Effect of extreme climatic events resulting in prolonged precipitation on the reproductive output of sea turtles

Abstract

Anthropogenic climate change is predicted to increase the variation in storm patterns in some areas in the coming decades. This variation in mean rainfall and increase in mean temperature could increase the extinction risk of species with temperature dependent sex determination. Taking into account that sea turtle reproductive output depends on climatic conditions, such as precipitation and temperature, extreme climatic events could affect the mortality of eggs and hatchlings. Our main goal was to assess the effects of extreme climatic events resulting in prolonged precipitation episodes on the reproductive output of leatherback turtles Dermochelys coriacea and how these events might reduce hatchling production. To study how short periods of protracted rainfall affect leatherback turtle reproductive output, we recorded (1) the hatching success of n = 48 nests located at 50, 75 and 90 cm depths under sun and shaded treatments from 2013 to 2015 at the Pacuare Reserve in Caribbean coast of Costa Rica, (2) the water table level and (3) sand moisture at 10, 25, 50, 75 and 100 cm depths. In addition, we assessed changes in seasonal precipitation, nest abundance and the annual hatching success of leatherbacks over time. The results show that prolonged precipitation significantly influenced hatching success. Protracted rainfall increased the water table levels and sand moisture in some places, which consequently increased egg mortality in deeper nests. These effects may be higher considering the expected increase in storm frequency. Thus, the assessment of the effects of these extreme events on nesting grounds is necessary to predict the potential extinction risk of sea turtle populations.

Se prevé que el cambio climático antropogénico aumente la variación de los patrones de las tormentas en algunas zonas en las próximas décadas. Esta variación de las precipitaciones medias y el aumento de la temperatura media podrían incrementar el riesgo de extinción de las especies con determinación del sexo dependiente de la temperatura. Teniendo en cuenta que el rendimiento reproductivo de las tortugas marinas depende de las condiciones climáticas, como las precipitaciones y la temperatura, los fenómenos climáticos extremos podrían afectar a la mortalidad de huevos y crías. Nuestro objetivo principal era evaluar los efectos de los fenómenos climáticos extremos que provocan episodios de precipitaciones prolongadas sobre la producción reproductora de la tortuga laúd Dermochelys coriacea y cómo estos eventos podrían reducir la producción de crías. Para estudiar cómo afectan a las tortugas laúd prolongados de precipitaciones afectan a la producción reproductora de la tortuga laúd, registramos (1) el éxito de eclosión de n = 48 nidos situados a 50, 75 y 90 cm de profundidad bajo tratamientos de sol y (2) el nivel freático y (3) la humedad de la arena a 10, 25, 50, 75 y 100 cm de profundidad. Además, evaluamos los cambios en la precipitación estacional, la abundancia de nidos y el éxito anual de eclosión de las tortugas laúd a lo largo del tiempo. Los resultados muestran que las precipitaciones prolongadas influyeron significativamente en el éxito de la eclosión. Las precipitaciones prolongadas aumentaron los niveles freáticos y la humedad de la arena en algunos lugares, lo que en consecuencia incrementó la mortalidad de los huevos en los nidos más profundos. Estos efectos pueden ser mayores si se tiene en cuenta el aumento previsto de la frecuencia de las tormentas. Así pues, la evaluación de los efectos de estos fenómenos extremos en las zonas de nidificación es necesaria para predecir el riesgo potencial de extinción de las poblaciones de tortugas marinas.