Cattle Grazing Mediates Climate Change Impacts on Ephemeral Wetlands

Authors


‡ Current address: Global Change Research Program, U.S. EPA—ORD (MC 8601 N), 1200 Pennsylvania Avenue NW, Washington, D.C. 20460-0001, U.S.A., email pyke.chris@epa.gov

Abstract

Abstract: Climate change impacts depend in large part on land-management decisions; interactions between global changes and local resource management, however, rarely have been quantified. We used a combination of experimental manipulations and simulation modeling to investigate the effects of interactions between cattle grazing and regional climate change on vernal pool communities. Data from a grazing exclosure study indicated that 3 years after the removal of grazing, ungrazed vernal pools dried an average of 50 days per year earlier than grazed control pools. Modeling showed that regional climate change could also alter vernal pool hydrology. Increased temperatures and winter precipitation were predicted to increase periods of inundation. We evaluated the ecological implications of interactions between grazing and climate change for branchiopods and the California tiger salamander ( Ambystoma californiense) at four sites spanning a latitudinal climate gradient. Grazing played an important role in maintaining the suitability of vernal pool hydrological conditions for fairy shrimp and salamander reproduction. The ecological importance of the interaction varied nonlinearly across the region. Our results show that grazing can confound hydrologic changes driven by climate change and play a critical role in maintaining the hydrologic suitability of vernal pools for endangered aquatic invertebrates and amphibians. These observations suggest an important limitation of impact assessments of climate change based on experiments in unmanaged ecosystems. The biophysical impacts of land management may be critical for understanding the vulnerability of ecological systems to climate change.

Abstract

Resumen: Los impactos del cambio climático en buena medida dependen de decisiones de gestión de tierras; sin embargo, raramente se han cuantificado las interacciones entre los cambios globales y la gestión de recursos. Utilizamos una combinación de manipulaciones experimentales y modelos simulados para investigar los efectos de las interacciones entre el apacentamiento de ganado y el cambio climático regional sobre comunidades en charcas primaverales. Los datos de un estudio de exclusión de apacentamiento indicaron que, 3 años después de eliminar el apacentamiento, las charcas primaverales no apacentadas se secaban 50 días por año en promedio antes que las charcas control con apacentamiento. El modelado mostró que el cambio climático regional también podía alterar la hidrología de las charcas primaverales. Se predijo que el aumento de temperatura y de precipitación invernal incrementaría los periodos de inundación. Evaluamos las implicaciones ecológicas de las interacciones entre apacentamiento y cambio climático sobre braquiópodos y la salamandra tigre de California ( Ambystoma californiense) en cuatro sitios a lo largo de un gradiente latitudinal. El apacentamiento jugó un papel importante en el mantenimiento de condiciones hidrológicas adecuadas para la reproducción de braquiópodos y salamandras en las charcas. La importancia ecológica de la interacción varió no linealmente en la región. Nuestros resultados indican que el apacentamiento puede enmascarar los cambios hidrológicos derivados del cambio climático y jugar un papel crítico en el mantenimiento de la aptitud hidrológica de las charcas primaverales para invertebrados acuáticos y anfibios en peligro de extinción. Estas observaciones sugieren una importante limitación de las evaluaciones de impactos del cambio climático basadas en experimentos en ecosistemas en los que no hay actividades de gestión. Los impactos biofísicos de la gestión de tierras puede ser críticos para el entendimiento de la vulnerabilidad de los sistemas ecológicos al cambio climático.

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