Microclimate and microhabitat selection by the Alpine Rock Ptarmigan (Lagopus muta helvetica) during summer

Abstract

The Alpine Rock Ptarmigan (Lagopus muta helvetica)—which is adapted to arctic and alpine environments—is suspected to be vulnerable to climate warming, but direct evidence is limited. Microclimates within a landscape may allow species to exist in regions where the general climate appears to be unsuitable for them. We therefore investigated the diversity of microclimates in alpine habitats used by the Alpine Rock Ptarmigan in summer, and we examined whether Alpine Rock Ptarmigan select places with a microclimate that facilitates heat dissipation during summer days. The study was done in the Haute-Savoie (northern French Alps), where ptarmigan have been equipped with radio transmitters, thus allowing direct observations. We measured the three microclimate variables which determine the thermal environment of an animal: ambient temperature (ground and air temperature), which defines the temperature gradients between the animal and the environment; wind speed, which determines convection; and solar radiation, which determines radiation uptake. Additional measurements at four contrasting microtopographic sites at five locations and at two random sites in July and August showed that the typical habitat of the Alpine Rock Ptarmigan offered a wide variety of microclimates over very short distances, particularly on hot summer days. Compared with control sites at 5 m and 30 m, Alpine Rock Ptarmigan selected places with a particular microtopography and microclimate: slightly cooler places in the shade that were protected from the wind; often small, north-facing depressions with a medium amount of rocks and diverse ground cover. The places selected by ptarmigan during hot summer days conformed well to the requirements of both heat dissipation and predator avoidance, and also offered food.

Zusammenfassung

Mikroklima und Mikrohabitatwahl beim Alpenschneehuhn ( Lagopus muta helvetica ) im Sommer

Das Alpenschneehuhn (Lagopus muta helvetica) ist an arktische und alpine Lebensräume angepasst. Deshalb wird es als empfindlich gegenüber den Auswirkungen der Klimaerwärmung betrachtet, doch sind direkte Nachweise selten. Mikroklimas in speziellen Habitaten können es Arten erlauben, in Gebieten vorzukommen, deren generelles Klima ungeeignet ist. Wir untersuchten die Vielfalt der Mikroklimas in den alpinen Habitaten des Alpenschneehuhns im Sommer und prüften, ob das Alpenschneehuhn an Sommertagen Plätze aufsucht, die eine gute Wärmeableitung ermöglichen. Die Studie fand in den französischen Alpen der Haute-Savoie statt, wo besenderte Vögel direkte Beobachtungen ermöglichten. Wir maßen die drei Mikroklimavariablen, die die thermische Umgebung des Vogels bestimmen: (a) Luft- und Bodentemperatur, die den thermischen Gradienten zwischen Tier und Umgebung bestimmen, (b) Windgeschwindigkeit, die die Konvektion bestimmt und (c) Sonneneinstrahlung. Zusätzliche Messungen an vier kontrastierenden mikrotopographischen Orten und an zufällig ausgewählten Orten ergaben, dass typische Habitate des Alpenschneehuhns eine grosse Vielfalt von Mikroklimas über kurze Distanzen bieten, vor allem an warmen Sommertagen. Die Alpenschneehühner suchten Plätze auf, die sich durch eine besondere Mikrotopographie und eine spezielles Mikroklima gegenüber Kontrollplätzen in 5 m und 30 m Distanz auszeichneten: etwas kühlere Plätze im Schatten und windgeschützt, oft in kleinen Mulden, die gegen Norden geöffnet waren, an Orten mit einer vielfältigen Bodenbedeckung mit Felsbrocken. Solche Plätze ermöglichen nicht nur eine gute Wärmeableitung, sondern sind auch ausgezeichnet zur Feindvermeidung und bieten Nahrung.