Dependence of Europe's most threatened mammals on movement to adapt to climate change.

Current rates of climate change and gloomy climate projections confront managers and conservation planners with the need to integrate climate change into already complex decision-making processes. Predicting and prioritizing climatically stable areas and the areas likely to facilitate adaptive species' range adjustments are important stages in maximizing conservation outcomes and rationalizing future land management. I determined, for the most threatened European terrestrial mammal species, the spatial adaptive trajectories (SATs) of highest expected persistence up to 2080. I devised simple spatial network indices for evaluation of species in those SATs: total persistence; proportion of SATs that offer in situ adaptation (i.e., stable refugia); number of SATs converging in a site; and relationship between SAT convergence and persistence and protected areas, the Natura 2000 and Emerald networks, and areas of low human disturbance. I compared the performance of high-persistence SATs with a scenario in which each species remained in the areas with the best climatic conditions in the baseline period. The 1000 most persistence SATs for each of the 39 species covered one fifth of Europe. The areas with the largest adaptive potential (i.e., high persistence, stability, and SAT convergence) did not always overlap for all the species. Predominantly, these regions were located in southwestern Europe, Central Europe, and Scandinavia, with some occurrences in Eastern Europe. For most species, persistence in the most climatically suitable areas during the baseline period was lower than within SATs, underscoring their reliance on adaptive movements. Importantly, conservation areas (particularly protected areas) covered only minor fractions of species persistence among SATs, and hubs of spatial climate adaptation (i.e., areas of high SAT convergence) were seriously underrepresented in most conservation areas. These results highlight the need to perform analyses on spatial species' dynamics under climate change.

Los mamíferos más amenazados de Europa y su dependencia del movimiento para adaptarse al cambio climático Resumen La tasa actual del cambio climático y las proyecciones climáticas pesimistas confrontan a los gestores y a los planeadores de la conservación con la necesidad de integrar este cambio a la ya de por sí compleja toma de decisiones. La predicción y priorización de áreas con estabilidad climática y áreas con probabilidad de facilitarles ajustes adaptativos de distribución a las especies son etapas importantes para maximizar los resultados de conservación y racionalizar la gestión futura de las tierras. Determiné las trayectorias espaciales adaptativas (TEA) para la mayoría de los mamíferos terrestres más amenazados de Europa con la persistencia esperada más alta hasta el 2080. Diseñé los siguientes índices de redes espaciales simples para la evaluación de especies en aquellas TEA: persistencia total, proporción de TEA que brindan adaptación in situ (refugios estables), número de TEA que convergen en un sitio y relación entre la convergencia de TEA y la persistencia con las áreas protegidas, las redes Natura 2000 y Emerald y las áreas de poca perturbación humana. Comparé el desempeño de las TEA de gran persistencia con un escenario en el que las especies permanecían dentro de las áreas con las mejores condiciones climáticas en el periodo de línea base. Las mil TEA más persistentes para cada una de las 39 especies cubrieron la quinta parte de Europa. Las áreas con el mayor potencial adaptativo (es decir, gran persistencia, estabilidad y convergencia de TEA) no siempre se traslaparon para todas las especies. Estas regiones predominaron en el suroeste de Europa, Europa Central y Escandinavia, con algunas ocurrencias en el este de Europa. Para la mayoría de las especies, la persistencia de las áreas con el mejor clima posible durante el periodo de línea base fue menor que dentro de las TEA, lo que resalta su dependencia por los movimientos adaptativos. Destaca que las áreas de conservación (en particular las áreas protegidas) cubrieron sólo pequeñas fracciones de la persistencia de las especies entre las TEA y los núcleos de adaptación climática (es decir, las áreas de gran convergencia de TEA) contaban con muy poca representación dentro de la mayoría de las áreas de conservación. Estos resultados enfatizan la necesidad de realizar análisis de las dinámicas espaciales de las especies bajo el cambio climático.

Patterns and correlates of potential range shifts of bat species in China in the context of climate change.

Climate change may diminish biodiversity; thus, it is urgent to predict how species' ranges may shift in the future by integrating multiple factors involving more taxa. Bats are particularly sensitive to climate change due to their high surface-to-volume ratio. However, few studies have considered geographic variables associated with roost availability and even fewer have linked the distributions of bats to their thermoregulation and energy regulation traits. We used species distribution models to predict the potential distributions of 12 bat species in China under current and future greenhouse gas emission scenarios (SSP1-2.6 and SSP5-8.5) and examined factors that could affect species' range shifts, including climatic, geographic, habitat, and human activity variables and wing surface-to-mass ratio (S-MR). The results suggest that Ia io, Rhinolophus ferrumequinum, and Rhinolophus rex should be given the highest priority for conservation in future climate conservation strategies. Most species were predicted to move northward, except for I. io and R. rex, which moved southward. Temperature seasonality, distance to forest, and distance to karst or cave were the main environmental factors affecting the potential distributions of bats. We found significant relationships between S-MR and geographic distribution, current potential distribution, and future potential distribution in the 2050s. Our work highlights the importance of analyzing range shifts of species with multifactorial approaches, especially for species traits related to thermoregulation and energy regulation, to provide targeted conservation strategies.

Patrones y correlaciones de los cambios potenciales en la distribución de las especies de murciélago de China en el contexto del cambio climático Resumen El cambio climático puede disminuir la biodiversidad, por lo que es urgente pronosticar cómo puede cambiar en el futuro la distribución de las especies mediante la integración de múltiples factores que involucren a más taxones. Los murciélagos son particularmente sensibles al cambio climático debido a que tienen una gran proporción superficie­volumen. Sin embargo, hay pocos estudios que han considerado las variables asociadas con la disponibilidad de nidos y son todavía menos los que han conectado la distribución de los murciélagos con sus rasgos de termorregulación y regulación de energía. Usamos modelos de distribución de especies para pronosticar la distribución potencial de doce especies de murciélago en China bajo escenarios actuales y futuros de emisión de gases de efecto invernadero (SSP1­2.6 y SSP5­8.5) y analizamos los factores que podrían afectar el cambio en la distribución de las especies, incluyendo las variables climáticas, geográficas, de hábitat y de actividad humana y la proporción entre la superficie del ala y la masa (P S­M). Los resultados sugieren que Ia io, Rhinolophus ferrumequinum y R. rex deberían ser la mayor prioridad de conservación para las estrategias de conservación climáticas en el futuro. Pronosticamos que la mayoría de las especies se desplazarían al norte, a excepción de I. io y R. rex, que se desplazarían hacia el sur. Los principales factores que afectaron la distribución potencial de los murciélagos fueron la estacionalidad de la temperatura, la distancia al bosque y la distancia a la cueva o al karst. Encontramos una relación significativa entre la P S­M y la distribución geográfica, la distribución potencial actual y la distribución potencial para la década de 2050. Nuestra investigación destaca la importancia del análisis de los cambios de distribución de las especies con enfoques multifactoriales, especialmente para los rasgos de especie relacionados con la termorregulación y la regulación de energía, para proporcionar estrategias de conservación focalizadas.

A standard approach for including climate change responses in IUCN Red List assessments.

The International Union for Conservation of Nature (IUCN) Red List is a central tool for extinction risk monitoring and influences global biodiversity policy and action. But, to be effective, it is crucial that it consistently accounts for each driver of extinction. Climate change is rapidly becoming a key extinction driver, but consideration of climate change information remains challenging for the IUCN. Several methods can be used to predict species' future decline, but they often fail to provide estimates of the symptoms of endangerment used by IUCN. We devised a standardized method to measure climate change impact in terms of change in habitat quality to inform criterion A3 on future population reduction. Using terrestrial nonvolant tetrapods as a case study, we measured this impact as the difference between the current and the future species climatic niche, defined based on current and future bioclimatic variables under alternative model algorithms, dispersal scenarios, emission scenarios, and climate models. Our models identified 171 species (13% out of those analyzed) for which their current red-list category could worsen under criterion A3 if they cannot disperse beyond their current range in the future. Categories for 14 species (1.5%) could worsen if maximum dispersal is possible. Although ours is a simulation exercise and not a formal red-list assessment, our results suggest that considering climate change impacts may reduce misclassification and strengthen consistency and comprehensiveness of IUCN Red List assessments.

