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Climate change and caribou: effects of summer weather on forage

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Abstract:

In 1989, the Chisana caribou (Rangifer tarandus) herd in the northern Wrangell Mountains, Alaska, U.S.A., declined substantially in population size and productivity. Grasses, sedges, forbs, and willows (Salix spp.) are critical components of the diet of caribou in spring and summer, and the abundance and quality of forage are influenced by climate. To evaluate effects of climatic variation on caribou forage we conducted a field experiment in subarctic tundra where light, air temperature, and precipitation were manipulated. We used a plastic tarpaulin to increase air temperature and decrease precipitation. We also decreased light intensity with a shade cloth and increased precipitation by adding water to determine climatic effects on nutrient content and biomass of forage for caribou during the summers of 1994 and 1995. The most notable treatment effect on aboveground biomass was that shading resulted in higher nitrogen concentrations in all plant growth forms. In addition, shading consistently reduced biomass in forbs during mid and late season. Water treatment increased total plant biomass in the greenhouse plots during midseason in 1994 and in late spring in 1995. Water treatment also increased late-season biomass in control plots during 1994 but had no effect on biomass in shaded plots in either 1994 or 1995. A decline in nitrogen concentration in plants occurred throughout summer, a pattern that was not evident in in vitro dry matter digestibility. Climate variation and subsequent effects on forage plants have the potential to influence the population dynamics of caribou through effects on their food supply.

En 1989, le troupeau de caribous (Rangifer tarandus) du Chisana dans les monts Wrangell du nord, en Alaska, É.-U., a subi un déclin important de sa densité et de sa productivité. Les herbes, les laîches, les plantes herbacées non graminéennes et les saules (Salix spp.) sont des composantes essentielles de l'alimentation des caribous au printemps et en été et l'abondance et la qualité du brout sont influencées par le climat. Dans le but d'évaluer les effets des variations climatiques sur le brout des caribous, nous avons procédé à une expérience sur le terrain dans la toundra subarctique où la lumière, la température de l'air et les précipitations ont été manipulées. Nous avons utilisé une bâche de plastique pour augmenter la température de l'air et diminuer les précipitations; nous avons également diminué l'intensité lumineuse au moyen d'un rideau et augmenté les précipitations en ajoutant de l'eau dans le but de déterminer les effets du climat sur le contenu en nutriments et sur la biomasse du brout des caribous durant les étés de 1994 et 1995. L'effet le plus remarquable sur la biomasse hors terre a été que la diminution de l'intensité lumineuse a donné lieu à une augmentation des concentrations d'azote dans les plantes de toutes les formes de croissance. De plus, la diminution de la lumière s'accompagnait toujours d'une réduction de la biomasse des herbacées non graminéennes vers la mi-saison et en fin de saison. Le traitement à l'eau a augmenté la biomasse totale des plantes en serre à la mi-saison en 1994 et à la fin du printemps en 1995. Le traitement à l'eau a aussi fait augmenter la biomasse de fin de saison dans les parcelles témoins en 1994, mais n'a pas eu d'effet sur la biomasse dans les zones ombragées ni en 1994, ni en 1995. L'azote a diminué pendant tout l'été, un phénomène qui ne s'est pas reflété dans la digestibilité des matières sèches in vitro. La diminution de l'intensité lumineuse a fait augmenter les concentrations d'azote dans les plantes de toutes les formes de croissance et, en particulier, dans les graminoïdes. La variation climatique et ses effets subséquents sur les plantes du brout peuvent donc potentiellement influencer la dynamique des populations de caribous en affectant leurs ressources alimentaires.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: April 1, 2002

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