Effects of Climate Change on Population Persistence of Desert-Dwelling Mountain Sheep in California

Authors


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Abstract

Abstract: Metapopulations may be very sensitive to global climate change, particularly if temperature and precipitation change rapidly. We present an analysis of the role of climate and other factors in determining metapopulation structure based on presence and absence data. We compared existing and historical population distributions of desert bighorn sheep (Ovis canadensis) to determine whether regional climate patterns were correlated with local extinction. To examine all mountain ranges known to hold or to have held desert bighorn populations in California and score for variables describing climate, metapopulation dynamics, human impacts, and other environmental factors, we used a geographic information system (GIS) and paper maps. We used logistic regression and hierarchical partitioning to assess the relationship among these variables and the current status of each population (extinct or extant). Parameters related to climate—elevation, precipitation, and presence of dependable springs—were strongly correlated with population persistence in the twentieth century. Populations inhabiting lower, drier mountain ranges were more likely to go extinct. The presence of domestic sheep grazing allotments was negatively correlated with population persistence. We used conditional extinction probabilities generated by the logistic-regression model to rank native, naturally recolonized, and reintroduced populations by vulnerability to extinction under several climate-change scenarios. Thus risk of extinction in metapopulations can be evaluated for global-climate-change scenarios even when few demographic data are available.

Abstract

Resumen: Las metapoblaciones pueden ser muy sensibles al cambio climático global, especialmente si la temperatura y precipitación cambian rápidamente. Presentamos un análisis del papel del clima y otros factores en la determinación de la estructura de la metapoblación con base en la presencia y ausencia de datos. Comparamos las distribución actual e histórica de la población de borrego cimarrón del desierto (Ovis canadensis) para probar si los patrones climáticos regionales estaban correlacionados con la extinción local. Utilizamos un Sistema de Información Geográfica (SIG) y mapas para examinar todas las cordilleras que tienen o tuvieron poblaciones de borregos en California y calificar variables que describen el clima, la dinámica metapoblacional, los impactos humanos y otros factores ambientales. Utilizamos regresión logística y partición jerárquica para evaluar la relación entre estas variables y el estado actual de cada población (extinta o existente). Los parámetros relacionados con el clima (elevación, precipitación y presencia de manantiales confiables) estuvieron poderosamente correlacionados con la persistencia de la población en el siglo veinte. Las poblaciones en cordilleras bajas y más secas tuvieron mayor probabilidad de extinción. El pastoreo de borregos domésticos se correlacionó negativamente con la persistencia de la población. Utilizamos las probabilidades de extinción condicionales generadas por el modelo de regresión logística para clasificar a las poblaciones nativas, recolonizadas naturalmente y reintroducidas por su vulnerabilidad a la extinción bajo varios escenarios de cambio climático. Así, el riesgo de extinción en metapoblaciones puede ser evaluado para varios escenarios de cambio climático aun cuando sólo se disponga de pocos datos demográficos.

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