Una estrategia estándar para incluir las respuestas al cambio climático en las evaluaciones de la Lista Roja de la UICN Resumen La Lista Roja de la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (UICN) es una herramienta central para el monitoreo del riesgo de extinción e influye sobre las acciones y políticas para la biodiversidad. Para que esta herramienta sea efectiva, es crucial que tenga en cuenta de manera regular cada factor de extinción. El cambio climático se está convirtiendo rápidamente en un factor de extinción importante, pero considerar información sobre este factor todavía es un reto para la UICN. Se pueden usar varios métodos para predecir la declinación de una especie en el futuro, pero generalmente fallan en proporcionar estimaciones de los síntomas del peligro usados por la UICN. Diseñamos un método estandarizado para medir el impacto del cambio climático en términos del cambio en la calidad del hábitat para informar el criterio A3 sobre la reducción futura de las poblaciones. Usamos a los tetrápodos terrestres no voladores como estudio de caso para medir este impacto como la diferencia entre el nicho climático actual y futuro de las especies, definido con base en las variables bioclimáticas actuales y futuras con algoritmos de modelos alternativos, escenarios de dispersión y emisión y modelos climáticos. Nuestros modelos identificaron 171 especies (13% de las especies analizadas) para las que su categoría actual en la lista roja podría empeorar bajo el criterio A3 si no logran dispersarse más allá de su distribución actual en el futuro. Las categorías para 14 especies (1.5%) podrían empeorar si es posible la dispersión máxima. Aunque realizamos una simulación y no una evaluación formal para listas rojas, nuestros resultados sugieren que considerar los impactos del cambio climático podría reducir la clasificación incorrecta y fortalecer la coherencia y exhaustividad de las evaluaciones de la Lista Roja de la UICN.

Importance of habitat heterogeneity in tidal flats to the conservation of migratory shorebirds.

Understanding species distribution patterns and what determines them is critical for effective conservation planning and management. In the case of shorebirds migrating along the East Asian-Australasian Flyway (EAAF), the loss of stopover habitat in the Yellow Sea region is thought to be the primary reason for the precipitous population declines. However, the rates of decline vary considerably among species, and it remains unclear how such differences could arise within a group of closely related species using apparently similar habitats at the same locales. We mapped the spatial distributions of foraging shorebirds, as well as biotic (benthic invertebrates consumed by migrating shorebirds) and abiotic (sediment characteristics) environmental factors, at a key stopover site in eastern China. Five of the six sediment characteristics showed significant spatial variation with respect to distance along the shoreline or distance from the seawall in the same tidal flat. The biomasses of four of the six most abundant benthic invertebrates were concentrated in the upper or middle zones of the tidal flat. The distribution patterns of all three focal shorebird species on the tidal flat were best explained jointly by this heterogeneity of sediment characteristics and invertebrate prey. These results suggest that the loss of tidal flats along the Yellow Sea, which is typically concentrated at the upper and middle zones, may not only reduce the overall amount of staging habitat, but also disproportionately affect the most resource-rich portions for the birds. Effective conservation of shorebird staging areas along the EAAF and likely elsewhere must consider the subtle habitat heterogeneity that characterizes these tidal flats, prioritizing the protection of those portions richest in food resources, most frequently used by focal bird species, and most vulnerable to anthropogenic threats. Article impact statement: Heterogeneity of tidal flats with respect to biotic and abiotic factors must be considered in shorebird conservation planning.

Importancia de la heterogeneidad de hábitat en las llanuras intermareales para la conservación de aves playeras migratorias Resumen Entender las pautas de distribución de las especies y los factores que las determinan es fundamental para planificar y gestionar eficazmente su conservación. En el caso de las aves playeras que migran a lo largo de la ruta migratoria Asia Oriental-Australasia (EAAF, en inglés), se cree que la pérdida de puntos de parada en la región del Mar Amarillo es la razón principal de la declinación poblacional precipitada. Sin embargo, las tasas de declinación varían considerablemente entre especies, y sigue sin estar claro cómo pueden surgir tales diferencias dentro de un grupo de especies emparentadas que utilizan hábitats aparentemente similares en los mismos lugares. Mapeamos las distribuciones espaciales de las aves playeras forrajeras, así como los factores ambientales bióticos (invertebrados bénticos consumidos por las aves playeras migratorias) y abióticos (características de los sedimentos), en un punto de parada clave en el este de China. Cinco de las seis características de los sedimentos mostraron una variación espacial significativa con respecto a los cambios lineales en la distancia a lo largo de la costa o la distancia desde el malecón en la misma llanura mareal. La biomasa de cuatro de los seis invertebrados bénticos más abundantes se concentró en las zonas superior o media de la llanura mareal. Esta heterogeneidad de las características de los sedimentos y de las presas invertebradas es la que mejor explica los patrones de distribución de las tres especies de aves playeras en la llanura mareal. Estos resultados sugieren que la pérdida de llanuras mareales a lo largo del Mar Amarillo, que suele concentrarse en las zonas superior y media, puede no sólo reducir la cantidad total de hábitat de parada, sino también afectar de manera desproporcionada a las partes más ricas en recursos para las aves. La conservación eficaz de los puntos de parada de las aves playeras a lo largo del EAAF, y probablemente en otros lugares, debe tener en cuenta la sutil heterogeneidad del hábitat que caracteriza a estas llanuras mareales, priorizando la protección de las partes más ricas en recursos alimenticios, más frecuentemente utilizadas por las especies de aves focales y más vulnerables a las amenazas antropogénicas.

Combining camera trap surveys and IUCN range maps to improve knowledge of species distributions.

Reliable maps of species distributions are fundamental for biodiversity research and conservation. The International Union for Conservation of Nature (IUCN) range maps are widely recognized as authoritative representations of species' geographic limits, yet they might not always align with actual occurrence data. In recent area of habitat (AOH) maps, areas that are not habitat have been removed from IUCN ranges to reduce commission errors, but their concordance with actual species occurrence also remains untested. We tested concordance between occurrences recorded in camera trap surveys and predicted occurrences from the IUCN and AOH maps for 510 medium- to large-bodied mammalian species in 80 camera trap sampling areas. Across all areas, cameras detected only 39% of species expected to occur based on IUCN ranges and AOH maps; 85% of the IUCN only mismatches occurred within 200 km of range edges. Only 4% of species occurrences were detected by cameras outside IUCN ranges. The probability of mismatches between cameras and the IUCN range was significantly higher for smaller-bodied mammals and habitat specialists in the Neotropics and Indomalaya and in areas with shorter canopy forests. Our findings suggest that range and AOH maps rarely underrepresent areas where species occur, but they may more often overrepresent ranges by including areas where a species may be absent, particularly at range edges. We suggest that combining range maps with data from ground-based biodiversity sensors, such as camera traps, provides a richer knowledge base for conservation mapping and planning.

Combinación de censos con fototrampas y mapas de extensión de la UICN para incrementar el conocimiento sobre la distribución de las especies Resumen Los mapas confiables de la distribución de las especies son fundamentales para la investigación y conservación de la biodiversidad. Los mapas de distribución de la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (UICN) están reconocidos como representaciones de autoridad de los límites geográficos de las especies, aunque no siempre se alinean con los datos actuales de su presencia. En los mapas recientes de área de hábitat (ADH), las áreas que no son hábitat han sido eliminadas de la distribución de la UICN para reducir los errores de comisión, pero su concordancia con la presencia actual de las especies tampoco ha sido analizada. Analizamos la concordancia entre la presencia registrada por los censos de fototrampas y pronosticamos la presencia a partir de los mapas de la UICN y de ADH de 510 especies de mamíferos de talla mediana a grande en 80 áreas de muestreo de fototrampas. Las cámaras detectaron sólo el 39% de las especies esperadas con base en la distribución de la UICN y los mapas de ADH en todas las áreas; el 85% de las disparidades con la UICN ocurrieron dentro de los 200 km a partir del borde de la distribución. Sólo el 4% de la presencia de las especies fue detectada por las cámaras ubicadas fuera de la distribución de la UICN. La probabilidad de disparidad entre las cámaras y la UICN fue significativamente mayor para los mamíferos de talla pequeña y para los especialistas de hábitat en las regiones Neotropical e Indomalaya y en áreas con doseles forestales más bajos. Nuestros hallazgos sugieren que los mapas de distribución y ADH pocas veces subrepresentan las áreas con presencia de las especies, pero con frecuencia pueden sobrerrepresentar la distribución al incluir áreas en donde las especies pueden estar ausentes, en particular los bordes de la distribución. Sugerimos que la combinación de los mapas de distribución con los sensores de biodiversidad en tierra, como las fototrampas, proporciona una base más rica de conocimiento para el mapeo y la planeación de la conservación.

Integrating habitat-masked range maps with quantifications of prevalence to estimate area of occupancy in IUCN assessments.

Estimates of species geographic ranges constitute critical input for biodiversity assessments, including those for the International Union for the Conservation of Nature (IUCN) Red List of Threatened Species. Area of occupancy (AOO) is one metric that IUCN uses to quantify a species' range, but data limitations typically lead to either under- or overestimates (and unnecessarily wide bounds of uncertainty). Fortunately, existing methods in which range maps and land-cover data are used to estimate the area currently holding habitat for a species can be extended to yield an unbiased range of plausible estimates for AOO. Doing so requires estimating the proportion of sites (currently containing habitat) that a species occupies within its range (i.e., prevalence). Multiplying a quantification of habitat area by prevalence yields an estimate of what the species inhabits (i.e., AOO). For species with intense sampling at many sites, presence-absence data sets or occupancy modeling allow calculation of prevalence. For other species, primary biodiversity data (records of a species' presence at a point in space and time) from citizen-science initiatives and research collections of natural history museums and herbaria could be used. In such cases, estimates of sample prevalence should be corrected by dividing by the species' detectability. To estimate detectability from these data sources, extensions of inventory-completeness analyses merit development. With investments to increase the quality and availability of online biodiversity data, consideration of prevalence should lead to tighter and more realistic bounds of AOO for many taxonomic groups and geographic regions. By leading to more realistic and representative characterizations of biodiversity, integrating maps of current habitat with estimates of prevalence should empower conservation practitioners and decision makers and thus guide actions and policy worldwide.

