A Quantitative Approach to Endangered Species Act Classification of Long-Lived Vertebrates: Application to the North Pacif ic Humpback Whale

Authors

  • Leah R. Gerber,

    Corresponding author
    1. Washington Cooperative Fish and Wildlife Research Unit , School of Fisheries, Box 357980, University of Washington, Seattle, WA 98195, U.S.A.
      ‡Current address: National Center for Ecological Analysis and Synthesis, University of California at Santa Barbara, 735 State Street, Suite 300, Santa Barbara, CA 93101–3351, U.S.A., email gerber@nceas.ucsb.edu
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  • Douglas P. Demaster

    1. National Marine Mammal Laboratory , Alaska Fisheries Science Center, 7600 Sand Point Way NE, Seattle,
      WA 98115, U.S.A., email douglas.demaster@noaa.gov
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‡Current address: National Center for Ecological Analysis and Synthesis, University of California at Santa Barbara, 735 State Street, Suite 300, Santa Barbara, CA 93101–3351, U.S.A., email gerber@nceas.ucsb.edu

Abstract

Abstract: The U.S. Endangered Species Act (ESA) mandates that recovery plans include specific criteria to determine when a species should be removed from the List of Endangered and Threatened Wildlife. To meet this mandate, we developed a new approach to determining classification criteria for long-lived vertebrates. The key idea is that endangerment depends on two critical aspects of a population: population size and trends in population size due to intrinsic variability in population growth rates. The way to combine these features is to identify a population size and range of population growth rates (where λ denotes the annual multiplicative rate of change of a population) above which there is a negligible probability of extinction. To do so, (1) information on the current population size and its variance is specified; (2) available information on vital rates or changes in abundance over time is used to generate a probability distribution for the population's λ; (3) the lower fifth percentile value for λ (denoted as λ(0.05)  ) is obtained from the frequency distribution of λs; and (4) if λ(0.05) is <1.0, a backwards population trajectory starting at 500 individuals for a period of 10 years is performed and the resulting population size is designated as the threshold for listing a species as endangered, or if λ(0.05) is ≥1.0, the threshold for endangerment is set at 500 animals. A similar approach can be used to determine the threshold for listing a species as threatened under the ESA. We applied this approach to North Pacific humpback whales ( Megaptera novaeangliae) and used Monte Carlo simulations to produce a frequency distribution of λs for the whales under three different scenarios. Using λ(0.05), it was determined that the best estimates of current abundance for the central population of North Pacific humpback whales were larger than the estimated threshold for endangered status but less than the estimated threshold for threatened status. If accepted by the responsible management agency, this analysis would be consistent with a recommendation to downlist the central stock of humpback whales to a status of threatened, whereas the status of eastern and western stocks would remain endangered.

Abstract

Resumen: El acta de Especies Amenazadas de los Estados Unidos (ESA) demanda que los planes de recuperación incluyan criterios específicos para determinar cuando una especie debe ser removida de la Lista de Especies de Vida Silvestre en Peligro. Para alcanzar este mandato, desarrollamos una nueva aproximación para determinar los criterios de clasificación para vertebrados de vida larga. La idea clave es que las amenazas dependen de dos aspecto críticos de una población: tamaño poblacional y tendencias en tamaño poblacional debido a la variabilidad intrínseca de las tasas de crecimiento poblacional. La forma de combinar estas características es la identificación de un tamaño poblacional y el rango de tasas de crecimiento poblacional (donde λ denota la tasa anual multiplicativa de cambio de una población) por arriba de la cual existe una probabilidad de extinción neglibible. Para hacer esto 1) Se especifica la información sobre el tamaño poblacional actual y su varianza; 2) Se utiliza información viable sobre tasas vitales o cambios en abundancia sobre el tiempo para generar una distribución de probabilidades para la población; 3) se obtiene el valor del percentil mas bajo para λ (denotado como λ(0.05)) de la distribución de frecuencias de λs; y 4) si λ(0.05) es <1.0, se efectúa una trayectoria hacia atrás iniciando con 500 individuos por un período de 10 años y el tamaño poblacional resultante se designa como el límite para enlistar una especie bajo el estatus de en peligro ó si el λ(0.05) es ≥1.0, el límite para considerar amenaza se establece en 500 animales. Una aproximación similar puede ser usada para determinar los límites para enlistar especies como en peligro bajo la ESA. Aplicamos esta aproximación para la ballena jorobada del Pacífico Norte ( Megaptera novaeangliae) y utilizamos simulaciones Monte Carlo para producir distribuciones de frecuencia de λs para ballenas bajo diferentes escenarios. Utilizando el λ(0.05), se determinó que los mejores estimadores de la abundancia actual para la población central de la ballena jorobada del Pacífico Norte fueron mayores que los límites estimados para ser considerada en el estatus de en peligro, pero menor a los límites de estatus de amenazada. Si este análisis es aceptado por las agencias de manejo responsables, podría ser consistente con una recomendación de desenlistar el grupo central de ballenas jorobadas y pasarlo al estatus de amenazadas, mientras que el estatus de los grupos del Este y Oeste deberán permanecer en el estatus de en peligro.

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