Software for prioritizing conservation actions based on probabilistic information.

ABSTRACT

Marxan is the most common decision-support tool used to inform the design of protected-area systems. The original version of Marxan does not consider risk and uncertainty associated with threatening processes affecting protected areas, including uncertainty about the location and condition of species' populations and habitats now and in the future. We described and examined the functionality of a modified version of Marxan, Marxan with Probability. This software explicitly considers 4 types of uncertainty probability that a feature exists in a particular place (estimated based on species distribution models or spatially explicit population models); probability that features in a site will be lost in the future due to a threatening process, such as climate change, natural catastrophes, and uncontrolled human interventions; probability that a feature will exist in the future due to natural successional processes, such as a fire or flood; and probability the feature exists but has been degraded by threatening processes, such as overfishing or pollution, and thus cannot contribute to conservation goals. We summarized the results of 5 studies that illustrate how each type of uncertainty can be used to inform protected area design. If there were uncertainty in species or habitat distribution, users could maximize the chance that these features were represented by including uncertainty using Marxan with Probability. Similarly, if threatening processes were considered, users minimized the chance that species or habitats were lost or degraded by using Marxan with Probability. Marxan with Probability opens up substantial new avenues for systematic conservation planning research and application by agencies.

RESUMEN

Marxan es la herramienta de apoyo a las decisiones que más comúnmente se usa para orientar el diseño de los sistemas de áreas protegidas. La versión original de Marxan no considera el riesgo y la incertidumbre asociados con los procesos amenazantes que afectan a las áreas protegidas, incluyendo la incertidumbre sobre la ubicación y la condición de las poblaciones de las especies y su hábitat ahora y en el futuro. Describimos y analizamos la funcionalidad de una versión modificada de Marxan Marxan con Probabilidad. Este software considera explícitamente cuatro tipos de incertidumbre probabilidad de que una característica exista en un lugar en particular (estimada con base en los modelos de distribución de especies o con modelos de población espacialmente explícitos); probabilidad de que las características de un sitio se pierdan en el futuro debido a un proceso amenazante, como el cambio climático, las catástrofes naturales y las intervenciones humanas descontroladas; probabilidad de que una característica existirá en el futuro debido a los procesos naturales de sucesión; como los incendios o las inundaciones; y probabilidad de que una característica exista pero haya sido degradada por los procesos amenazantes, como la sobrepesca y la contaminación, y por lo tanto no puede contribuir a los objetivos de conservación. Sintetizamos los resultados de cinco estudios que ilustraron cómo cada tipo de incertidumbre puede usarse para orientar el diseño del área protegida. Si hubiera incertidumbre en la distribución de la especie o de su hábitat, los usuarios podrían maximizar la posibilidad de que estas características estuvieran representadas mediante la inclusión de Marxan con Probabilidad. De manera similar, si los procesos amenazantes estuvieran considerados, los usuarios minimizarían la posibilidad de que se pierda la especie o degrade el hábitat usando Marxan con Probabilidad. Marxan con Probabilidad abre nuevas vías importantes para la investigación sobre la planeación sistemática de la conservación y su aplicación por parte de las agencias.