A landscape-scale framework to identify refugia from multiple stressors.

ABSTRACT

From a conservation perspective, quantifying potential refugial capacity has been predominantly focused on climate refugia, which is critical for maintaining the persistence of species and ecosystems. However, protection from other stressors, such as human-induced changes in fire and hydrology, that cause habitat loss, degradation, and fragmentation is also necessary to ensure that conservation efforts focused on climate are not undermined by other threats. Thus, conceptual and methodological advances for quantifying potential refugia from multiple anthropogenic stressors are important to support conservation efforts. We devised a new conceptual approach, the domains of refugia, for assessing refugial capacity that identifies areas where exposure to multiple stressors is low. In our framework, patterns of environmental variability (e.g., increased frequency of warm summers), thresholds of resilience, and extent and intensity of stressors are used to identify areas of potential refugia from a suite of ongoing anthropogenic stressors (e.g., changes in fire regime). To demonstrate its utility, we applied the framework to a Southern California landscape. Sites with high refugial capacity (super-refugia sites) had on average 30% fewer extremely warm summers, 20% fewer fire events, 10% less exposure to altered river channels and riparian areas, and 50% fewer recreational trails than the surrounding landscape. Our results suggest that super-refugia sites (∼8200 km2 ) for some natural communities are underrepresented in the existing protected area network, a finding that can inform efforts to expand protected areas. Our case study highlights how considering exposure to multiple stressors can inform planning and practice to conserve biodiversity in a changing world.

RESUMEN

Marco Conceptual a para Identificar Refugios de Múltiples Amenazas a Escala de Paisaje Resumen Desde la perspectiva de la conservación, la cuantificación de la capacidad potencial de refugio se ha enfocado principalmente en los refugios climáticos, los cuales son críticos para mantener la persistencia de las especies y los ecosistemas. Sin embargo, la protección ante otros factores estresantes, como los cambios inducidos por los humanos en los incendios y la hidrología, que causan la pérdida, degradación y fragmentación del hábitat, también son necesarios para asegurar que los esfuerzos de conservación enfocados en el clima no sean afectados por otras amenazas. Por lo tanto, los avances conceptuales y metodológicos para cuantificar los refugios potenciales ante múltiples factores estresantes causados por el humano son importantes para asegurar que los esfuerzos de conservación logren sus objetivos. Diseñamos una nueva estrategia conceptual, los dominios de los refugios, para evaluar la capacidad de refugio de un paisaje donde la exposición a múltiples factores estresantes es baja. En nuestro marco conceptual usamos los patrones de variabilidad ambiental (p. ej. incremento en la frecuencia de veranos cálidos), los umbrales de resiliencia y la extensión e intensidad de los factores estresantes para identificar las áreas de refugios potenciales a partir de un conjunto de factores antropogénicos persistentes (p. ej. cambios en el régimen de incendios). Para demostrar su utilidad, aplicamos el marco conceptual a un paisaje del sur de California. Los sitios con una alta capacidad de refugio (sitios de súper-refugios) tuvieron en promedio un 30% menos veranos extremadamente cálidos, 20% menos eventos de incendios y 50% menos senderos recreativos que el paisaje circundante. Nuestros resultados sugieren que los sitios de súper-refugios (∼ 8,200 km2 ) para algunas comunidades naturales están subrepresentados en la red existente de áreas protegidas, un resultado que puede orientar los esfuerzos por expandir las áreas protegidas. Nuestro estudio de caso resalta que considerar la exposición a múltiples amenazas puede guiar la planificación y la práctica de la conservación de la biodiversidad en un mundo cambiante.