Developing methodologies to allow the robust prediction dynamic context dominated by perturbations

El principal objectiu del projecte era desenvolupar millores conceptuals i metodològiques que permetessin una millor predicció dels canvis en la distribució de les espècies (a una escala de paisatge) derivats de canvis ambientals en un context dominat per pertorbacions. En un primer estudi, vàrem comparar l'eficàcia de diferents models dinàmics per a predir la distribució de l'hortolà (Emberiza hortulana). Els nostres resultats indiquen que un model híbrid que combini canvis en la qualitat de l'hàbitat, derivats de canvis en el paisatge, amb un model poblacional espacialment explícit és una aproximació adequada per abordar canvis en la distribució d'espècies en contextos de dinàmica ambiental elevada i una capacitat de dispersió limitada de l'espècie objectiu. En un segon estudi abordarem la calibració mitjançant dades de seguiment de models de distribució dinàmics per a 12 espècies amb preferència per hàbitats oberts. Entre les conclusions extretes destaquem: (1) la necessitat de que les dades de seguiment abarquin aquelles àrees on es produeixen els canvis de qualitat; (2) el biaix que es produeix en la estimació dels paràmetres del model d'ocupació quan la hipòtesi de canvi de paisatge o el model de qualitat d'hàbitat són incorrectes. En el darrer treball estudiarem el possible impacte en 67 espècies d’ocells de diferents règims d’incendis, definits a partir de combinacions de nivells de canvi climàtic (portant a un augment esperat de la mida i freqüència d’incendis forestals), i eficiència d’extinció per part dels bombers. Segons els resultats dels nostres models, la combinació de factors antropogènics del regim d’incendis, tals com l’abandonament rural i l’extinció, poden ser més determinants per als canvis de distribució que els efectes derivats del canvi climàtic. Els productes generats inclouen tres publicacions científiques, una pàgina web amb resultats del projecte i una llibreria per a l'entorn estadístic R.

The main objective of the project was to study conceptual and methodological approaches leading to an improvement in our ability to predict changes in the distribution of species (at a landscape scale) derived from environmental changes, in a context dominated by perturbations. In a first study, we compared the utility of several dynamic species distribution models for a single study species, the Ortolan Bunting (Emberiza hortulana). Our results indicate that an hybrid approach, which combines changes in habitat suitability derived from environmental changes with a spatially-explicit population model, is better than simpler correlative models when the dinamics of the focal species are large and its capacity to disperse over the landscape is limited. In a second study we addressed the calibration of dispersal-related parameters in dynamic species distribution models with the help of monitoring data. By comparing a general-purpose monitoring program with a fire-targeted monitoring, we observed (1) that monitored locations need to include those areas where habitat suitability changes are expected to occur; (2) that biased dispersal estimates are obtained when the landscape change hypothesis, or the habitat suitability change hypothesis, contain mistakes. In a third study, we modeled the distributional responses of 67 bird species to different fire regime scenarios, defined by different levels of climate change and fire suppression efficiency. According to our model results, when anthropogenic factors, such as historic land-use changes and fire suppression, act together, they can drive distribution dynamics towards directions that are opposite to what is expected from climatic trends. Among the products generated during this first year, we highlight two manuscripts for scientific publications, a web site used to disseminate the activities of our project and a library developed for the R statistical environment.