Estimaciones de las distribuciones geográficas de las especies constituyen insumos críticos para evaluaciones de la biodiversidad, incluyendo la Lista Roja de Especies Amenazadas de la Unión Internacional de la Conservación de la Naturaleza (UICN). El área de ocupación (AOO) es una métrica que usa la UICN para cuantificar la distribución de una especie aunque, típicamente, limitaciones en los datos disponibles hacen que métodos actuales produzcan subestimaciones o sobreestimaciones del área (y rangos de incertidumbre innecesariamente amplios). Afortunadamente, para producir un rango no sesgado de estimaciones plausibles para AOO se pueden desarrollar extensiones de métodos existentes en los cuales se usan mapas de distribución y datos de cobertura del suelo para estimar el área que efectivamente ofrece hábitat para una especie. Tal proceso requiere estimar la proporción de sitios que ocupa una especie dentro de su distribución (de las que actualmente proveen hábitat; i.e., prevalencia). Multiplicar una cuantificación del área con hábitat por la prevalencia resulta en un estimado del área que ocupa la especie (i.e., AOO). Para especies con muestreos intensivos en muchos sitios, la prevalencia se puede calcular utilizando conjuntos de datos de presencia/ausencia o el modelado de ocupación. Para otras especies se podrían usar datos primarios de biodiversidad (registros de la ocurrencia de una especie en un punto en el espacio y el tiempo) provenientes de iniciativas de ciencia ciudadana y colecciones de referencia de herbarios y museos de historia natural. En tales casos, estimaciones de la prevalencia de una muestra deben ser corregidas, dividiendo por la detectabilidad de la especie. Estimar la detectabilidad utilizando estas fuentes de datos amerita desarrollar extensiones de análisis de completitud de inventarios. Con esfuerzos para aumentar la calidad y disponibilidad de datos de biodiversidad en línea, el uso de prevalencia en el cálculo de AOO debe resultar en estimaciones más realistas y con rangos de incertidumbre reducidos para muchos grupos taxonómicos y regiones geográficas. Debido a que conducen hacía caracterizaciones más reales y representativas de la biodiversidad, técnicas que integran mapas de hábitat actual y estimaciones de prevalencia pueden empoderar a profesionales de la conservación y tomadores de decisiones, y así guiar acciones y políticas alrededor del mundo.

Validating graph-based connectivity models with independent presence-absence and genetic data sets.

Habitat connectivity is a key objective of current conservation policies and is commonly modeled by landscape graphs (i.e., sets of habitat patches [nodes] connected by potential dispersal paths [links]). These graphs are often built based on expert opinion or species distribution models (SDMs) and therefore lack empirical validation from data more closely reflecting functional connectivity. Accordingly, we tested whether landscape graphs reflect how habitat connectivity influences gene flow, which is one of the main ecoevolutionary processes. To that purpose, we modeled the habitat network of a forest bird (plumbeous warbler [Setophaga plumbea]) on Guadeloupe with graphs based on expert opinion, Jacobs' specialization indices, and an SDM. We used genetic data (712 birds from 27 populations) to compute local genetic indices and pairwise genetic distances. Finally, we assessed the relationships between genetic distances or indices and cost distances or connectivity metrics with maximum-likelihood population-effects distance models and Spearman correlations between metrics. Overall, the landscape graphs reliably reflected the influence of connectivity on population genetic structure; validation R2 was up to 0.30 and correlation coefficients were up to 0.71. Yet, the relationship among graph ecological relevance, data requirements, and construction and analysis methods was not straightforward because the graph based on the most complex construction method (species distribution modeling) sometimes had less ecological relevance than the others. Cross-validation methods and sensitivity analyzes allowed us to make the advantages and limitations of each construction method spatially explicit. We confirmed the relevance of landscape graphs for conservation modeling but recommend a case-specific consideration of the cost-effectiveness of their construction methods. We hope the replication of independent validation approaches across species and landscapes will strengthen the ecological relevance of connectivity models.

La conectividad entre hábitats es un objetivo fundamental de las políticas de conservación actuales y con frecuencia se modela con grafos de paisaje (conjuntos de teselas de hábitat [nodos] conectados por vías potenciales de dispersión [enlaces]). Estos grafos se construyen a menudo con opiniones de expertos y modelos de distribución de especies (MDE), por lo que carecen de la validación empírica a partir de datos que reflejan de mejor manera la conectividad funcional. Por consiguiente, analizamos si los grafos de paisaje reflejan cómo la conectividad de hábitats influye sobre el flujo genético, que es uno de los principales procesos evolutivos. Con este propósito, modelamos la red de hábitats de un ave forestal (Setophaga plumbea) en Guadalupe con grafos basados en la opinión de un experto, en el índice de especialización de Jacobs o en un MDE. Usamos datos genéticos (712 aves de 27 poblaciones) para computar los índices genéticos locales y las distancias genéticas entre pares de poblaciones. Por último, analizamos las relaciones entre los índices o distancias genéticas y las distancias de costo o las métricas de conectividad con modelos de distancias de tipo maximum-likelihood-population-effect y correlaciones de Spearman entre las métricas e índices. En general, los grafos de paisaje reflejaron de manera confiable la influencia de la conectividad sobre la estructura genética de las poblaciones; el R2 de validación llegó hasta 0.30 y los coeficientes de correlación llegaron hasta 0.71. Aun así, la relación entre la pertinencia ecológica de los grafos, los requerimientos de datos y los métodos de construcción y análisis no fue directa porque los grafos basados en el método de construcción el más complejo (modelado a partir de la distribución de la especie) a veces tuvieron menos pertinencia ecológica que los otros. Los métodos de validación cruzada y los análisis de sensibilidad nos permitieron hacer espacialmente explícitas las ventajas y limitaciones de cada método de construcción. Así, confirmamos la pertinencia que tienen los grafos de paisaje para la conservación, aunque recomendamos se considere caso por caso el ratio entre la complejidad y la calidad de los métodos de construcción. Esperamos que la replicación de estrategias de validación independiente por varios paisajes y especies fortalezcan la pertinencia ecológica de los modelos de conectividad.

Linking life history to landscape for threatened species conservation in a multiuse region.

Landscape-scale conservation that considers metapopulation dynamics will be essential for preventing declines of species facing multiple threats to their survival. Toward this end, we developed a novel approach that combines occurrence records, spatial-environmental data, and genetic information to model habitat, connectivity, and patterns of genetic structure and link spatial attributes to underlying ecological mechanisms. Using the threatened northern quoll (Dasyurus hallucatus) as a case study, we applied this approach to address the need for conservation decision-making tools that promote resilient metapopulations of this threatened species in the Pilbara, Western Australia, a multiuse landscape that is a hotspot for biodiversity and mining. Habitat and connectivity were predicted by different landscape characteristics. Whereas habitat suitability was overwhelmingly driven by terrain ruggedness, dispersal was facilitated by proximity to watercourses. Although there is limited evidence for major physical barriers in the Pilbara, areas with high silt and clay content (i.e., alluvial and hardpan plains) showed high resistance to dispersal. Climate subtlety shaped distributions and patterns of genetic turnover, suggesting the potential for local adaptation. By understanding these spatial-environmental associations and linking them to life-history and metapopulation dynamics, we highlight opportunities to provide targeted species management. To support this, we have created habitat, connectivity, and genetic uniqueness maps for conservation decision-making in the region. These tools have the potential to provide a more holistic approach to conservation in multiuse landscapes globally.

La conservación a nivel del paisaje que incluye las dinámicas metapoblacionales será esencial para prevenir la declinación de especies con múltiples amenazas a su supervivencia. Enfocados en este fin, desarrollamos una estrategia novedosa que combina los registros presenciales, datos espacio-ambientales e información genética para modelar la conectividad de hábitat y los patrones de estructura genética y conectar los atributos espaciales con los mecanismos ecológicos subyacentes. Usamos al cuol del norte (Dasyurus hallucatus) como estudio de caso para aplicar esta estrategia y abordar la necesidad de herramientas de decisión en la conservación que promuevan metapoblaciones resilientes de esta especie en la Pilbara de Australia Occidental, un paisaje multiusos que es un punto caliente para la biodiversidad y la minería. Diferentes características del paisaje pronosticaron la conectividad y el hábitat. Mientras que la escabrosidad del terreno causó enormemente la idoneidad del hábitat, la dispersión estuvo propiciada por la proximidad a los cauces. Aunque hay evidencias limitadas de barreras físicas importantes en la Pilbara, las áreas con un contenido elevado de limo y arcilla (es decir, planicies aluviales y de alio) mostraron una gran resistencia a la dispersión. La matización climática determinó la distribución y los patrones del recambio genético, lo que sugiere un potencial para la adaptación local. Si entendemos estas asociaciones espacio-ambientales y las conectamos con las dinámicas metapoblacionales y de historia de vida, podemos resaltar las oportunidades para proporcionar un manejo focalizado de la especie. Para respaldar esto hemos creado mapas de hábitat, conectividad y singularidad genética para las decisiones de conservación en la región. Estas herramientas tienen el potencial de proporcionar una estrategia más holística para la conservación en los paisajes multiusos de todo el mundo.

