Cost-effective conservation of an endangered frog under uncertainty

Authors


Abstract

How should managers choose among conservation options when resources are scarce and there is uncertainty regarding the effectiveness of actions? Well-developed tools exist for prioritizing areas for one-time and binary actions (e.g., protect vs. not protect), but methods for prioritizing incremental or ongoing actions (such as habitat creation and maintenance) remain uncommon. We devised an approach that combines metapopulation viability and cost-effectiveness analyses to select among alternative conservation actions while accounting for uncertainty. In our study, cost-effectiveness is the ratio between the benefit of an action and its economic cost, where benefit is the change in metapopulation viability. We applied the approach to the case of the endangered growling grass frog (Litoria raniformis), which is threatened by urban development. We extended a Bayesian model to predict metapopulation viability under 9 urbanization and management scenarios and incorporated the full probability distribution of possible outcomes for each scenario into the cost-effectiveness analysis. This allowed us to discern between cost-effective alternatives that were robust to uncertainty and those with a relatively high risk of failure. We found a relatively high risk of extinction following urbanization if the only action was reservation of core habitat; habitat creation actions performed better than enhancement actions; and cost-effectiveness ranking changed depending on the consideration of uncertainty. Our results suggest that creation and maintenance of wetlands dedicated to L. raniformis is the only cost-effective action likely to result in a sufficiently low risk of extinction. To our knowledge we are the first study to use Bayesian metapopulation viability analysis to explicitly incorporate parametric and demographic uncertainty into a cost-effective evaluation of conservation actions. The approach offers guidance to decision makers aiming to achieve cost-effective conservation under uncertainty.

Abstract

La Conservación Rentable de una Rana En Peligro bajo Incertidumbres

Resumen

¿Cómo deben elegir los directores entre las opciones de conservación cuando los recursos son escasos y existe incertidumbre en torno a la efectividad de las acciones? Existen herramientas bien desarrolladas para priorizar las áreas para acciones binarias y de ocasión única (p. ej.: proteger versus no proteger), pero los métodos para priorizar las acciones incrementales o continuas (como la creación y mantenimiento de hábitats) todavía no son comunes. Diseñamos una estrategia que combina la viabilidad metapoblacional y los análisis de rentabilidad para elegir entre acciones alternativas de conservación a la vez que responde por la incertidumbre. En nuestro estudio, la rentabilidad es la proporción entre el beneficio de una acción y su costo económico, donde beneficio es el cambio en la viabilidad metapoblacional. Aplicamos esta estrategia al caso de la rana Littoria raniformis, que se encuentra en peligro de extinción por causa del desarrollo urbano. Desarrollamos un modelo bayesiano para predecir la viabilidad metapoblacional bajo nueve escenarios de urbanización y de manejo e incorporamos al análisis de rentabilidad la probabilidad de distribución completa de los resultados posibles para cada escenario. Esto nos permitió discernir entre las alternativas rentables que eran resistentes a la incertidumbre de las que tenían un riesgo relativamente alto de fallar. Encontramos un riesgo relativamente alto de extinción una vez realizada la urbanización si la única acción era la preservación de un hábitat nuclear; que las acciones de creación de hábitat funcionaron mejor que las de mejoría; y que la clasificación de la rentabilidad cambió dependiendo de la consideración de la incertidumbre. Nuestros resultados sugieren que la creación y mantenimiento de los humedales dedicados a L. raniformis es la única acción rentable con probabilidad de terminar en un riesgo de extinción suficientemente bajo. Para nuestro conocimiento, somos el primer estudio que utilizó un análisis bayesiano de viabilidad metapoblacional para incorporar explícitamente la incertidumbre paramétrica y demográfica en una evaluación de rentabilidad de las acciones de conservación. La estrategia ofrece direcciones para quienes toman las decisiones con miras a lograr una conservación rentable bajo incertidumbres.

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