Use of thermal data loggers to evaluate nest survival in a grassland songbird

ABSTRACT Thermal data loggers have been used to monitor nest activity for a variety of avian species, primarily by identifying a difference in temperature between the relatively cool environment and the nest, which is warmed by nestlings or attendant adults. Many grassland songbirds, however, nest in warm environments where ambient and nest temperatures are frequently similar, which may limit the ability to identify nesting events from temperature data. Here, we evaluate the efficacy and potential impact of monitoring nests of grassland songbirds with thermal data loggers. We focus on a grassland-obligate species, Botteri's Sparrow (Peucaea botterii), that nests in hot, semiarid grasslands. We located and monitored 225 nests in southeastern Arizona, USA, and placed data loggers below the surface of the nest lining at a subset of 28 nests. To contrast nest temperatures with ambient temperatures, we placed a second data logger in similar vegetation within 3 m of the nest. Data loggers did not affect daily survival rates of nests. We were able to identify the date the nesting attempt ended (i.e., failure or fledging) correctly for all nests based on temperature data recorded during the cool period of the daily temperature cycle when data loggers placed below the nest lining averaged 3.9 °C warmer than the environment. During the hot period of the daily cycle, we were able to identify nest cessation correctly for only 46% of nests. Our study demonstrates that thermal data loggers can be used to monitor nest survival of grassland birds successfully provided that ambient temperatures are measurably lower than nest temperatures for at least part of the daily cycle. This provides an alternative to intensive observer-based monitoring that can increase the precision of survival estimates while potentially reducing cost, effort, and risk of disturbance to this group of high conservation concern. RESUMEN (Spanish) Sensores térmicos (“thermal data loggers”) han sido usados para monitorear la actividad de anidación de varias especies de aves, principalmente identificando la diferencia de temperatura entre el ambiente relativamente fresco y el nido, que es calentado por anidamiento o por ocupantes adultos. Muchas aves canoras, sin embargo, anidan en ambientes tibios en donde las temperaturas ambientales y del nido son frecuentemente similares, lo que podría limitar la habilidad de identificar los eventos de anidación a partir de datos de temperatura. Aquí evaluamos la eficacia y el impacto potencial de monitorear nidos de aves canoras con sensores térmicos. Nos enfocamos en una especie de asociación obligatoria a pastizales, el chingolo de Botteri. (“Peucaea botterii”) que anida en pastizales cálidos semiáridos. Localizamos y monitoreamos 225 nidos en el sureste de Arizona, EEUU, y colocamos sensores térmicos bajo el recubrimiento del nido en una submuestra de 28 nidos. Para contrastar la temperatura de los nidos con la temperatura ambiental, colocamos un sensor térmico sobre vegetación similar a una distancia menor de 3 m del nido. Los sensores térmicos no afectaron la tasa de supervivencia diaria de los nidos. Pudimos identificar la fecha en que el intento de anidación terminó (es decir, fallo o emancipación) correctamente para todos los nidos con base en la temperatura registrada durante las horas más frías del ciclo diario cuando los sensores térmicos que estaban bajo la superficie del recubrimiento del nido marcaban una temperatura 3.9 °C mayor a la temperatura ambiental. Durante las horas más cálidas del ciclo diario pudimos identificar el final de la anidación solamente en el 46% de los nidos. Nuestro estudio demuestra que los sensores térmicos pueden ser usados para monitorear la supervivencia del nido de aves de pastizal exitosamente dado que las temperaturas ambientales son considerablemente más bajas que las temperaturas del nido al menos durante parte del ciclo diario. Esto da una alternativa al monitoreo intensivo basado en observadores que puede aumentar la precisión de las estimaciones de sobrevivencia y a la vez podría reducir costos, esfuerzos y riesgos de perturbación a este grupo de alto interés de conservación. Palabras clave: abundancia de nidos, efecto del observador, éxito de nidos, iButton, temperatura de nidos.