Contrasting ecological information content in whaling archives with modern cetacean surveys for conservation planning and identification of historical distribution changes.

Many species are restricted to a marginal or suboptimal fraction of their historical range due to anthropogenic impacts, making it hard to interpret their ecological preferences from modern-day data alone. However, inferring past ecological states is limited by the availability of robust data and biases in historical archives, posing a challenge for policy makers . To highlight how historical records can be used to understand the ecological requirements of threatened species and inform conservation, we investigated sperm whale (Physeter macrocephalus) distribution in the Western Indian Ocean. We assessed differences in information content and habitat suitability predictions based on whale occurrence data from Yankee whaling logs (1792-1912) and from modern cetacean surveys (1995-2020). We built maximum entropy habitat suitability models containing static (bathymetry-derived) variables to compare models comprising historical-only and modern-only data. Using both historical and modern habitat suitability predictions  we assessed marine protected area (MPA) placement by contrasting suitability in- and outside MPAs. The historical model predicted high habitat suitability in shelf and coastal regions near continents and islands, whereas the modern model predicted a less coastal distribution with high habitat suitability more restricted to areas of steep topography. The proportion of high habitat suitability inside versus outside MPAs was higher when applying the historical predictions than the modern predictions, suggesting that different marine spatial planning optimums can be reached from either data sources. Moreover, differences in relative habitat suitability predictions between eras were consistent with the historical depletion of sperm whales from coastal regions, which were easily accessed and targeted by whalers, resulting in a modern distribution limited more to steep continental margins and remote oceanic ridges. The use of historical data can provide important new insights and, through cautious interpretation, inform conservation planning and policy, for example, by identifying refugee species and regions of anticipated population recovery.

Contrastes del contenido de información ecológica entre los archivos de la caza de ballenas y los censos actuales de cetáceos para la planeación de la conservación y la identificación de cambios en la distribución histórica Resumen Muchas especies están restringidas a una fracción marginal o subóptima de su área de distribución histórica debido a impactos antropogénicos. Esto dificulta interpretar sus preferencias ecológicas con sólo usar los datos actuales. Sin embargo, la inferencia de estados ecológicos pasados está limitada a la disponibilidad de datos sólidos y a los sesgos de los archivos históricos, lo que plantea un reto para la conservación y los responsables de las políticas. Analizamos la distribución del cachalote (Physeter macrocephalus) en el Océano Índico occidental para resaltar cómo pueden utilizarse los registros históricos para comprender los requisitos ecológicos de las especies amenazadas y direccionar su conservación. Evaluamos las diferencias en el contenido de la información y las predicciones de idoneidad del hábitat basadas en los datos de presencia de ballenas de los registros balleneros Yanquis (1792-1912) y de los estudios actuales sobre cetáceos (1995-2020). Construimos modelos de idoneidad de hábitat con máxima entropía que incluían variables estáticas (derivadas de la batimetría) para comparar los modelos que abarcan datos históricos y actuales. Evaluamos la ubicación de las áreas marinas protegidas (AMP) contrastando las predicciones dentro y fuera de ellas con los modelos históricos y actuales de la idoneidad del hábitat. El modelo histórico predijo una alta idoneidad del hábitat en las regiones costeras y de la plataforma continental cercanas a los continentes e islas, mientras que el modelo moderno predijo una distribución menos costera con una alta idoneidad del hábitat más restringida a las zonas de topografía escarpada. La proporción de hábitats de alta idoneidad dentro y fuera de las AMP fue mayor con la aplicación de las predicciones históricas que con la de las modernas, lo que sugiere que se pueden alcanzar diferentes niveles óptimos de ordenación del espacio marino a partir de ambas fuentes de datos. Además, las diferencias entre los periodos en las predicciones relacionadas con la idoneidad del hábitat fueron coherentes con la reducción histórica de los cachalotes en las regiones costeras, las cuales eran fácilmente accesibles para los balleneros, lo que resultó en una distribución actual más limitada a los márgenes continentales escarpados y a las crestas oceánicas remotas. El uso de datos históricos puede aportar nuevos e importantes conocimientos e informar, mediante una interpretación prudente, a la planificación y la política de conservación; por ejemplo, con la identificación de especies refugiadas y regiones de recuperación poblacional.

Use of carrion fly iDNA metabarcoding to monitor invasive and native mammals.

Severely fragmented habitats increase the risk of extirpation of native mammal populations through isolation, increased edge effects, and predation. Therefore, monitoring the movement of mammal populations through anthropogenically altered landscapes can inform conservation. We used metabarcoding of invertebrate-derived DNA (iDNA) from carrion flies (Calliphoridae and Sarcophagidae) to track mammal populations in the wheat belt of southwestern Australia, where widespread clearing for agriculture has removed most of the native perennial vegetation and replaced it with an agricultural system. We investigated whether the localization of the iDNA signal reflected the predicted distribution of 4 native species-echidna (Tachyglossus aculeatus), numbat (Myrmecobius fasciatus), woylie (Bettongia penicillata), and chuditch (Dasyurus geoffroii)-and 2 non-native, invasive mammal species-fox (Vulpes vulpes) and feral cat (Felis catus). We collected bulk iDNA samples (n = 150 samples from 3428 carrion flies) at 3 time points from 3 conservation reserves and 35 road edges between them. We detected 14 of the 40 mammal species known from the region, including our target species. Most detections of target taxa were in conservation reserves. There were a few detections from road edges. We detected foxes and feral cats throughout the study area, including all conservation reserves. There was a significant difference between the diversity (F3, 98  = 5.91, p < 0.001) and composition (F3, 43  = 1.72, p < 0.01) of taxa detections on road edges and conservation reserves. Conservation reserves hosted more native biodiversity than road edges. Our results suggest that the signals from iDNA reflect the known distribution of target mammals in this region. The development of iDNA methods shows promise for future noninvasive monitoring of mammals. With further development, iDNA metabarcoding could inform decision-making related to conservation of endangered taxa, invasive species management, and impacts of habitat fragmentation.

Caracterización genética del ADNi de la mosca carroñera para monitorear mamíferos invasores y nativos Resumen Los hábitats con mucha fragmentación aumentan el riesgo de extirpación de las poblaciones de mamíferos nativos debido al aislamiento, el aumento de los efectos de borde y la depredación. Por lo tanto, el monitoreo del movimiento de las poblaciones de mamíferos a través de paisajes alterados antropogénicamente puede guiar a la conservación. Utilizamos la caracterización genética del ADN derivado de invertebrados (ADNi) de moscas de la carroña (Calliphoridae y Sarcophagidae) para rastrear poblaciones de mamíferos en la región de Wheatbelt del suroeste de Australia, en donde la tala generalizada ha sustituido la mayor parte de la vegetación perenne nativa por un sistema agrícola. Investigamos si la localización de la señal de ADNi reflejaba la distribución prevista de cuatro especies autóctonas: equidna (Tachyglossus aculeatus), numbat (Myrmecobius fasciatus), rata canguro (Bettongia penicillata) y cuol occidental (Dasyurus geoffroii), y dos especies de mamíferos invasores no autóctonos: el zorro (Vulpes vulpes) y el gato feral (Felis catus). Recogimos muestras masivas de ADNi (n = 150 muestras de 3,428 moscas de la carroña) en tres puntos temporales de tres reservas ecológicas y 35 bordes de carreteras entre ellas. Detectamos 14 de las 40 especies de mamíferos conocidas en la región, incluidas nuestras especies objetivo. La mayoría de las detecciones de los taxones objetivo se produjeron en las reservas ecológicas. Pocas detecciones ocurrieron en los bordes de las carreteras. Detectamos zorros y gatos ferales en toda la zona de estudio, incluidas todas las reservas ecológicas. Hubo una diferencia significativa entre la diversidad (F3, 98 = 5.91, p<0.001) y la composición (F3, 43 = 1.72, p<0.01) de los taxones detectados en los bordes de las carreteras y en las reservas ecológicas. Las reservas ecológicas albergaron más biodiversidad nativa que los bordes de las carreteras. Nuestros resultados sugieren que las señales de ADNi reflejan la distribución conocida de los mamíferos objetivo en esta región. El desarrollo de métodos de ADNi es prometedor para el futuro monitoreo no invasivo de mamíferos. Con un mayor desarrollo, la caracterización genética del ADNi podría servir de base para decidir sobre la conservación de taxones amenazados, la gestión de especies invasoras y los impactos de la fragmentación del hábitat.

