Ten practical guidelines for microclimate research in terrestrial ecosystems

Abstract

Most biodiversity dynamics and ecosystem processes on land take place in microclimates that are decoupled from the climate as measured by standardised weather stations in open, unshaded locations. As a result, microclimate monitoring is increasingly being integrated in many studies in ecology and evolution. Overviews of the protocols and measurement methods related to microclimate are needed, especially for those starting in the field and to achieve more generality and standardisation in microclimate studies. Here, we present 10 practical guidelines for ground-based research of terrestrial microclimates, covering methods and best practices from initial conceptualisation of the study to data analyses. Our guidelines encompass the significance of microclimates; the specifics of what, where, when and how to measure them; the design of microclimate studies; and the optimal approaches for analysing and sharing data for future use and collaborations. The paper is structured as a chronological guide, leading the reader through each step necessary to conduct a comprehensive microclimate study. At the end, we also discuss further research avenues and development in this field. With these 10 guidelines for microclimate monitoring, we hope to stimulate and advance microclimate research in ecology and evolution, especially under the pressing need to account for buffering or amplifying abilities of contrasting microhabitats in the context of global climate change.La majorit & eacute; des dynamiques de biodiversit & eacute; et des processus & eacute;cosyst & eacute;miques terrestres se d & eacute;roulent sous des conditions microclimatiques d & eacute;coupl & eacute;es des conditions climatiques telles qu'elles sont mesur & eacute;es par les stations m & eacute;t & eacute;orologiques standardis & eacute;es, qui sont situ & eacute;es dans des lieux ouverts et non ombrag & eacute;s. Ainsi, le suivi des conditions microclimatiques est de plus en plus int & eacute;gr & eacute; aux & eacute;tudes en & eacute;cologie et en & eacute;volution. Il est n & eacute;cessaire de synth & eacute;tiser les protocoles et m & eacute;thodes de mesure des conditions microclimatiques, pour celles et ceux qui d & eacute;butent dans ce domaine, mais aussi pour atteindre une forme de g & eacute;n & eacute;ralisation et de standardisation des approches utilis & eacute;es entre & eacute;tudes. Nous pr & eacute;sentons ici dix recommandations pour la recherche sur les microclimats terrestres, couvrant les m & eacute;thodes et les bonnes pratiques depuis la conceptualisation d'une & eacute;tude sur le microclimat jusqu'& agrave; l'analyse des donn & eacute;es microclimatiques. Nos recommandations incluent la pertinence des microclimats, les sp & eacute;cificit & eacute;s associ & eacute;es aux mesures & agrave; effectuer (o & ugrave;, quand et comment), en passant par la conception des & eacute;tudes microclimatiques, ainsi que les approches m & eacute;thodologiques optimales & agrave; utiliser pour analyser et partager les donn & eacute;es en vue d'utilisations et collaborations futures. L'article est structur & eacute; comme un guide chronologique, accompagnant le lecteur & agrave; travers chaque & eacute;tape n & eacute;cessaire pour la bonne r & eacute;alisation d'une & eacute;tude microclimatique compl & egrave;te. Nous terminons en discutant les perspectives de recherche et les d & eacute;veloppements dans ce domaine. Avec ces dix recommandations, nous esp & eacute;rons stimuler et faire progresser la recherche sur les microclimats en & eacute;cologie et en & eacute;volution, en particulier face & agrave; la n & eacute;cessit & eacute; pressante de prendre en compte les capacit & eacute;s des divers microhabitats & agrave; tamponner ou & agrave; amplifier les extr & ecirc;mes climatiques en contexte de changements climatiques.Gran parte de la din & aacute;mica de la biodiversidad y de los procesos ecosist & eacute;micos terrestres tienen lugar en microclimas desvinculados del clima medido por estaciones meteorol & oacute;gicas estandarizadas, situadas en lugares abiertos y sin sombra. Por este motivo, el monitoreo del microclima se est & aacute; integrando cada vez m & aacute;s en muchos estudios de ecolog & iacute;a y evoluci & oacute;n. Para aquellos que se inician en el trabajo de campo, y para lograr una mayor generalidad y estandarizaci & oacute;n en los estudios de microclima, se necesitan protocolos y m & eacute;todos de medici & oacute;n estandarizados relacionados con el microclima. Aqu & iacute; presentamos diez pautas pr & aacute;cticas para la investigaci & oacute;n de microclimas terrestres, que abarcan m & eacute;todos y buenas pr & aacute;cticas desde la conceptualizaci & oacute;n inicial del estudio hasta el an & aacute;lisis de datos. Nuestras pautas abarcan la importancia de los microclimas, las particularidades de qu & eacute;, d & oacute;nde, cu & aacute;ndo y c & oacute;mo medirlos, el dise & ntilde;o de los estudios sobre microclimas y los enfoques & oacute;ptimos para analizar y compartir datos para su uso y colaboraci & oacute;n futura. El art & iacute;culo est & aacute; estructurado como una gu & iacute;a cronol & oacute;gica que conduce al lector a trav & eacute;s de cada uno de los pasos necesarios para llevar a cabo un estudio exhaustivo del microclima. Al final, tambi & eacute;n se discuten futuras l & iacute;neas de investigaci & oacute;n y desarrollo en este campo. Con estas diez pautas para el monitoreo del microclima, esperamos estimular y avanzar en la investigaci & oacute;n del microclima en ecolog & iacute;a y evoluci & oacute;n, especialmente bajo la urgente necesidad de dar cuenta de las capacidades amortiguadoras o amplificadoras de microh & aacute;bitats contrastantes en el contexto del cambio clim & aacute;tico global.

Keywords

air and soil temperature; climate change; field handbook; humidity; macroclimate; microclimate; methods; weather

Published in

Methods in Ecology and Evolution
2025, volume: 16, number: 2, pages: 269-294
Publisher: WILEY

SLU Authors

• Greiser, Caroline

  • Department of Ecology, Swedish University of Agricultural Sciences
    
  • Stockholm University

Global goals (SDG)

SDG15 Life on land

UKÄ Subject classification

Ecology

Publication identifier

• DOI: https://doi.org/10.1111/2041-210X.14476

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