Ecological responses to variation in seasonal snow cover

• Published in: Conservation biology Vol. 36; no. 1; pp. e13727 - n/a
• Main Authors: Slatyer, Rachel A., Umbers, Kate D. L., Arnold, Pieter A.
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: United States Blackwell Publishing Ltd 01-02-2022
• Subjects: Animals; Arthropoda; Arthropods; bajo nieve; Body size; cambio climático; climate change; Depth; deshielo; Ecosystems; fenología; Fish; Fungi; Injury prevention; Insulation; invierno; Mammals; manipulación de la nieve; Northern Hemisphere; phenology; Snow; Snow cover; Snow depth; snow manipulation; snow melt; Snowmelt; subnivean; Terrestrial ecosystems; Terrestrial environments; winter; Wounds; fenología; snow manipulation; snow melt; deshielo; phenology; manipulación de la nieve; winter; subnivean; bajo nieve; cambio climático; invierno; climate change
• ISSN: 0888-8892; 1523-1739
• DOI: 10.1111/cobi.13727

Seasonal snow is among the most important factors governing the ecology of many terrestrial ecosystems, but rising global temperatures are changing snow regimes and driving widespread declines in the depth and duration of snow cover. Loss of the insulating snow layer will fundamentally change the environment. Understanding how individuals, populations, and communities respond to different snow conditions is thus essential for predicting and managing future ecosystem change. We synthesized 365 studies that examined ecological responses to variation in winter snow conditions. This research encompasses a broad range of methods (experimental manipulations, measurement of natural snow gradients, and long‐term monitoring), locations (35 countries), study organisms (plants, mammals, arthropods, birds, fish, lichen, and fungi), and response measures. Earlier snowmelt was consistently associated with advanced spring phenology in plants, mammals, and arthropods. Reduced snow depth often increased mortality or physical injury in plants, although there were few clear effects on animals. Neither snow depth nor snowmelt timing had clear or consistent directional effects on body size of animals or biomass of plants. However, because 96% of studies were from the northern hemisphere, the generality of these trends across ecosystems and localities is also unclear. We identified substantial research gaps for several taxonomic groups and response types; research on wintertime responses was notably scarce. Future research should prioritize examination of the mechanisms underlying responses to changing snow conditions and the consequences of those responses for seasonally snow‐covered ecosystems.
Respuestas Ecológicas a la Variación de la Cobertura Estacional de Nieve
Resumen
La nieve estacional se encuentra entre los factores más importantes que determinan la ecología de muchos ecosistemas terrestres, pero las crecientes temperaturas mundiales están cambiando los sistemas de nieve y causando declinaciones generalizadas en la profundidad y la duración de la capa de nieve. La pérdida de la capa de nieve aislante cambiará fundamentalmente el ambiente. El entendimiento de cómo los individuos, las poblaciones y las comunidades responden a las diferentes condiciones de nieve es esencial para predecir y manejar los cambios del ecosistema en el futuro. Sintetizamos 365 estudios que examinaron las respuestas ecológicas a la variación en las condiciones invernales de nieve. Esta investigación engloba una gama amplia de métodos (manipulaciones experimentales, medida de los gradientes naturales de nieve y monitoreo a largo plazo), localidades (35 países), organismos de estudio (plantas, mamíferos, artrópodos, aves, peces, líquenes y hongos) y medidas de respuesta. El deshielo temprano estuvo asociado continuamente con el adelanto de la fenología de plantas, mamíferos y artrópodos en primavera. La reducción de la profundidad de la nieve con frecuencia incrementó la mortalidad o las lesiones físicas en las plantas, aunque tuvo pocos efectos visibles sobre los animales. Ni la profundidad de la nieve ni la temporalidad del deshielo tuvieron efectos direccionales claros o consistentes sobre el tamaño corporal de los animales o la biomasa de las plantas. Sin embargo, ya que el 96% de los estudios se realizó en el hemisferio norte, la generalidad de estas tendencias en todos los ecosistemas y localidades tampoco está clara. Identificamos vacíos importantes en la investigación en torno a varios grupos taxonómicos y los tipos de respuesta; la información sobre las respuestas invernales estaba particularmente reducida. Las futuras investigaciones deberían priorizar el análisis de los mecanismos subyacentes a las respuestas ante las condiciones cambiantes de nieve y las consecuencias de aquellas respuestas para los ecosistemas cubiertos de nieve.
Article impact statement: Wintertime research is needed to provide the evidence base for managing seasonally snow‐covered ecosystems with declining snow cover.