Demographic causes of seabird population changes in Norway - Results from a large-scale analysis of demographic time series data

Abstract

Layton-Matthews, K., Erikstad, K.E., Reiertsen, T.K., Anker-Nilssen, T., Barrett, R.T., Bringsvor, I.S., Bustnes, J.O., Christensen-Dalsgaard, S., Dehnhard, N., Descamps, S., Helberg, M., Lorentsen, S.-H., Langset, M., Moe, B., Strøm, H. & Systad, G.H.R. 2024. Demographic causes of seabird population changes in Norway - Results from a large-scale analysis of demographic time series data. NINA Report 2486. Norwegian Institute for Nature Research. Norwegian seabird populations have experienced widespread declines in recent decades, reflecting their worsening status. This makes it more important than ever to increase the knowledge basis required to guide future studies and conservation measures. Changes in population sizes are a consequence of underlying changes in the number of offspring being produced and the survival of individuals (‘demographic rates’). Determining the causes of declining population sizes means we need to know how these demographic rates are changing. This requires long-term monitoring data at seabirds’ breeding colonies. Healthy seabird populations under environmental conditions that vary naturally between good and bad years should be characterised by consistently high survivorship of adults but production of new offspring that varies in accordance with environmental conditions. But persistent, bad conditions or emerging new pressures can disturb this optimal balance between variation in survival and reproduction and ultimately lead to declining numbers of breeding seabirds. Knowing to what degree reproduction and adult survival contribute to population changes can help identify vulnerable populations and inform management actions. However, no studies have assessed the relative importance of reproduction and adult survival for seabird populations at a large spatial scale, given the need for extensive long-term demographic data that is comparable among localities. Such an analysis is possible thanks to the datasets collected through the Norwegian monitoring program SEAPOP. In this report we present a comparative analysis of 13 seabird species from 32 monitored breeding populations across Norway and Svalbard. We calculated the long-term change in population size (growth rate) and the contributions of adult survival and reproduction to this change. Of these 32 populations, 25 were in decline. Overall, reproduction was the largest contributor to population trends compared to adult survival. In several of these cases, this larger contribution of reproduction was caused by long-term breeding failure, which is an early warning signal that environmental conditions and threats within breeding areas need to be mitigated. We also identified several populations where adult survival, which should remain high and stable, was the main driver of declines, suggesting that populations are reaching their limits in being able to cope with worsening conditions. Since adult seabirds are more exposed to threats outside of the breeding season, effects of changes in conditions during migration and in wintering areas should be the focus for these populations. There were no clear differences between ecological groups or geographical trends. This study highlights how large-scale analyses of demographic drivers can be used as a tool to identify vulnerable seabird populations, and to target causal studies and threats to populations. We also present a guide to identify the causes and mitigation actions to be used in future management of Norwegian seabird populations.

Layton-Matthews, K., Erikstad, K.E., Reiertsen, T.K., Anker-Nilssen, T., Barrett, R.T., Bringsvor, I.S., Bustnes, J.O., Christensen-Dalsgaard, S., Dehnhard, N., Descamps, S., Helberg, M., Lorentsen, S.-H., Langset, M., Moe, B., Strøm, H. & Systad, G.H.R. 2024. Demografiske årsaker til bestandsendringer hos sjøfugl i Norge – resultater fra en storskala analyse av demografiske tidsseriedata. NINA Rapport 2486. Norsk institutt for naturforskning. Norske sjøfuglers dramatiske bestandsnedgang de siste tiårene gjenspeiler de globale trendene, og det er viktigere enn noen gang å finne gode retningslinjer for hvor årsaksstudier og fremtidig forvaltning bør settes inn. Et viktig steg er å forbedre kunnskap om hvilke demografiske rater som driver bestandsnedgangene. Bestandstrender påvirkes av forholdet mellom ulike demografiske rater, som f.eks. hvor stor andel voksne som overlever og andel unger som produseres og rekrutteres inn i hekkebestander. Hos arter som sjøfugl, som normalt lever lenge, vil stabile bestander som lever under «normale» miljøforhold (miljøforhold som varierer naturlig mellom gode og dårlige år) ha en relativt høy og stabil voksenoverlevelse, og samtidig tåle mer mellom-årlig variasjon i ungeproduksjon. Men under dårligere miljøforhold (miljøforhold som forverres eller forblir dårlig over tid) vil denne optimale balansen mellom voksenoverlevelse og ungeproduksjon forstyrres og resultere i bestandsnedgang. Voksenoverlevelsen hos sjøfugler antas å være mest påvirket av miljøforhold og trusler fra havområdene utenom hekketiden, mens ungeproduksjonen påvirkes av miljøforhold eller trusler i og ved hekkekolonien. Kunnskap om hvor mye den faktiske variasjonen i demografiske rater bidrar til bestandsendringer kan identifisere sårbare bestander og indikere om årsaksstudier og forvaltningstiltak bør settes inn i eller utenom hekkeområdet. Slike analyser har imidlertid ikke blitt utført i stor skala tidligere, da slike studier krever omfattende langsiktig overvåking og lange nok tidsserier av både hekkesuksess og voksenoverlevelse. Denne type data har vi nå tilgjengelig gjennom det norske overvåkingsprogrammet SEAPOP. I denne rapporten presenteres resultatene fra en komparativ studie av disse dataene fra 13 sjøfuglarter fra 32 hekkebestander langs norskekysten, Bjørnøya og Spitsbergen. Vi beregnet bestandsveksten og de respektive bidragene fra voksenoverlevelse og hekkesuksess til endringer i bestandenes vekstrate. Av disse 32 hekkebestandene var 25 i nedgang. Samlet sett var hekkesuksess den største bidragsyteren til bestandsstrender (sammenlignet med voksenoverlevelse). I flere av tilfellene skyldtes dette langsiktig hekkesvikt, noe som er et varselsignal om at miljøforholdene eller trusler ved hekkekolonien ikke er som de skal være. Resultatene identifiserte også bestander med høye bidrag fra voksenoverlevelse, noe som tyder på økt variasjon i overlevelsen og at bestandene ikke lenger er i stand til å bufre miljøforholdene slik at de kan opprettholde evnen til å overleve. Vi fant ingen signifikante forskjeller mellom økologiske grupper (dykkere/overflatebeitere eller kystnære/pelagiske) eller geografisk hekkeutbredelse. Siden sjøfugl er mest utsatt for dødelighet utenfor hekkesesongen, bør trusler og effekter av endrete miljøforhold under trekk og overvintring studeres nærmere, og eventuelle forvaltningstiltak settes inn for disse bestandene. Denne studien belyser hvordan slike storskala-analyser av demografiske drivere kan bidra som et verktøy for å identifisere sårbare sjøfuglbestander, og for å vise vei for hvor fremtidige årsaksstudier bør utføres. Vi presenterer også et veikart som kan benyttes for å identifisere årsak og tiltak for fremtidig forvaltning av norske sjøfuglbestander.