Resource-mediated thermoregulation and energetics of a northern population of red squirrels «Tamiasciurus hudsonicus)» in winter

Winter is an energetically challenging season for endotherms in temperate and northern climates because seasonally low food availability is paired with high costs for thermoregulation. In response to this apparent energetic mis-match, animals can use both physiological and behavioural adaptations to decrease energy requirements. I investigated the effects of resource levels and air temperatures (Ta) on body temperature patterns (Tb; chapter 1), as well as activity patterns and field metabolic rate (FMR; chapter 2) of a northern population of red squirrels (Tamiasciurus hudsonicus) in winter. Squirrels provided with supplemental food maintained consistently elevated Tb compared to control animals. Tb was positively related to Ta during the day, but not at night. FMR was measured over three years with varying levels of natural resources, and in two of these FMR was paired with activity patterns (time spent out of their well-insulated nest). During the two years of low resource abundance Ta had a positive effect on FMR, whereas in the one year of high resources Ta had a negative effect on FMR. This difference may be explained by differences in activity patterns. Time spent active was equal across both resource levels (one year of each low and high food), and all Ta. However, animals under low resources timed activity such to be exposed to the warmest part of the day, thereby decreased thermoregulatory requirements, particularly at cold Ta. Collectively, these results show that squirrels adjust energy requirements as a response to resource abundance, and that the effect of Ta on energy expenditure is resource-mediated.L'hiver pose un défi énergétique pour les endothermes dans les climats tempérés et nordiques. La nourriture est souvent moins disponible et les couts de thermorégulation sont plus élevés. Les animaux peuvent utiliser des adaptations physiologiques et du comportement pour diminuer leur demande énergétique. J'ai exploré l'effet de niveau de nourriture et de la tempérture de l'air (Ta) sur les profils de température corporelle (Tb; 1er chapitre), ainsi que les profils d'activité et les taux métaboliques sur le terrain (FMR; 2e chapitre) d'une population nordique d'écureuil roux (Tamiascirus hudsonicus) en hivers. Les écureuils qui avaient accès a la nourriture supplémentaire maintenaient une Tb élevée comparés aux animaux témoin. Ta avait un effet positif sur Tb durant le jour mais pas la nuit. J'ai mesuré FMR durant trois années avec différent niveaux de nourriture naturelle, et pendant deux de ces années (une de nourriture elevée et une de nourriture basse) j'ai aussi mesuré des profils d'activité. Pendant les deux années de faible taux de nourriture Ta avait un effet positif sur FMR, tandis que durant l'année de taux élevé de nourriture Ta avait un effect négatif sur FMR. Les différences de profils d'activité expliquent la différence de la relation entre Ta et FMR. La proportion du temps passé a être actif ne différait pas entre les différents taux de nourriture et de Ta. Par contre, les écureuils exposés à des taux de nourriture plus bas étaient actif durant la partie la plus chaude de la journée pour diminuer leur demande de thermorégulation, particulièrement par journées froides. Ces résultats démontrent que les écureuils ajustent leur demande énergétique en réponse au niveau de ressources, et que l'effet de Ta sur la dépense d'énergie est dépendante des taux de ressources