Effects of climate change and anthropogenic activity on ranges of vertebrate species endemic to the Qinghai-Tibet Plateau over 40 years.

Over the past 40 years, the climate has been changing and human disturbance has increased in the vast Qinghai-Tibet Plateau (QTP). These 2 factors are expected to affect the distribution of a large number of endemic vertebrate species. However, quantitative relationships between range shifts and climate change and human disturbance of these species in the QTP have rarely been evaluated. We used occurrence records of 19 terrestrial vertebrate species (birds, mammals, amphibians, and reptiles) occurring in the QTP from 1980 to 2020 to quantify the effects of climate change and anthropogenic impacts on the distribution of these 4 taxonomic groups and estimated species range changes in each species. The trend in distribution changes differed among the taxonomic groups, although, generally, ranges shifted to central QTP. Climate change contributed more to range variation than human disturbance (the sum of the 4 climatic variables contributed more than the sum of the 4 human disturbance variables for all 4 taxonomic groups). Suitable geographic range increased for most mammals, amphibians, and reptiles (+27.6%, +18.4%, and +27.8% on average, respectively), whereas for birds range decreased on average by 0.9%. Quantitative evidence for climate change and human disturbance associations with range changes for endemic vertebrate species in the QTP can provide useful insights into biodiversity conservation under changing environments.

En los últimos 40 años, el clima ha cambiado y las perturbaciones humanas han aumentado en la vasta meseta Qinghai-Tíbet (MQT). Se espera que estos dos factores afecten la distribución de un gran número de especies de vertebrados endémicos. Sin embargo, las relaciones cuantitativas entre los cambios del área de distribución y el cambio climático y las perturbaciones humanas en estas especies de la MQT han sido poco evaluadas. Utilizamos los registros de presencia de 19 especies de vertebrados terrestres (aves, mamíferos, anfibios y reptiles) de la MQT tomados entre 1980 y 2020 para cuantificar los efectos del cambio climático y los impactos antropogénicos sobre la distribución de estos cuatro grupos taxonómicos y estimar los cambios en el área de distribución de cada especie. La tendencia en los cambios de distribución difirió entre los grupos taxonómicos, aunque, en general, las áreas de distribución se desplazaron hacia el centro de la MQT. El cambio climático contribuyó más a la variación del área de distribución que las perturbaciones humanas (la suma de las cuatro variables climáticas contribuyó más que la suma de las cuatro variables de perturbaciones humanas para los cuatro grupos taxonómicos). El área de distribución geográfica adecuada aumentó para la mayoría de los mamíferos, anfibios y reptiles (+27.6%, +18.4% y +27.8% en promedio, respectivamente), mientras que para las aves disminuyó en promedio un 0.9%. Las pruebas cuantitativas de la asociación del cambio climático y las perturbaciones humanas con los cambios en el área de distribución de las especies vertebradas endémicas de la MQT pueden aportar información útil para la conservación de la biodiversidad en entornos cambiantes.

Region-wide retreats from lower elevations of range-restricted birds across the Northern Andes.

Local studies show upslope shifts in the distribution of tropical birds in response to warming temperatures. Unanswered is whether these upward shifts occur regionally across many species. We considered a nearly 2000-km length of the Northern Andes, where deforestation, temperature, and extreme weather events have increased during the past decades. Range-restricted bird species are particularly vulnerable to such events and occur in exceptionally high numbers in this region. Using abundant crowd-sourced data from the Cornell Lab of Ornithology database, eBird, and the Global Biodiversity Information Facility, we documented distributions of nearly 200 such species. We examined whether species shifted their elevational ranges over time by comparing observed versus expected occurrences below a low elevational threshold and above a high elevational threshold for 2 periods: before and after 2005. We predicted fewer observations at lower elevations (those below the threshold) and more at upper elevations (those above the threshold) after 2005. We also tested for deforestation effects at lower elevations within each species' distribution ranges. We compared relative forest loss with the differences between observed and expected occurrences across the elevational range. Species' retreats from lower elevations were ubiquitous and involved a 23-40% decline in prevalence at the lowest elevations. Increases at higher elevations were not consistent. The retreats occurred across a broad spectrum of species, from predominantly lowland to predominantly highland. Because deforestation showed no relationship with species retreats, we contend that a warming climate is the most parsimonious explanation for such shifts.

Repliegues regionales desde elevaciones más bajas de aves de distribución restringida en los Andes septentrionales Resumen Los estudios locales muestran cambios en la distribución altitudinal de las aves tropicales como respuesta al aumento de la temperatura. No sabemos si estos cambios suceden en muchas especies a nivel regional. Consideramos casi 2000 km de los Andes septentrionales, en donde la deforestación y los eventos climáticos extremos han incrementado en las últimas décadas. Las aves con distribución restringida son particularmente vulnerables a dichos eventos y su presencia es numerosa en esta región. Usamos datos abundantes de origen colectivo tomados de la base de datos del Laboratorio de Ornitología de Cornell, eBird y el Sistema Global de Información sobre Biodiversidad para documentar la distribución de aproximadamente 200 de estas especies. Analizamos si las especies cambiaron su distribución altitudinal con el tiempo al comparar entre la presencia observada y la esperada bajo un umbral de elevación reducida y por encima de un umbral de elevación alta durante dos periodos: antes y después de 2005. Pronosticamos una cantidad menor de observaciones por debajo del umbral y una mayor cantidad por encima del umbral para después de 2005. También analizamos los efectos de la deforestación en elevaciones más bajas dentro de los rangos de distribución de las especies y comparamos la pérdida relativa del bosque con las diferencias entre la presencia observada y la esperada en todo el rango altitudinal. El repliegue de las especies a partir de las elevaciones más bajas fue ubicuo e involucró una declinación del 23-40% de la prevalencia en las elevaciones más bajas. Los incrementos en las elevaciones más altas no fueron uniformes. Los repliegues ocurrieron a lo largo de un espectro amplio de especies, desde las que predominan en las tierras bajas hasta las que predominan en las tierras altas. Ya que la deforestación no se relacionó con el repliegue, sostenemos que un clima más cálido es la explicación más parsimoniosa para estos cambios.

Selection of planning unit size in dynamic management strategies to reduce human-wildlife conflict.

Conservation planning traditionally relies upon static reserves; however, there is increasing emphasis on dynamic management (DM) strategies that are flexible in space and time. Due to its novelty, DM lacks best practices to guide design and implementation. We assessed the effect of planning unit size in a DM tool designed to reduce entanglement of protected whales in vertical ropes of surface buoys attached to crab traps in the lucrative U.S. Dungeness crab (Metacarcinus magister) fishery. We conducted a retrospective analysis from 2009 to 2019 with modeled distributions of blue (Balaenoptera musculus) and humpback (Megaptera novaeangliae) whales and observed fisheries effort and revenue to evaluate the effect of 7 planning unit sizes on DM tool performance. We measured performance as avoided whale entanglement risk and protected fisheries revenue. Small planning units avoided up to $47 million of revenue loss and reduced entanglement risk by up to 25% compared to the large planning units currently in use by avoiding the incidental closure of areas with low biodiversity value and high fisheries revenue. However, large planning units were less affected by an unprecedented marine heat wave in 2014-2016 and by delays in information on the distributions of whales and the fishery. Our findings suggest that the choice of planning unit size will require decision-makers to navigate multiple socioecological considerations-rather than a one-size-fits-all approach-to separate wildlife from threats under a changing climate.

Selección del tamaño de la unidad de planeación en las estrategias dinámicas de manejo para reducir el conflicto humano-fauna Resumen La planeación de la conservación depende por tradición de las reservas estáticas; sin embargo, cada vez hay más énfasis en estrategias de manejo dinámico (MD) que son flexibles con el tiempo y el espacio. Ya que es novedoso, el MD carece de buenas prácticas que guíen el diseño y la implementación. Analizamos el efecto del tamaño de la unidad de planeación en una herramienta de MD diseñada para reducir el número de ballenas que se enredan en las cuerdas verticales de las boyas amarradas a las trampas para cangrejos de la pesquería lucrativa del cangrejo Dungeness (Metacarcinus magister) en los Estados Unidos. Realizamos un análisis retrospectivo de 2009 a 2019 con modelos de distribución de la ballena azul (Balaenoptera musculus) y la ballena jorobada (Megaptera novaeangliae) y observamos los esfuerzos y ganancias de la pesquería para evaluar el efecto del tamaño de siete unidades de planeación sobre el desempeño de una herramienta de MD. Medimos el desempeño como el riesgo de enredamiento evitado y los ingresos protegidos de la pesquería. Las unidades pequeñas de planeación evitaron hasta $47 millones de ingresos perdidos y redujeron el riesgo de enredamiento hasta en 25% en comparación con las unidades grandes que se usan actualmente al evitar el cierre indirecto de áreas con un valor bajo de biodiversidad e ingresos elevados para la pesquería. Sin embargo, las unidades grandes de planeación estuvieron menos afectadas por una ola de calor marino sin precedentes entre 2014 y 2016 y por los retrasos en la información sobre la distribución de las ballenas y la pesquería. Nuestros hallazgos sugieren que la selección del tamaño de la unidad de planeación requerirá que el órgano decisorio navegue múltiples consideraciones socio-ecológicas-en lugar de un enfoque de un-tamaño-para-todos-para separar a la fauna de las amenazas bajo el clima cambiante.

