Optimizing survey effort for burrow-nesting seabirds

Authors


Email: nsc@deakin.edu.au

Abstract

ABSTRACT Regular monitoring of seabird populations is necessary to improve our understanding of their responses to environmental change and inform conservation management. However, given the difficulty in accessing remote breeding sites and the limited resources typically available to land managers, conducting regular, extensive surveys of seabird populations is often not feasible. Our objective was to determine the minimum survey effort required to obtain accurate and precise population estimates of Short-tailed Shearwaters (Ardenna tenuirostris) and Little Penguins (Eudyptula minor), two abundant burrowing seabird species in southeastern Australia, by comparing bootstrapped means and confidence intervals under different sampling regimes on four islands. We found that, in many cases, survey effort (the proportion of transects and quadrats along transects surveyed) could be reduced. For Short-tailed Shearwaters, reducing the number of transects resulted in a maximum difference of 15% between the means at full survey effort and two levels of reduced survey effort. Means differed by <3% when we halved the number of quadrats. For Little Penguins, reducing the number of transects and quadrats by 50% resulted in differences of 7–40% and 4–34%, respectively, between the full and reduced survey effort means. Confidence intervals generally increased with decreasing survey effort for both species. Differences in required survey effort between the two species in our study may have been due to differences in burrow distribution on islands, with Short-tailed Shearwater burrows generally uniformly distributed on each island and Little Penguin burrows typically occurring in patches. These would be influenced by island-specific characteristics in concert with habitat preferences, population size, and seasonal variation in seabird abundance. Stratified sampling did not increase survey accuracy and simulations showed that large reductions in survey effort could be made under a pseudo-random sampling regime, with mean abundance estimates similar at most levels of survey effort. For both species, reducing the proportion of pseudo-random quadrats to 50% and 25% of the full survey effort produced confidence intervals of 12% and 21%, respectively, of the maximum, whereas a survey effort of 10% produced confidence intervals of up to 36% of the maximum for both species. A pseudo-random sampling regime would maximize survey efficiency because considerably fewer quadrats would be required and allow development of more efficient sampling protocols and regimes.

RESUMEN

El monitoreo regular de las poblaciones de aves marinas es necesario para mejorar nuestra comprensión de sus respuestas a los cambios ambientales y proveer información para la gestión de la conservación. Sin embargo, dada la dificultad para acceder a sitios remotos de cría y los limitados recursos normalmente disponibles para los administradores de tierras, realizar muestreos regulares y extensas de las poblaciones de aves marinas a menudo no es factible. Nuestro objetivo fue determinar el esfuerzo de muestreo mínimo necesario para obtener estimaciones poblacionales exactas y precisas de Ardenna tenuirostris y Eudyptula minor, dos especies de aves marinas abundantes que se caracterizan por excavar sus nidos en el sudeste de Australia. Comparamos las medias e intervalos de confianza (convertidos por bootstrap), bajo regímenes diferentes de muestreo en cuatro islas. Encontramos que, en muchos casos, el esfuerzo del muestreo (la proporción de transectas y cuadrantes a lo largo de transectas muestreadas) podría reducirse. Para A. tenuirostris, una reducción en el número de transectas resultó en una diferencia máxima del 15% entre los medios de esfuerzo de muestreo completo y dos niveles de esfuerzo de muestreo reducido. Los medios difirieron por <3% cuando reducimos a la mitad el número de cuadrantes. Para E. minor, una reducción en el número de transectas y cuadrantes por 50% resulto en diferencias de 7–40% y 4–34%, respectivamente, entre los medios de esfuerzo de muestreo completo y reducido. Los intervalos de confianza generalmente aumentaron con la disminución del esfuerzo de muestreo, para ambas especies. Las diferencias en el esfuerzo de muestreo requerido para las dos especies en nuestro estudio puede deberse a las diferencias en la distribución de las madrigueras en las islas, ya que las madrigueras de A. tenuirostris generalmente son distribuidas uniformemente en cada isla, y las madrigueras de E. minor típicamente son distribuidas en parches. Estas se verían influenciadas por las características específicas de la isla, en concierto con las preferencias de hábitat, el tamaño de la población, y la variación estacional en la abundancia de aves marinas. El muestreo estratificado no aumentó la precisión del muestreo y las simulaciones mostraron que grandes reducciones en el esfuerzo de muestreo podrían hacerse bajo un régimen de muestreo pseudo-aleatorio, con las estimaciones de la media de la abundancia siendo similar en la mayoría de los niveles del esfuerzo de muestreo. Para ambas especies, la reducción en la proporción de cuadrantes pseudo-aleatorios a 50% y 25% del esfuerzo del muestreo completo produjo intervalos de confianza de 12% y 21%, respectivamente, de la máxima, mientras que un esfuerzo de muestreo de 10% produjo intervalos de confianza de hasta el 36% de la máxima para ambas especies. Un régimen de muestreo pseudo-aleatorio maximizaría la eficiencia de muestreo porque considerablemente menos cuadrantes serían necesarios, y permitiría el desarrollo de protocolos y regímenes de muestreo más eficientes.

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