Effects of More Frequent and Prolonged El Niño Events on Life-History Parameters of the Degu, a Long-Lived and Slow-Reproducing Rodent

Authors


Current address: Cary Institute of Ecosystem Studies, P.O. Box AB, Millbrook, NY 12545, U.S.A., email andrea.previtali@gmail.com.

Abstract

Abstract: Global climate change (GCC) can have profound effects on species whose ecology is governed primarily by climatic factors. The ecology of small mammals inhabiting semiarid Chile is strongly affected by the El Niño Southern Oscillation (ENSO). During La Niña events in this area, dry conditions prevail and species may disappear from the thorn-scrub habitat. Conversely, El Niño events bring high rainfall, and associated pulses of food trigger small-mammal population increases. We used capture–mark–recapture to study responses of the degu (Octodon degus), a dominant small mammal, to variation in rainfall over 18 years. In response to a recent trend toward wetter conditions, degus reached record-high densities and maintained more stable numbers in the area. Underlying mechanisms involved variation in adult survival, juvenile persistence, and fecundity linked to rainfall changes during consecutive years (i.e., rainfall phases). During prolonged droughts, degus had low survival and produced fewer offspring, with low persistence. Following high rainfall, these parameters reversed; consecutive wet years resulted in further increases. Weak declines in fecundity and adult survival and high persistence of juveniles explained delayed responses to deteriorating conditions in initial dry years. If GCC leads to increased frequency of El Niño events, we anticipate greater numerical dominance of degus in semiarid Chile and possible range expansion. Furthermore, degus have strong impacts on other small mammal and some plant species, are important prey species, and are agricultural pests and disease reservoirs. Hence, GCC has the potential to dramatically influence their ecology in northern Chile and to have cascading effects on other components of this system.

Abstract

Resumen: El cambio climático global (CCG) puede tener profundos efectos sobre las especies cuya ecología es controlada principalmente por factores climáticos. La ecología de mamíferos pequeños que habitan en Chile semiárido es afectada significativamente por la El Niño Oscilación del Sur (ENOS). Durante los eventos La Niña en este área, prevalecen las condiciones secas y las especies pueden desaparecer del hábitat de arbustos espinosos. Por el contrario, los eventos El Niño traen alta precipitación, y los asociados pulsos de alimento generan incrementos en las poblaciones de micromamíferos. Utilizamos captura-recaptura para estudiar respuestas del degu (Octodon degus), un micromamífero dominante, a la variación en la precipitación durante 18 años. En respuesta a una tendencia reciente hacia condiciones más húmedas, los degus alcanzaron densidades altas sin precedentes y mantuvieron números más estables en el área. Los mecanismos subyacentes involucraron variación en la supervivencia de adultos, persistencia de juveniles y fecundidad relacionada con los cambios de precipitación durante años consecutivos (esto es, fases de precipitación). Durante sequías prolongadas, los degus tuvieron una baja supervivencia y produjeron menos descendencia, con baja persistencia. Después de precipitación alta, estos parámetros se revirtieron; años húmedos consecutivos resultaron en mayores incrementos. Declinaciones mínimas en la fecundidad y la supervivencia de adultos y la alta persistencia de juveniles explicaron las respuestas tardías al deterioro de las condiciones en los años secos iniciales. Si el CCG lleva a un incremento de la frecuencia de los eventos El Niño, anticipamos una mayor dominancia numérica de los degus en Chile semiárido y una posible expansión de rango de distribución. Más aun, los degus tienen fuerte influencia sobre otras especies de micromamíferos y algunas especies de plantas, son una importante especie presa y son plaga agrícola y reservorio de enfermedades. Por lo tanto, el CCG tiene el potencial de influir dramáticamente en su ecología en el norte de Chile y provocar efectos en cascada sobre otros componentes de este sistema.

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