Boosting freshwater fish conservation with high-resolution distribution mapping across a large territory.

The lack of high-resolution distribution maps for freshwater species across large extents fundamentally challenges biodiversity conservation worldwide. We devised a simple framework to delineate the distributions of freshwater fishes in a high-resolution drainage map based on stacked species distribution models and expert information. We applied this framework to the entire Chinese freshwater fish fauna (>1600 species) to examine high-resolution biodiversity patterns and reveal potential conflicts between freshwater biodiversity and anthropogenic disturbances. The correlations between spatial patterns of biodiversity facets (species richness, endemicity, and phylogenetic diversity) were all significant (r = 0.43-0.98, p < 0.001). Areas with high values of different biodiversity facets overlapped with anthropogenic disturbances. Existing protected areas (PAs), covering 22% of China's territory, protected 25-29% of fish habitats, 16-23% of species, and 30-31% of priority conservation areas. Moreover, 6-21% of the species were completely unprotected. These results suggest the need for extending the network of PAs to ensure the conservation of China's freshwater fishes and the goods and services they provide. Specifically, middle to low reaches of large rivers and their associated lakes from northeast to southwest China hosted the most diverse species assemblages and thus should be the target of future expansions of the network of PAs. More generally, our framework, which can be used to draw high-resolution freshwater biodiversity maps combining species occurrence data and expert knowledge on species distribution, provides an efficient way to design PAs regardless of the ecosystem, taxonomic group, or region considered.

Potenciación de la conservación de peces de agua dulce con mapeos de distribución de alta resolución a lo largo de un territorio extenso Resumen La falta de mapas de distribución en alta resolución para las especies de agua dulce en grandes extensiones es un reto importante para la conservación mundial de la biodiversidad. Diseñamos un marco simple para delinear la distribución de los peces de agua dulce en un mapa de drenaje en alta resolución basado en los modelos apilados de la distribución de las especies y la información de expertos. Aplicamos este marco a toda la ictiofauna de agua dulce en China (>1600 especies) para analizar los patrones en alta resolución de la biodiversidad y revelar los conflictos potenciales entre la biodiversidad de agua dulce y las perturbaciones antropogénicas. Todas las correlaciones entre los patrones espaciales de las facetas de la biodiversidad (riqueza de especies, endemismo y diversidad filogenética) fueron importantes (r = 0.43-0.98, p < 0.001). Las áreas con valores altos de diferentes facetas de la biodiversidad se traslaparon con las perturbaciones antropogénicas. Las áreas protegidas existentes que actualmente cubren el 22% del territorio de China, protegen 25-2% del hábitat de los peces, 16-23% de las especies y 30-31% de las áreas de conservación prioritarias. Además, 6-21% de las especies se encontraban totalmente desprotegidas. Estos resultados sugieren que se necesita extender la red de áreas protegidas para asegurar la conservación de los peces de agua dulce de China y los bienes y servicios que proporcionan. En concreto, los niveles medio a bajo de los grandes ríos y sus lagos asociados del noreste al suroeste de China albergaron los ensambles de especies más diversos y por lo tanto deberían ser el objetivo de las futuras expansiones de la red de áreas protegidas. De forma más generalizada, nuestro marco, el cual puede usarse para trazar mapas en alta resolución de la biodiversidad de agua dulce al combinar los datos de presencia de las especies y el conocimiento de los expertos sobre su distribución, proporciona un método eficiente para diseñar las áreas protegidas sin importar el ecosistema, región o grupo taxonómico considerado.

Effects of climate and land-cover change on the conservation status of gibbons.

Species shift their distribution in response to climate and land-cover change, which may result in a spatial mismatch between currently protected areas (PAs) and priority conservation areas (PCAs). We examined the effects of climate and land-cover change on potential range of gibbons and sought to identify PCAs that would conserve them effectively. We collected global gibbon occurrence points and modeled (ecological niche model) their current and potential 2050s ranges under climate-change and different land-cover-change scenarios. We examined change in range and PA coverage between the current and future ranges of each gibbon species. We applied spatial conservation prioritization to identify the top 30% PCAs for each species. We then determined how much of the PCAs are conserved in each country within the global range of gibbons. On average, 31% (SD 22) of each species' current range was covered in PAs. PA coverage of the current range of 9 species was <30%. Nine species lost on average 46% (SD 29) of their potential range due to climate change. Under climate-change with an optimistic land-cover-change scenario (B1), 12 species lost 39% (SD 28) of their range. In a pessimistic land-cover-change scenario (A2), 15 species lost 36% (SD 28) of their range. Five species lost significantly more range under the A2 scenario than the B1 scenario (p = 0.01, SD 0.01), suggesting that gibbons will benefit from effective management of land cover. PA coverage of future range was <30% for 11 species. On average, 32% (SD 25) of PCAs were covered by PAs. Indonesia contained more species and PCAs and thus has the greatest responsibility for gibbon conservation. Indonesia, India, and Myanmar need to expand their PAs to fulfill their responsibility to gibbon conservation. Our results provide a baseline for global gibbon conservation, particularly for countries lacking gibbon research capacity.

Las especies modifican su distribución como respuesta a los cambios en el clima y el uso de suelo, lo que puede derivar en una disparidad espacial entre las áreas protegidas (AP) y las áreas de conservación prioritarias (ACP). Analizamos los efectos del cambio en el clima y el uso de suelo sobre la distribución potencial de los gibones para identificar las ACP que lograrían su conservación exitosa. Recopilamos puntos globales de presencia de gibones y modelamos (modelo de nicho ecológico) su distribución actual y potencial para la década de 2050 bajo diferentes escenarios de cambio climático y de uso de suelo. Después exploramos los cambios en la distribución y la cobertura de las AP entre la distribución actual y a futuro de cada especie de gibón y aplicamos la priorización de la conservación espacial para identificar el mejor 30% de ACP para cada especie. Posteriormente determinamos la extensión conservada de las ACP en cada país dentro de la distribución mundial de gibones. En promedio, el 31% (DS 22) de la distribución actual de cada especie está cubierta en las AP. La distribución actual de nueve especies tiene una cobertura de áreas protegidas menor al 30%. Como promedio, nueve especies perdieron el 46% (DS 29) de su rango potencial debido al cambio climático. Bajo un escenario de cambio climático con un cambio de suelo optimista (B1), doce especies perdieron el 39% (DS 28) de su distribución. Con un escenario pesimista (A2), 15 especies perdieron el 36% (DS 28) de su distribución. Cinco especies perdieron considerablemente más distribución bajo el escenario A2 en relación con el B1 (p = 0.01, SD 0.01), lo que sugiere que los gibones se beneficiarán con la gestión efectiva de la cobertura terrestre. La cobertura dentro de las AP de la distribución futura fue < 30% para once especies. En promedio, el 32% (DS 25) de las ACP estuvo cubierto dentro de las AP. Indonesia albergó más especies y más ACP, por lo que tuvo la mayor responsabilidad en la conservación de los gibones. Indonesia, India y Myanmar necesitan expandir sus AP para cumplir con su responsabilidad en la conservación de los gibones. Nuestros resultados proporcionan una línea base para la conservación mundial de los gibones, particularmente para aquellos países que carecen de los recursos para investigarlos.

Impacts of climate change on herpetofauna diversity in the Qinghai-Tibetan Plateau.

Although numerous studies on the impacts of climate change on biodiversity have been published, only a handful are focused on the intraspecific level or consider population-level models (separate models per population). We endeavored to fill this knowledge gap relative to the Qinghai-Tibetan plateau (QTP) by combining species distribution modeling (SDMs) with population genetics (i.e., population-level models) and phylogenetic methods (i.e., phylogenetic tree reconstruction and phylogenetic diversity analyses). We applied our models to 11 endemic and widely distributed herpetofauna species inhabiting high elevations in the QTP. We aimed to determine the influence of environmental heterogeneity on species' responses to climate change, the magnitude of climate-change impacts on intraspecific diversity, and the relationship between species range loss and intraspecific diversity losses under 2 shared socioeconomic pathways (SSP245 and SSP585) and 3 future periods (2050s, 2070s, and 2090s). The effects of global climatic change were more pronounced at the intraspecific level (22% of haplotypes lost and 36% of populations lost) than the morphospecies level in the SSP585 climate change scenario. Maintenance of genetic diversity was in general determined by a combination of factors including range changes, species genetic structure, and the part of the range predicted to be lost. This is owing to the fact that the loss and survival of populations were observed in species irrespective of the predicted range changes (contraction or expansion). In the southeast (mountainous regions), climate change had less of an effect on range size (>100% in 3 species) than in central and northern QTP plateau regions (range size <100% in all species). This may be attributed to environmental heterogeneity, which provided pockets of suitable climate in the southeast, whereas ecosystems in the north and central regions were homogeneous. Generally, our results imply that mountainous regions with high environmental heterogeneity and high genetic diversity may buffer the adverse impacts of climate change on species distribution and intraspecific diversity. Therefore, genetic structure and characteristics of the ecosystem may be crucial for conservation under climate change.

