sites, the Iberian population was substantially more behaviourally flexible, indicating there may be some adaptive capacity of this population to change non-breeding sites if some become less suitable due to climate change. Incorporating breeding and non-breeding areas into species distribution modelling highlights how the impacts of climate change may combine into multiplicative impacts across a species’ annual cycle, and how combining methodologies and data sources can provide greater insight into the impact of climate change on migratory species and, in turn, inform conservation action.Vernetzte Effekte: Die Kombination von Zugdaten mit der Modellierung der Artenverteilung zeigt die vielschichtigen möglichen Auswirkungen des Klimawandels auf den Bienenfresser.

Der Klimawandel ist eine der Hauptursachen für den Verlust der biologischen Vielfalt in vielen Ökosystemen und wirkt sich möglicherweise auf verschiedene Teile des Lebens- und Jahreszyklus einer Art aus. Festzustellen, wo, wann und wie diese Auswirkungen auftreten, ist der Schlüssel zum Verständnis – und Berücksichtigung – der Folgen des Klimawandels auf Populationsebene. In dieser Studie wird untersucht, wie sich der Klimawandel auf die Brut- und Nichtbrutgebiete des Bienenfressers Merops apiaster, eines Langstreckenziehers, auswirken wird. Hierfür werden entsprechende Verbreitungsmodelle für diese Art mit aktuellen Tracking-Daten kombiniert, um einen Zusammenhang der Populationen zwischen ihren Brut- und Nichtbrutgebieten zu untersuchen. Die drei untersuchten Populationen (eine iberische, eine deutsche und eine bulgarische) waren dem Klimawandel mit unterschiedlicher Intensität ausgesetzt und wiesen auch unterschiedliche Vernetzungsmuster auf. Die iberische Brutpopulation war dem Klimawandel sowohl an ihren Brut- als auch an ihren Nichtbrutplätzen stark ausgesetzt, was zu erheblichen Wechselwirkungen mit dieser Population führen könnte. Im Gegensatz dazu könnten die Brutpopulationen in Deutschland sowohl in ihrem Brutgebiet als auch in ihrem Nichtbrutgebiet möglicherweise vom Klimawandel profitieren. Auch die Vernetzung variierte, wobei die meisten Populationen eine extrem hohe Vernetzung zwischen Brut- und Nichtbrutplätzen aufwiesen. Die iberische Population war in ihrem Verhalten wesentlich flexibler, was darauf hindeutet, dass diese Population möglicherweise über eine gewisse Anpassungsfähigkeit verfügt, um von einem Nichtbrutplatz zu einem anderen zu wechseln, wenn dieser aufgrund des Klimawandels geeigneter würde. Die Einbeziehung von Brut- und Nichtbrutgebiete in die Verbreitungsmodelle einer Art kann verdeutlichen, wie sich die Auswirkungen des Klimawandels über den Jahreszyklus einer Art hinweg gegenseitig beeinflussen können und wie eine Kombination von Methoden und Datenquellen einen besseren Einblick in die Auswirkungen des Klimawandels auf Zugvogelarten geben kann, was wiederum die Informationen für Schutzmaßnahmen für die Arten liefert.