Demographic declines over time and variable responses of breeding bird populations to human footprint in the Athabasca Oil Sands Region, Alberta, Canada

Abstract

ABSTRACT Habitat loss and disturbance from industrial resource development may be contributing to declines in boreal bird populations. We applied hierarchical multi-species models to data from 31 bird species at 38 Monitoring Avian Productivity and Survivorship (MAPS) stations to assess 10-year (2011–2020) demographic trends and responses to energy sector disturbance (human footprint proportion) in the Athabasca oil sands region of Alberta, Canada. Adult captures, productivity, and residency probability all declined over the study period, and adult apparent survival probability also tended to decline. Consistent with the hypothesis that habitat loss may be driving declines, trends in adult captures, productivity, and survival were all more negative at stations with larger increases in disturbance over the study period. Species associated with early seral stages were more commonly captured at more disturbed stations, while species typical of mature forests were more commonly captured at less disturbed stations. Productivity was positively correlated with disturbance within 5-km of stations after controlling for disturbance within 1-km of stations, suggesting the importance of earlier successional habitat for post-fledging birds in the larger landscape. Adult apparent survival showed relatively little response to disturbance; stresses experienced beyond the breeding grounds likely play a larger role in influencing survival. Residency probability was negatively related to disturbance within 1-km scale of stations and could reflect processes affecting the ability of birds to establish or maintain territories in disturbed landscapes. We conclude that successional habitats that result from natural regeneration or restoration in disturbed areas, as well as decreased future footprint through recovery of mature forests and limiting of new disturbances, will both be important components of efforts to reverse population declines and maintain bird populations in the region. How to Cite Saracco, J. F., P. Pyle, D. R. Kaschube, M. Kohler, C. M. Godwin, and K. R. Foster (2022). Demographic declines over time and variable responses of breeding bird populations to human footprint in the Athabasca Oil Sands Region, Alberta, Canada. Ornithological Applications 125:duac037. LAY SUMMARY Habitat loss and disturbance can affect the demography and trends of bird populations. We used avian monitoring data from 2011 to 2020 and anthropogenic disturbance data (human footprint) at two spatial scales (1-km and 5-km radius) from a network of bird-banding stations in the Athabasca oil sands region of Alberta, Canada, to assess trends in, and disturbance effects on, the abundance and demography of 31 breeding bird species. Abundance and demographic parameters declined, and trends in abundance, productivity, and adult apparent survival were all more negative at sites with increasing footprint; thus, decreasing future human footprint through habitat recovery in reclaimed industrial areas and limiting of new industrial disturbances will be critical for efforts to reverse bird population declines. Positive responses of an index of abundance (adult captures) and productivity of at least some species to disturbance at one or both spatial scales also suggest an important role for successional habitats that develop in the wake of disturbance as part of regional conservation efforts. RÉSUMÉ La perte et les perturbations de l'habitat dues à l'exploitation industrielle des ressources pourraient contribuer au déclin des populations d'oiseaux boréaux. Nous avons appliqué des modèles hiérarchiques multi-espèces aux données provenant de 31 espèces d'oiseaux recueillies à 38 stations de suivi de la productivité et de la survie des oiseaux (Monitoring Avian Productivity and Survivorship ou MAPS) afin d'évaluer les tendances des populations sur 10 ans (2011–2020) et les réponses aux perturbations du secteur de l'énergie (proportion de l'empreinte humaine) dans la région des sables bitumineux de l'Athabasca en Alberta, au Canada. Les captures d'adultes, la productivité et la probabilité de résidence ont toutes diminué au cours de la période d'étude, et la probabilité de survie apparente des adultes a également eu tendance à diminuer. Conformément à l'hypothèse selon laquelle la perte d'habitat pourrait être à l'origine des déclins, les tendances dans les captures d'adultes, la productivité et la survie étaient toutes plus négatives aux stations où les perturbations avaient augmenté de façon plus importante au cours de la période d'étude. Les espèces associées aux premiers stades de succession étaient plus souvent capturées aux stations plus perturbées, alors que les espèces typiques des forêts matures étaient plus souvent capturées aux stations moins perturbées. La productivité était positivement corrélée avec la présence de perturbations dans un rayon de 5 km des stations après contrôle pour les perturbations dans un rayon de 1 km des stations, ce qui suggère que l'habitat des premiers stades de succession est important pour les oiseaux après leur envol à une échelle de paysage plus grande. La survie apparente des adultes a montré une réponse relativement faible aux perturbations; les stress subis en dehors des aires de reproduction jouent probablement un rôle plus important dans la survie. La probabilité de résidence était négativement liée aux perturbations dans un rayon de 1 km des stations et pourrait refléter les processus affectant la capacité des oiseaux à établir ou maintenir des territoires dans des paysages perturbés. Nous concluons que les habitats de succession qui sont le résultat de la régénération naturelle ou de la restauration dans les zones perturbées, de même que la diminution de l'empreinte future par le rétablissement des forêts matures et la limitation des nouvelles perturbations, seront des éléments importants des efforts visant à inverser le déclin des populations et à maintenir les populations d'oiseaux dans la région.