Impactos del cambio climático sobre la diversidad de herpetofauna en la meseta Qinghai-Tíbet Región Aunque se han publicado numerosos estudios sobre los impactos del cambio climática en la biodiversidad, son muy pocos los que se enfocan en el nivel intraespecífico o que consideran modelos a nivel poblacional (modelos separados por población). Intentamos cerrar este vacío de conocimiento en relación con la meseta Qinghai-Tíbet (MQT) con la combinación entre modelos de distribución de especies (MDE) y genética poblacional (modelos a nivel poblacional) y métodos filogenéticos (reconstrucción de árboles filogenéticos y análisis de diversidad filogenética). Aplicamos nuestros modelos a once especies endémicas de herpetofauna con distribución amplia en las elevaciones más altas de la MQT. Nos planteamos determinar la influencia de la heterogeneidad de las especies sobre la respuesta de las especies al cambio climático, la magnitud de los impactos del cambio climático sobre la diversidad intraespecífica y la relación entre la pérdida de distribución de la especie y las pérdidas de diversidad intraespecífica bajo dos vías socioeconómicas (SSP245 y SSP585) y tres periodos del futuro (2050s, 2070s y 2090s). Los efectos del cambio climático global fueron más pronunciados a nivel intraespecífico (22% de pérdida en los haplotipos y 36% en las poblaciones) que al nivel morfoespecie en el escenario de cambio climático SSP585. El mantenimiento de la diversidad genética casi siempre estuvo determinado por una combinación de factores que incluyen cambios en la distribución, estructura genética de las especies y la parte de la distribución que se pronosticó se perdería. Esto se debe a que observamos la pérdida y supervivencia de las poblaciones sin importar los cambios pronosticados en la distribución (contracción o expansión). En las regiones montañosas del sureste, el cambio climático tuvo un efecto menor sobre la distribución (>100% en tres especies) comparado con las regiones de la meseta central y del norte de la MQT (distribución <100% en todas las especies). Esto puede atribuirse a la heterogeneidad ambiental, la cual proporciona recovecos de clima adecuado en el sureste, mientras que los ecosistemas en las regiones central y norte fueron homogéneos. De manera general, nuestros resultados implican que las regiones montañosas con una elevada heterogeneidad ambiental y una gran diversidad genética podrían reducir los impactos adversos del cambio climático sobre la distribución de las especies y la diversidad intraespecífica. Por lo tanto, la estructura genética y las características del ecosistema pueden ser cruciales para conservar bajo el cambio climático.

Knowledge coproduction to improve assessments of nature's contributions to people.

Sustainability science needs new approaches to produce, share, and use knowledge because there are major barriers to translating research into policy and practice. Multiple actors hold relevant knowledge for sustainability including indigenous and local people who have developed over generations knowledge, methods, and practices that biodiversity and ecosystem assessments need to capture. Despite efforts to mainstream knowledge coproduction, less than 3% of the literature on nature's contributions to people (NCP) integrates indigenous and local knowledge (ILK). Approaches and tools to better integrate scientific and ILK knowledge systems in NCP assessments are urgently needed. To fill this gap, we conducted interviews with ILK experts from Abancay and Tamburco, Peru, and convened focus groups and workshops during which participatory mapping, a serious game, a Bayesian belief network based on ILK were introduced. We inventoried 60 medicinal plants used to treat different illnesses, and analyzed the spatial distribution of the 7 plants that contribute the most to a good quality of life, and delineated their nonmedicinal uses. Based on the Intergovernmental Science-Policy Platform on Biodiversity and Ecosystem Services conceptual framework, we defined dimensions of a good quality of life according to indigenous and local worldviews. Medicinal plants contributed strongly to health and household security, among other contributions. Climate change and overexploitation were the main perceived threats to medicinal plants, despite the existence of formal and customary institutions to regulate trade. Our approach was flexible enough to integrate diverse forms of knowledge, as well as qualitative and quantitative information from, for example, the Bayesian belief network.

Coproducción de conocimiento para mejorar la evaluación de las contribuciones de la naturaleza para las personas Resumen La ciencia de la sostenibilidad necesita nuevos enfoques para producir, compartir y utilizar los conocimientos, ya que existen grandes obstáculos para trasladar la investigación a la política y la práctica. Varios actores poseen conocimientos relevantes para la sostenibilidad, incluidos los pueblos originarios y locales que han desarrollado conocimientos, métodos y prácticas a lo largo de generaciones, que deben reflejarse en las evaluaciones de la biodiversidad y los ecosistemas. A pesar de los esfuerzos por integrar la coproducción de conocimientos, <3% de la bibliografía sobre las contribuciones de la naturaleza a las personas (CNP) integra los conocimientos autóctonos y locales (CAL). Se necesitan urgentemente enfoques y herramientas para integrar mejor los sistemas de conocimiento científico y los conocimientos autóctonos y locales en las evaluaciones de los CNP. Para llenar este vacío, realizamos entrevistas con expertos en CAL de Abancay y Tamburco, Perú, y convocamos grupos focales y talleres durante los cuales se introdujeron el mapeo participativo, un juego serio y una red de creencia bayesiana basada en CAL. Inventariamos 60 plantas medicinales utilizadas para tratar diferentes enfermedades y analizamos la distribución espacial de las siete especies de plantas que más contribuyen a una buena calidad de vida y delineamos sus usos no medicinales. A partir del marco conceptual de la Plataforma Intergubernamental Científico-Normativa sobre Diversidad Biológica y Servicios de los Ecosistemas, definimos las dimensiones de una buena calidad de vida según las cosmovisiones autóctonas y locales. Las plantas medicinales contribuían en gran medida a la salud y a la seguridad de los hogares, entre otras aportaciones. El cambio climático y la sobreexplotación fueron las principales amenazas percibidas para las plantas medicinales a pesar de la existencia de instituciones tradicionales que regulan el mercado. Nuestra estrategia fue lo suficientemente flexible para integrar el conocimiento diverso, así como la información cualitativa y cuantitativa, como por ejemplo la red de creencia bayesiana.

Implications of the scale of detection for inferring co-occurrence patterns from paired camera traps and acoustic recorders.

Multifunctional landscapes that support economic activities and conservation of biological diversity (e.g., cattle ranches with native forest) are becoming increasingly important because small remnants of native forest may comprise the only habitat left for some wildlife species. Understanding the co-occurrence between wildlife and disturbance factors, such as poaching activity and domesticated ungulates, is key to successful management of multifunctional landscapes. Tools to measure co-occurrence between wildlife and disturbance factors include camera traps and autonomous acoustic recording units. We paired 52 camera-trap stations with acoustic recorders to investigate the association between 2 measures of disturbance (poaching and cattle) and wild ungulates present in multifunctional landscapes of the Colombian Orinoquía. We used joint species distribution models to investigate species-habitat associations and species-disturbance correlations. One model was fitted using camera-trap data to detect wild ungulates and disturbance factors, and a second model was fitted after replacing camera-trap detections of disturbance factors with their corresponding acoustic detections. The direction, significance, and precision of the effect of covariates depended on the sampling method used for disturbance factors. Acoustic monitoring typically resulted in more precise estimates of the effects of covariates and of species-disturbance correlations. Association patterns between wildlife and disturbance factors were found only when disturbance was detected by acoustic recorders. Camera traps allowed us to detect nonvocalizing species, whereas audio recording devices increased detection of disturbance factors leading to more precise estimates of co-occurrence patterns. The collared peccary (Pecari tajacu), lowland tapir (Tapirus terrestris), and white-tailed deer (Odocoileus virginianus) co-occurred with disturbance factors and are conservation priorities due to the greater risk of poaching or disease transmission from cattle.

