2003

2013

Reduced freeze frequency allows mangrove 

encroachment into new habitat

References:Cavanaugh et al. 2014Saintilan et al. 2014Osland et al. 2013

Range Expansion

WarmingImpedes Mangroves

Salt Marsh Dominance

Warming EnhancesMangroves

FreezeEvent Time between Freeze Events

Mangrove Colonizing Site

Mangrove Encroachment Under Chronic Warming

Time

FreezeEvent

?Salt marsh or 

Bare or Mangrove?

Time After Rare Freeze Event

Cape Canaveral Study Site Mangrove

Laguncularia racemosaSalt Marsh

Distchilis spicata

KSC

Response to WarmingMangrove Seedlings (Avicennia)

Minimal

Salt marsh (Distichlis)Strong positive effect but only in Summer

Small Chamber Warming StudyMangrove Seedlings & Salt Marsh

Coldren et al. In Press (Ecology)

2.5m

2.5m

6m

Control (Ambient) Warming Chambers

Warming Study Experimental DesignWarming Treatments

August 2014 to June 2016

Size and Coverage:MangrovesSalt Marsh

Physical Characteristics:Air TemperatureSoil TemperatureHumidity Salinity

3 Replicates

Mangrove Dominated Zone

Salt Marsh Dominated Zone

SamplingArm

SamplingArm

Sediment Elevation Table (SET)

‐10

‐5

0

5

10

15

20

Air T

empe

rature Differen

ce o C

Warming Chamber Effect on Air Temperature

Max.: 15.6 oC

Min.: ‐4.9 oC

Avg. Diff.: 1.8 oC

Other Physical Characterizes: No significant Effects

0

20

40

60

80

100

120

Aug 2014 Jan 2015 Aug 2015 Jan 2016 June 2016

Distchlis Hiegh

t (cm

)

Distchlis Height Ambient

Warmed

Distchlis Over Time

(Initiation)

0200

Distchli…

Season

Ambient Warmed

0

2

4

6

8

10

12

14

16

Ambient Warmed

Cano

py Volum

e Ch

ange (m

3 )

Canopy Volume

P<0.0400

Change in Laguncularia Size(22 Months)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

Ambient Warmed

Heigh

t Cha

nge(cm)

Height

P<0.0479

0200

Distchli…

Season

Ambient Warmed

Laguncularia Leaves(After 22 months warming)

1000

1200

1400

1600

1800

2000

AMBIENT WARMED

Leaf Area (m

m2 )

Leaf Size

P<0.0582

0

20

40

60

80

100

Ambient Warmed

# Leaf Pairs Present/ Bran

ch

Leaf Abundance

P<0.1036

Ambient Warmed

0200

Distchli…

Season

Ambient Warmed

Laguncularia Transition(22 Months)

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

Ambient Warmed

Chan

ge in

 % M

angrov

e Co

ver P<0.0063

Recruitment~3‐4 Seedlings0 Saplings

0200

Distchli…

Season

Ambient Warmed

Sediment Elevation Change(22 Months)

0

5

10

15

20

25

30

Ambient MeanWarmed MeanAmbient Salt Marsh MeanWarmed Salt Marsh MeanAmbient Mangrove MeanWarmed Mangrove Mean

Elevation Ch

ange (m

m)

Warming

Ambient      Warmed Ambient Warmed Ambient     Warmed

Whole Plot(NS)

Whole Plot(NS)

Salt Marsh(P<0.097)

Salt Marsh(P<0.097)

Mangrove(P<0.046)

Mangrove(P<0.046)

Under chronic warming– Adult mangroves responded strongly

• Increased size and leaf characteristics– Previous Work: Avicennia seedlings showed minimal responses

– Salt marsh only responded in summer– Previous Work: Same response

– Enhanced transition to mangrove dominance• A result of increased canopy expansion

– Sediment Elevation Gain: • Mangrove areas increased• Salt marsh areas decreased

Conclusion

Acknowledgements

Funding •NASA Grant #  NNX12AF55G•NASA‐CASI (Climate Adaptation Science Investigator)Assistance •Lorae Simpson, Ray Feller, Cheryl Doughty, Heather Tran, Chelsea Barreto, Richard Mulroy, Kathryn Tiling 

Samantha Chapman Adam Langley Candy Feller

Questions?