Multi-year change and annual variation in fall migratory timing of songbirds captured across a 19-year time span in northeastern Pennsylvania, USA

Although there is abundant evidence that timing of spring migration in landbirds is influenced by annual variation in temperature and longer-term warming due to climate change, much less is known about how these factors influence fall migration, especially in North America. Similarly, less is known about the influence of annual variation in temperature and precipitation and the combination of intrinsic factors (age, sex, wintering location, diet, number of broods produced in a breeding season) on the timing of fall migration. We used 13 years of capture data, spanning a 19-year period (2006–2024) to look for species-specific evidence of multi- year change in fall migratory timing while also looking to see if precipitation amount or temperature experienced by birds using our site changed. Finally, we looked for evidence that the above extrinsic and intrinsic factors influenced annual variation in migratory timing. We found evidence that (1) 46% (6 of 13) of the species exhibited either delays (4 species) or advances (2 species) in migratory timing, (2) average temperature increased by 1.4 °C during the fall migratory period, (3) sex and wintering location influenced timing with females (2.3 days) and species that winter in Central or South America (14.3 days) passing through our site before males and species wintering in North America, and (4) in warmer and/or wetter years birds advanced timing. Our results increase understanding of how intrinsic and extrinsic factors influence annual timing of fall migration. Further, our findings add to the growing evidence that climate change has altered fall migratory timing and that differences exist in how species and populations have responded. More work is necessary to determine whether changes in timing of fall migration are due to developmental plasticity, selection on heritable variation, or some combination. RESUMEN. Aunque existe abundante evidencia de que el momento de la migración primaveral de las aves terrestres está influenciado por la variación anual de la temperatura y el calentamiento a largo plazo debido al cambio climático, se sabe mucho menos sobre cómo influyen estos factores en la migración otoñal, especialmente en Norteamérica. Del mismo modo, se sabe menos sobre la influencia de la variación anual de la temperatura y las precipitaciones y la combinación de factores intrínsecos (edad, sexo, lugar de invernada, dieta, número de nidadas producidas en una temporada de cría) en el momento de la migración otoñal. Utilizamos 13 años de datos de capturas, abarcando un periodo de 19 años (2006-2024), para evaluar evidencia específica por especie de cambios multianuales en el momento de la migración otoñal, así como para examinar si la cantidad de precipitación o la temperatura experimentadas por las aves que utilizaron nuestro sitio han cambiado. Finalmente, buscamos evidencia de que los factores extrínsecos e intrínsecos mencionados influenciaron en la variación anual del momento de la migración. Encontramos evidencia de que (1) el 46 % (6 de 13) de las especies mostraban retrasos (4 especies) o adelantos (2 especies) en el momento de la migración, (2) la temperatura media aumentó 1.4 °C durante el período de migración otoñal, (3) el sexo y el lugar de invernada influyeron en el momento de la migración, ya que las hembras (2.3 días) y las especies que invernan en América Central o del Sur (14.3 días) pasaron por nuestro sitio antes que los machos y las especies que invernan en América del Norte, y (4) en los años más cálidos y/o húmedos, las aves adelantaron el momento de la migración. Nuestros resultados aumentan la comprensión de cómo los factores intrínsecos y extrínsecos influyen en el momento anual de la migración otoñal. Además, nuestros hallazgos se suman a la creciente evidencia de que el cambio climático ha alterado el momento de la migración otoñal y que existen diferencias en cómo han respondido las especies y las poblaciones. Más trabajo es necesario para determinar si los cambios en el calendario de la migración otoñal se deben a la plasticidad del desarrollo, a la selección sobre la variación hereditaria o a una combinación de ambos factores. Key Words: climate change; fall migration; migratory timing; songbirds