Implicaciones de la escala de detección para inferir los patrones de coocurrencia a partir de fototrampas y grabaciones emparejadas Resumen Los paisajes multifuncionales que sostienen actividades económicas y la conservación de la biodiversidad (p. ej., ganadería en bosques nativos) son cada vez más importantes porque los pequeños reductos de bosque nativo podrían comprender el único hábitat disponible para algunas especies de fauna. Es importante entender la coocurrencia entre la fauna y los factores de perturbación, como la actividad furtiva y los ungulados domésticos, para tener un manejo exitoso de los paisajes multifuncionales. Las herramientas que miden esta relación incluyen las fototrampas y las unidades autónomas de grabaciones acústicas. Emparejamos 52 estaciones de fototrampas con grabadoras acústicas para investigar la asociación entre dos medidas de perturbación (actividad furtiva y ganado) y los ungulados silvestres presentes en los paisajes multifuncionales de la Orinoquía colombiana. Usamos modelos conjuntos de distribución de especies para investigar las asociaciones especie-hábitat y las correlaciones especie-perturbación. Ajustamos un modelo con datos de fototrampeo para detectar ungulados silvestres y factores de perturbación; un segundo modelo fue ajustado después de reemplazar las detecciones por fototrampas de los factores de perturbación con las detecciones acústicas correspondientes. La dirección, importancia y precisión del efecto de las covarianzas dependió del método de muestreo usado para los factores de perturbación. El monitoreo acústico casi siempre resultó en estimaciones más precisas de los efectos de las covarianzas y de las correlaciones especie-perturbación. Los patrones de asociación entre la fauna y los factores de perturbación sólo se presentaron cuando las grabadoras acústicas detectaron la perturbación. Las fototrampas nos permitieron detectar especies que no vocalizan, mientras que las grabaciones de audio incrementaron la detección de factores de perturbación, lo que resultó en estimados más precisos de los patrones de coocurrencia. El pecarí de collar (Pecari tajacu), el tapir (Tapirus terrestris) y el venado cola blanca (Odocoileus virginianus) tuvieron coocurrencia con los factores de perturbación y tienen prioridad de conservación debido al mayor riesgo de caza furtiva o transmisión de enfermedades del ganado.

Fragmentation effects on an endangered species across a gradient from the interior to edge of its range.

Understanding how habitat fragmentation affects individual species is complicated by challenges associated with quantifying species-specific habitat and spatial variability in fragmentation effects within a species' range. We aggregated a 29-year breeding survey data set for the endangered marbled murrelet (Brachyramphus marmoratus) from >42,000 forest sites throughout the Pacific Northwest (Oregon, Washington, and northern California) of the United States. We built a species distribution model (SDM) in which occupied sites were linked with Landsat imagery to quantify murrelet-specific habitat and then used occupancy models to test the hypotheses that fragmentation negatively affects murrelet breeding distribution and that these effects are amplified with distance from the marine foraging habitat toward the edge of the species' nesting range. Murrelet habitat declined in the Pacific Northwest by 20% since 1988, whereas the proportion of habitat comprising edges increased by 17%, indicating increased fragmentation. Furthermore, fragmentation of murrelet habitat at landscape scales (within 2 km of survey stations) negatively affected occupancy of potential breeding sites, and these effects were amplified near the range edge. On the coast, the odds of occupancy decreased by 37% (95% confidence interval [CI] -54 to 12) for each 10% increase in edge habitat (i.e., fragmentation), but at the range edge (88 km inland) these odds decreased by 99% (95% CI 98 to 99). Conversely, odds of murrelet occupancy increased by 31% (95% CI 14 to 52) for each 10% increase in local edge habitat (within 100 m of survey stations). Avoidance of fragmentation at broad scales but use of locally fragmented habitat with reduced quality may help explain the lack of murrelet population recovery. Further, our results emphasize that fragmentation effects can be nuanced, scale dependent, and geographically variable. Awareness of these nuances is critical for developing landscape-level conservation strategies for species experiencing broad-scale habitat loss and fragmentation.

Efectos de la fragmentación sobre las especies en peligro a lo largo de un gradiente desde el interior hasta el borde de su distribución Resumen Es complicado entender el efecto de la fragmentación del hábitat sobre las especies individuales debido a los retos asociados con la cuantificación de hábitats específicos por especie y la variabilidad espacial de los efectos de la fragmentación dentro de la distribución de la especie. Combinamos los datos de un censo reproductivo realizado durante 29 años para el mérgulo jaspeado (Brachyramphus marmoratus) de >42,000 sitios boscosos a lo largo del noroeste del Pacífico (Oregón, Washington, y el norte de California, EE. UU.). Construimos un modelo de distribución de especie (MDE) en el cual los sitios ocupados estuvieron vinculados con imágenes de Landsat para cuantificar el hábitat específico del mérgulo y después usamos los modelos de ocupación para comprobar la hipótesis de que la fragmentación afecta negativamente la distribución reproductiva de la especie y que estos efectos se amplifican con la distancia entre el hábitat de forrajeo marino y el borde de la distribución de anidación de la especie. El hábitat del mérgulo declinó en la zona en un 20% a partir de 1988, mientras que la proporción de hábitat que comprende bordes incrementó en un 17%, lo que indica un aumento en la fragmentación. Además, la fragmentación del hábitat del mérgulo a escala de paisaje (a de 2 km de las estaciones de censo) afectó negativamente a la ocupación de sitios potenciales de reproducción y estos efectos se amplificaron cerca del borde de la distribución. La probabilidad de ocupación disminuyó en un 37% (95% IC -54 a 12) por cada 10% de incremento en el hábitat de borde (es decir, fragmentación) en la costa, pero en el borde de la distribución (88 km tierra adentro), esta probabilidad disminuyó en un 99% (95% IC 98 a 99). De forma contraria, la probabilidad de ocupación incrementó en un 31% (95% IC 14 a 52) por cada 10% de incremento en el hábitat de borde local (a 100 m de las estaciones de censo). La evasión de la fragmentación a gran escala y el uso de hábitats con calidad reducida y fragmentados a nivel local podría explicar la falta de recuperación poblacional del mérgulo. Más allá, nuestros resultados resaltan que los efectos de la fragmentación pueden estar matizados, depender de la escala y tener variación geográfica. Es importante tener conciencia de estos matices para desarrollar estrategias de conservación a nivel paisaje para las especies que experimentan fragmentación y pérdida del hábitat a gran escala.

Identifying climate change refugia for South American biodiversity.

Refugia-based conservation offers long-term effectiveness and minimize uncertainty on strategies for climate change adaptation. We used distribution modelling to identify climate change refugia for 617 terrestrial mammals and to quantify the role of protected areas (PAs) in providing refugia across South America. To do so, we compared species potential distribution across different scenarios of climate change, highlighting those regions likely to retain suitable climatic conditions by year 2090, and explored the proportion of refugia inside PAs. Moist tropical forests in high-elevation areas with complex topography concentrated the highest local diversity of species refugia, although regionally important refugia centers occurred elsewhere. Andean-Amazon forests contained climate change refugia for more than half of the continental species' pool and for up to 87 species locally (17 × 17 km2 grid cell). The highlands of the southern Atlantic Forest also included megadiverse refugia for up to 76 species per cell. Almost half of the species that may find refugia in the Atlantic Forest will do so in a single region-the Serra do Mar and Serra do Espinhaço. Most of the refugia we identified, however, were not in PAs, which may contain <6% of the total area of climate change refugia, leaving 129-237 species with no refugia inside the territorial limits of PAs of any kind. Our results reveal a dismal scenario for the level of refugia protection in some of the most biodiverse regions of the world. Nonetheless, because refugia tend to be in high-elevation, topographically complex, and remote areas, with lower anthropogenic pressure, formally protecting them may require a comparatively modest investment.

Identificación de refugios para la biodiversidad de Sudamérica ante el cambio climático Resumen Las estrategias de conservación basadas en refugios ofrecen efectividad a largo plazo y minimizan la incertidumbre sobre las estrategias de adaptación al cambio climático. Utilizamos modelos de distribución para identificar los refugios del cambio climático de 617 especies de mamíferos terrestres y cuantificar el papel de las áreas protegidas en la provisión de refugios en Sudamérica. Para esto, comparamos la distribución potencial de las especies en diferentes escenarios de cambio climático, destacando las regiones que probablemente conservarán las condiciones climáticas adecuadas para el año 2090, y exploramos la proporción de refugios dentro de las áreas protegidas. Los bosques tropicales húmedos de zonas de gran altitud y topografía compleja concentraron la mayor diversidad local de refugios de especies, aunque también hubo centros de refugio de importancia regional en otras localidades. Los bosques amazónicos andinos albergaron los refugios ante el cambio climático de más de la mitad del conjunto de especies continentales y para hasta 87 especies a escala local (celda cuadriculada de 17 × 17 km2 ). Las tierras altas del sur del Bosque Atlántico también incluyeron refugios megadiversos para hasta 76 especies por celda. Casi la mitad de las especies que pueden refugiarse en el Bosque Atlántico lo harán en una sola región: la Serra do Mar y la Serra do Espinhaço. Sin embargo, la mayoría de los refugios que identificamos no estaban en áreas protegidas, las cuales pueden contener <6% del área total de refugios del cambio climático, dejando entre 129 y 237 especies sin refugio dentro de los límites territoriales de las áreas protegidas de cualquier tipo. Nuestros resultados revelan un panorama desolador para el nivel de protección de los refugios en algunas de las regiones con mayor biodiversidad del mundo. No obstante, dado que los refugios suelen encontrarse en zonas remotas de gran altitud con topografía compleja y menor presión antropogénica, protegerlos formalmente puede requerir una inversión comparativamente modesta.