Wintering closer to breeding grounds comes at a cost in an Arctic-specialized songbird, Plectrophenax nivalis (Snow Bunting)

Turcotte, Marianne ORCID: https://orcid.org/0009-0006-6487-4569, Le Pogam, Audrey, P Love, Oliver et Vézina, François (2026). Wintering closer to breeding grounds comes at a cost in an Arctic-specialized songbird, Plectrophenax nivalis (Snow Bunting). Ornithology, 143 (1). pp. 1-13.

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Résumé

ABSTRACT
Wintering at high latitudes may offer Arctic-breeding migratory birds advantages such as shorter migration distances and earlier arrival at breeding sites, potentially improving reproductive success. However, wintering at northern sites may also come at a cost as birds can experience colder and harsher conditions than individuals wintering farther south, consequently requiring physiological adjustments for life in the cold. We compared the physiological costs of wintering at different latitudes in Plectrophenax nivalis (Snow Bunting) from an Eastern Canadian population during the peak of winter. We hypothesized that individuals wintering at higher (i.e., colder) latitudes would be structurally larger, have better thermal insulation, maintain thicker pectoralis muscles and more lean tissues, carry larger lipid reserves, and experience greater physiological maintenance costs compared to individuals wintering at lower (i.e., warmer) latitudes. Contrary to our expectation, structural size did not differ between wintering sites. However, northern birds were 8% heavier and carried 32% more lipid reserves, suggesting increased energy storage for cold endurance. These birds also had 4% more lean mass and maintained slightly thicker pectoralis muscles, consistent with greater shivering thermogenesis capacity. Notably, basal metabolic rate (BMR), corrected for lean mass, was 6% higher in northern birds, indicating elevated physiological maintenance costs in colder environments. These findings therefore show that P. nivalis must pay a significant and measurable cost when wintering in colder environments to benefit from the potential fitness advantage of a shorter migration distance to their Arctic breeding grounds. Our study illustrates the physiological trade-off migratory birds face when selecting wintering locations and underscores the importance of considering both ecological benefits and metabolic costs when studying avian life-history strategies under variable climatic conditions.

RÉSUMÉ
Hiverner à des latitudes élevées peut offrir aux oiseaux migrateurs arctiques certains avantages, comme une distance de migration plus courte et une arrivée plus précoce sur les sites de reproduction, ce qui pourrait améliorer leur succès reproducteur. Toutefois, hiverner plus au nord expose également ces oiseaux à des conditions climatiques plus froides et rigoureuses, nécessitant des ajustements physiologiques. Nous avons comparé les coûts physiologiques de l’hivernage à différentes latitudes chez Plectrophenax nivalis (Plectrophane des neiges), issu d'une population de l’est du Canada, durant le cœur de l’hiver. Nous avons émis l’hypothèse que les individus hivernant à des latitudes plus élevées (et donc plus froides) seraient de plus grande taille, mieux isolés thermiquement, avec des muscles pectoraux plus développés, davantage de tissus maigres, des réserves lipidiques plus importantes et des coûts physiologiques de maintenance plus élevés que ceux hivernant plus au sud. Contrairement à nos attentes, la taille corporelle ne variait pas selon le site d’hivernage. Cependant, les oiseaux hivernant plus au nord étaient 8% plus lourds et possédaient 32% de réserves lipidiques en plus, suggérant une stratégie de stockage énergétique accrue pour résister au froid. Ils avaient également 4% de masse maigre supplémentaire et des muscles pectoraux légèrement plus épais, indiquant une meilleure capacité de thermogenèse par frissonnement. Le taux métabolique basal, corrigé pour la masse maigre, était 6% plus élevé chez les individus hivernant davantage au nord, traduisant un coût physiologique de maintenance accru en milieu froid. Ces résultats montrent que P. nivalis supporte un coût physiologique mesurable lorsqu’il hiverne dans des environnements plus froids, en échange du potentiel avantage d'une migration plus courte vers les sites de reproduction arctiques. Notre étude met en évidence le compromis physiologique auquel font face les oiseaux migrateurs dans la sélection de leurs sites d’hivernage et souligne l’importance de considérer à la fois les bénéfices écologiques et les coûts métaboliques dans l’étude des stratégies d’histoire de vie aviaire en contexte climatique variable.

Type de document :	Article
Validation par les pairs :	Oui
Mots-clés :	Composition corporelle ; Coûts physiologiques ; Latitude ; Migration différentielle ; Passereaux arctiques ; Site d’hivernage froid / Arctic passerines ; Body composition ; Cold wintering site ; Differential migration ; Latitude ; Physiological costs.
Départements et unités départementales :	Département de biologie, chimie et géographie
Date de dépôt :	10 juin 2026 14:01
Dernière modification :	10 juin 2026 14:01
URI :	https://semaphore.uqar.ca/id/eprint/3578