Effects of weather on breeding phenology of urban Eurasian kestrels Falco tinnunculus

Das Eiablagedatum (sub)urban brütender Turmfalken Falco tinnunculus in Wien ist stark beeinflusst durch die Niederschlagsmenge innerhalb eines kritischen Zeitraums vor der Rückkehr aus den Überwinterungsgebieten bis drei Wochen vor der Eiablage. Der große Einfluss von Umweltvariablen wie Niederschlag und Temperatur als flexible Zeitgeber zur Festlegung eines idealen Brut- und Eiablagezeitpunktes ist für viele Vogelarten schon lange bekannt. Gerade diese Abhängigkeit bringt jedoch durch den vom Menschen verursachten Klimawandel große Risiken mit sich, wodurch sich zunehmend die Frage nach dem genauen zeitlichen und funktionalen ökologischen Zusammenhang stellt. Ziel unserer Studie war deshalb die Untersuchung der großen Variation von Rückkehr- und Eiablagezeitpunkt der Turmfalkenpopulation in Wien (415 km2), Österreich. Wir analysierten die von 2010-2018 gemeinsam von Citizen Scientists und professionellen Wissenschaftlern/innen erhobenen Ankunfts- und Eiablagebeobachtungen. Neben dem Urbanisierungsgrad, der Beobachtergruppe und dem Beobachtungsjahr verwendeten wir einen «sliding window approach» zur Identifikation kritischer Zeitfenster, welche in direktem Zusammenhang mit dem Eiablagedatum stehen. Weiters untersuchten wir den Zusammenhang zwischen der Rückkehr ins Brutgebiet und der Dauer bis zur Eiablage. Unsere Ergebnisse zeigten eine Abhängigkeit des festgestellten Zeitpunkts der Rückkehr ins Brutgebiet von der Beobachtergruppe und dem Beobachtungsjahr, während der Urbanisierungsgrad hingegen keine Rolle spielen dürfte. Alle berücksichtigten Variablen zeigten jedoch einen signifikanten Einfluss auf das Eiablagedatum. Citizen Scientists stellten Rückkehr- und Eiablagezeitpunkt früher als Wissenschaftler/innen fest. Später rückkehrende Turmfalken zeigten deutlich kürzere Zeitfenster zwischen Rückker und Eiablage. Urbanisierung, Beobachterkategorie und die zuvor gefallene Niederschlagsmenge erwiesen sich somit als wichtige Faktoren mit großem Einfluss auf das Eiablagedatum. Auch Temperatur zeigte einen signifikanten Einfluss auf die Eiablage, korrelierte aber zu stark mit dem Jahresverlauf, um ihre tatsächliche Bedeutung aufzeigen zu lassen. Eine verzögerte Ankunft im Brutgebiet kann durch eine relativ frühere Eiablage kompensiert werden. Diese Verhaltensanpassung könnte erlauben, die Nachteile der Brutvorbereitung in einem suboptimalen Bruthabitat auf ein kürzeres Zeitfenster zu reduzieren, ohne eine Reduktion des Bruterfolges zu riskieren.Human-induced climate change and destruction of natural habitats are the two main threats to biodiversity worldwide. Animals can use weather conditions as environmental cues for optimal breeding conditions but climate change can cause severe phenological mismatches. Specifically migratory species that have a shorter time period for their settlement decision than residents, or species that breed in heavily transformed habitats – such as urbanised areas that can be linked to mismatches between perceived quality and realised fitness – might be sensitive to such changes. We analysed arrival and egg-laying dates of Eurasian kestrels (Falco tinnunculus) in Vienna (415 km2), Austria, gathered by academic and citizen scientists from 2010-2018. To identify critical time windows in which weather variables affect egg-laying dates, we used a sliding window approach. We considered degree of urbanisation, observer category and year as additional co-variates. Furthermore, we assessed the relationship between arrival date and egg-laying (i.e., the length of the time gap in between). Egg-laying dates of urban Eurasian kestrels correlated significantly with precipitation prior to arrival until three weeks before egg-laying. We found that recorded arrival dates were influenced by observer category and year but not by urbanisation. Citizen scientists reported arrival and egg-laying dates earlier than academic scientists, while precipitation, daily maximum temperature and urbanisation were associated with later egg-laying dates. The time gap between arrival and egg-laying was shorter in breeding pairs that arrived later at their nest sites. We conclude that in our case degree of urbanisation, observer category and precipitation are the most important factors to understand breeding phenology, although the inter-annual variation was high. Temperature featured significantly in the models but naturally increased over the course of the breeding period and thus is confound with a seasonal effect. Our results indicate a strategy to mitigate later arrival by relatively earlier egg-laying through reducing the courtship period. This suggests a behavioural adaption to take advantage of potentially favourable conditions at the wintering grounds while avoiding egg-laying delay and the associated declines in breeding productivity with later onset of breeding known also from previous studies in our population