Latitudinal gradient in avian insectivory: complementary effects of climate, habitat and bird diversity

Abstract Aim Climate is a major driver of large scale variability in biodiversity, as a likely result of more intense biotic interactions under warmer conditions. This idea fuelled decades of research on plant-herbivore interactions, but much less is known about higher-level trophic interactions. We addressed this research gap by characterizing both bird diversity and avian predation along a climatic gradient at the European scale. Location Europe. Taxon Insectivorous birds and pedunculate oaks. Methods We deployed plasticine caterpillars in 138 oak trees in 47 sites along a 19° latitudinal gradient in Europe to quantify bird insectivory through predation attempts. In addition, we used passive acoustic monitoring to (i) characterize the acoustic diversity of surrounding soundscapes; and (ii) infer both taxonomic and functional diversity of insectivorous birds from recordings. Results The functional diversity of insectivorous birds increased with warmer climates. Bird predation increased with forest cover and bird acoustic diversity but decreased with mean annual temperature and functional richness of insectivorous birds. Contrary to our predictions, climatic clines in bird predation attempts were not directly mediated by changes in insectivorous bird diversity or acoustic diversity, but climate and habitat still had independent effects on predation attempts. Main conclusions Our study supports the hypothesis of an increase in the diversity of insectivorous birds towards warmer climates, but refutes the idea that an increase in diversity would lead to more predation and advocates for better accounting for activity and abundance of insectivorous birds when studying the large-scale variation in insect-tree interactions. Résumé Objectif Le climat est l’un des principaux moteur de la variabilité à grande échelle de la biodiversité, probablement en raison d’interactions biotiques plus intenses dans des conditions de temperature plus élevées. Cette idée a alimenté des décennies de recherche sur les interactions plantes-herbivores, mais on en sait beaucoup moins sur les interactions trophiques de niveau supérieur. Nous avons comblé cette lacune en caractérisant à la fois la diversité des oiseaux et leur activité de prédation le long d’un gradient climatique à l’échelle européenne. Localisation Europe. Taxon Oiseaux insectivores et chênes pédonculés. Méthodes Nous avons déployé des chenilles en pâte à modeler sur 138 chênes dans 47 sites le long d’un gradient latitudinal de 19° en Europe pour quantifier l’insectivorie avienne par le biais de tentatives de prédation. De plus, nous avons utilisé la surveillance acoustique passive pour (i) caractériser la diversité acoustique des paysages sonores environnants; et (ii) déduire à la fois la diversité taxonomique et fonctionnelle des oiseaux insectivores à partir des enregistrements. Résultats La diversité fonctionnelle des oiseaux insectivores a augmenté sous des climats plus chauds. La prédation avienne a augmenté avec la couverture forestière et la diversité acoustique des oiseaux, mais a diminué avec la température annuelle moyenne et la richesse fonctionnelle des oiseaux insectivores. Contrairement à nos prédictions, les clines climatiques dans les tentatives de prédation avienne n’ont pas directement été médiées par des changements de diversité des oiseaux insectivores ou de diversité acoustique, mais le climat et l’habitat ont tout de même eu des effets indépendants sur les tentatives de prédation. Conclusions principales Notre étude confirme l’hypothèse d’une augmentation de la diversité des oiseaux insectivores vers des climats plus chauds, mais réfute l’idée qu’une augmentation de la diversité conduirait à davantage de predation. Elle plaide en faveur d’une meilleure prise en compte de l’activité et de l’abondance des oiseaux insectivores lors de l’étude de la variation à grande échelle des interactions entre insectes et arbres. Mots-clés Diversité acoustique, Gradient climatique, Diversité fonctionnelle, Oiseaux insectivores, Chenilles en pâte à modeler, Fonction de prédation.