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Use of Coarse-Resolution Models of Species’ Distributions to Guide Local Conservation Inferences

Authors

  • A. MÁRCIA BARBOSA,

    1. CIBIO, University of Évora, Largo dos Colegiais, 7004-516 Évora, Portugal, email barbosa@uevora.pt
    2. Department of Biological Sciences, Imperial College London, Silwood Park Campus, Ascot, Berkshire SL5 7PY, United Kingdom
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  • RAIMUNDO REAL,

    1. Biogeography, Diversity and Conservation Lab, Department of Animal Biology, Faculty of Sciences, University of Málaga, Málaga 29071, Spain
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  • J. MARIO VARGAS

    1. Biogeography, Diversity and Conservation Lab, Department of Animal Biology, Faculty of Sciences, University of Málaga, Málaga 29071, Spain
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Abstract

Abstract: Distribution models are used increasingly for species conservation assessments over extensive areas, but the spatial resolution of the modeled data and, consequently, of the predictions generated directly from these models are usually too coarse for local conservation applications. Comprehensive distribution data at finer spatial resolution, however, require a level of sampling that is impractical for most species and regions. Models can be downscaled to predict distribution at finer resolutions, but this increases uncertainty because the predictive ability of models is not necessarily consistent beyond their original scale. We analyzed the performance of downscaled, previously published models of environmental favorability (a generalized linear modeling technique) for a restricted endemic insectivore, the Iberian desman (Galemys pyrenaicus), and a more widespread carnivore, the Eurasian otter (Lutra lutra), in the Iberian Peninsula. The models, built from presence–absence data at 10 × 10 km resolution, were extrapolated to a resolution 100 times finer (1 × 1 km). We compared downscaled predictions of environmental quality for the two species with published data on local observations and on important conservation sites proposed by experts. Predictions were significantly related to observed presence or absence of species and to expert selection of sampling sites and important conservation sites. Our results suggest the potential usefulness of downscaled projections of environmental quality as a proxy for expensive and time-consuming field studies when the field studies are not feasible. This method may be valid for other similar species if coarse-resolution distribution data are available to define high-quality areas at a scale that is practical for the application of concrete conservation measures.

Abstract

Resumen: Los modelos de distribución son cada vez más usados para evaluaciones de conservación en áreas extensas, pero la resolución espacial de los datos modelados y, consecuentemente, las predicciones generadas directamente por estos modelos generalmente es muy gruesa para acciones locales de conservación. Sin embargo, la obtención de datos de distribución a una resolución más fina requiere un nivel de muestreo que es impráctico para la mayoría de las especies y regiones. La escala de los modelos puede ser reducida para predecir la distribución en resoluciones más finas, pero esto incrementa la incertidumbre porque la habilidad predictiva de los modelos no necesariamente es consistente más allá de su escala original. Analizamos el funcionamiento de modelos previamente publicados de favorabilidad ambiental (una técnica para modelos lineales generalizados) con reducciones de escala, en un insectívoro endémico restringido, Galemys pyrenaicus, y un carnívoro más ampliamente distribuido, la nutria euroasiática (Lutra lutra), en la Península Ibérica. Los modelos, construidos con datos de presencia-ausencia con una resolución de 10 × 10 km, fueron extrapolados a una resolución 100 veces más fina (1 × 1 km). Comparamos las predicciones reescaladas de calidad ambiental para las 2 especies con datos publicados de observaciones locales y de sitios importantes para la conservación propuestas por expertos. Las predicciones estuvieron significativamente relacionadas con la presencia o ausencia de las especies y con los sitios de muestreo y de importancia para la conservación seleccionadas por los expertos. Nuestros resultados sugieren la utilidad potencial de las proyecciones con reducción de escala de la calidad ambiental como una alternativa a estudios de campo costosos y dispendiosos cuando los estudios de campo no son factibles. Este método puede ser válido para otras especies similares si hay disponibilidad de datos de distribución de grano grueso para definir áreas de calidad alta a una escala que es práctica para la aplicación de medidas de conservación concretas.

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