Depth of artificial Burrowing Owl burrows affects thermal suitability and occupancy

Many organizations have installed artificial burrows to help bolster local Burrowing Owl (Athene cunicularia) populations. However, occupancy probability and reproductive success in artificial burrows varies within and among burrow installations. We evaluated the possibility that depth below ground might explain differences in occupancy probability and reproductive success by affecting the temperature of artificial burrows. We measured burrow temperatures from March to July 2010 in 27 artificial burrows in southern California that were buried 15–76 cm below the surface (measured between the surface and the top of the burrow chamber). Burrow depth was one of several characteristics that affected burrow temperature. Burrow temperature decreased by 0.03°C per cm of soil on top of the burrow. The percentage of time that artificial burrows provided a thermal refuge from above-ground temperature decreased with burrow depth and ranged between 50% and 58% among burrows. The percentage of time that burrow temperature was optimal for incubating females also decreased with burrow depth and ranged between 27% and 100% among burrows. However, the percentage of time that burrow temperature was optimal for unattended eggs increased with burrow depth and ranged between 11% and 95% among burrows. We found no effect of burrow depth on reproductive success across 21 nesting attempts. However, occupancy probability had a non-linear relationship with burrow depth. The shallowest burrows (15 cm) had a moderate probability of being occupied (0.46), burrows between 28 and 40 cm had the highest probability of being occupied (>0.80), and burrows >53 cm had the lowest probability of being occupied (<0.43). Burrowing Owls may prefer burrows at moderate depths because these burrows provide a thermal refuge from above-ground temperatures, and are often cool enough to allow females to leave eggs unattended before the onset of full-time incubation, but not too cool for incubating females that spend most of their time in the burrow during incubation. Our results suggest that depth is an important consideration when installing artificial burrows for Burrowing Owls. However, additional study is needed to determine the possible effects of burrow depth on reproductive success and on possible tradeoffs between the effects of burrow depth on optimal temperature and other factors, such as minimizing the risk of nest predation. RESUMEN Profundidad de la madriguera de Athene cunicularia influencia la idoneidad en la temperatura y la ocupacion Muchas organizaciones han instalado madrigueras artificiales para ayudar a incrementar las poblaciones locales de Athene cunicularia. Sin embargo, la probabilidad de ocupacion y el exito reproductivo de estas madrigueras varia dentro y entre las instalaciones. Evaluamos la posibilidad que la profundidad bajo la tierra pudiera explicar las diferencias en la probabilidad de ocupacion y exito reproductivo, debido a que afectan la temperatura de las madrigueras artificiales. Medimos las temperaturas de las madrigueras desde Marzo hasta Julio de 2010 en 27 madrigueras artificiales en el sur de California que fueron enterrados 15–76 cm debajo de la superficie (medido entre la superficie y la parte mas alta de la camara de la madriguera). La profundidad de la madriguera fue una de muchas variables que afectaron su temperatura. La temperatura de la madriguera disminuyo 0.03°C por cada cm de suelo sobre la madriguera. La cantidad de tiempo en el cual la temperatura era optima para las hembras en incubacion vario entre 27–100% entre madrigueras y la cantidad de tiempo que la temperatura fue optima para los huevos vario entre 11–95%. No encontramos efecto de la profundidad de la madriguera sobre el exito reproductivo en 21 intentos de anidacion. Sin embargo, la probabilidad de ocupacion tuvo una relacion no linear con la profundidad de la madriguera. Las madrigueras mas cercanas a la superficie (15 cm) tuvieron una probabilidad moderada de ser ocupadas (0.46), madrigueras entre 28 y 40 cm tuvieron la mas alta probabilidad de ser ocupadas (>0.8) y madrigueras >53 cm tuvieron la probabilidad mas baja de ocupacion (<0.43). Athene cunicularia puede preferir madrigueras a profundidades moderadas debido a la necesidad de temperaturas mas bajas. Esto, con el fin de proveer un refugio termal y minimizar el costo por termorregulacion para los adultos, juveniles y las hembras en incubacion durante los periodos de temperaturas extremas sobre la tierra. Sin embargo las temperatura no puede ser tan baja como en las madrigueras mas profundas. Estas madrigueras profundas se encuentran con frecuencia a temperaturas por debajo de la temperatura critica de Athene cunicularia, lo cual incrementa los costos de termorregulacion. Nuestros resultados sugieren que es importante considerar la profundidad cuando se instalen madrigueras para Athene cunicularia. Sin embargo, se requieren estudios adicionales que determinen los posibles efectos de la profundidad de la madriguera en el exito reproductivo ademas de los posibles compromisos entre los efectos de la profundidad de la madrigueras sobre las temperaturas optimas y otros factores, como la necesidad de minimizar el riesgo de depredacion de nidos.