Evaluating gull diets: a comparison of conventional methods and stable isotope analysis

ABSTRACT Samples such as regurgitated pellets and food remains have traditionally been used in studies of bird diets, but these can produce biased estimates depending on the digestibility of different foods. Stable isotope analysis has been developed as a method for assessing bird diets that is not biased by digestibility. These two methods may provide complementary or conflicting information on diets of birds, but are rarely compared directly. We analyzed carbon and nitrogen stable isotope ratios of feathers of Glaucous Gull (Larus hyperboreus) chicks from eight breeding colonies in northern Alaska, and used a Bayesian mixing model to generate a probability distribution for the contribution of each food group to diets. We compared these model results with probability distributions from conventional diet samples (pellets and food remains) from the same colonies and time periods. Relative to the stable isotope estimates, conventional analysis often overestimated the contributions of birds and small mammals to gull diets and often underestimated the contributions of fish and zooplankton. Both methods gave similar estimates for the contributions of scavenged caribou, miscellaneous marine foods, and garbage to diets. Pellets and food remains therefore may be useful for assessing the importance of garbage relative to certain other foods in diets of gulls and similar birds, but are clearly inappropriate for estimating the potential impact of gulls on birds, small mammals, or fish. However, conventional samples provide more species-level information than stable isotope analysis, so a combined approach would be most useful for diet analysis and assessing a predator's impact on particular prey groups. Las muestras como las egagrópilas regurgitadas y las sobras de comida han sido tradicionalmente usadas en los estudios de las dietas de las aves, pero pueden producir estimaciones sesgadas, dependiendo de la digestibilidad de diferentes alimentos. El análisis de los isótopos estables ha sido desarrollado como un método para evaluar las dietas de las aves que no es sesgado por la digestibilidad. Estos dos métodos pueden proveer información sobre las dietas de las aves que es o no es complementaria, pero son raramente comparados directamente. Analizamos las proporciones de isótopos estables de carbón y de nitrógeno en las plumas de pichones de la gaviota Larus hyperboreus de ocho colonias reproductivas en el norte de Alaska, y usamos una comparación Bayesiana en modelos mixtos para generar una distribución de probabilidad sobre la contribución de cada grupo de alimento a las dietas. Comparamos estos resultados de modelo a las distribuciones de probabilidad de muestras convencionales de la dieta (egagrópilas regurgitadas y sobras de comida) de las mismas colonias y periodos de tiempo. En relación a las estimaciones de los isótopos estables, los análisis convencionales a menudo sobre-estimaron las contribuciones de aves y pequeños mamíferos a las dietas de las gaviotas y a menudo subestimaron las contribuciones de pescado y zooplancton. Los dos métodos dieron estimaciones similares para las contribuciones a la dieta de carroña de caribú, alimentos marinos misceláneos, y basura. Entonces, las egagrópilas regurgitadas y sobras de comida pueden ser útiles para evaluar la importancia de la basura en relación a ciertos otros tipos de alimento en las dietas de las gaviotas y aves similares, pero son claramente inapropiadas para estimar el impacto potencial de las gaviotas sobre las aves, pequeños mamíferos, o peces. Sin embargo, las muestras convencionales proveen mas información a nivel de especie que el análisis de isótopos estables, y por eso una metodología combinada es la mas útil para el análisis de la dieta y para evaluar el impacto de un predador sobre los particulares grupos de presa.