Geographic range size and extinction risk assessment in nomadic species

Abstract

Geographic range size is often conceptualized as a fixed attribute of a species and treated as such for the purposes of quantification of extinction risk; species occupying smaller geographic ranges are assumed to have a higher risk of extinction, all else being equal. However many species are mobile, and their movements range from relatively predictable to-and-fro migrations to complex irregular movements shown by nomadic species. These movements can lead to substantial temporary expansion and contraction of geographic ranges, potentially to levels which may pose an extinction risk. By linking occurrence data with environmental conditions at the time of observations of nomadic species, we modeled the dynamic distributions of 43 arid-zone nomadic bird species across the Australian continent for each month over 11 years and calculated minimum range size and extent of fluctuation in geographic range size from these models. There was enormous variability in predicted spatial distribution over time; 10 species varied in estimated geographic range size by more than an order of magnitude, and 2 species varied by >2 orders of magnitude. During times of poor environmental conditions, several species not currently classified as globally threatened contracted their ranges to very small areas, despite their normally large geographic range size. This finding raises questions about the adequacy of conventional assessments of extinction risk based on static geographic range size (e.g., IUCN Red Listing). Climate change is predicted to affect the pattern of resource fluctuations across much of the southern hemisphere, where nomadism is the dominant form of animal movement, so it is critical we begin to understand the consequences of this for accurate threat assessment of nomadic species. Our approach provides a tool for discovering spatial dynamics in highly mobile species and can be used to unlock valuable information for improved extinction risk assessment and conservation planning.Tamaño de Extensión Geográfica y Evaluación de Riesgo de Extinción en Especies NómadasResumenEl tamaño de extensión geográfica se conceptualiza frecuentemente como un atributo fijo de las especies y se trata como tal para los propósitos de cuantificación de riesgo de extinción; se asume que las especies que ocupan extensiones geográficas más pequeñas tienen un riesgo de extinción más alto, cuando todo lo demás es igual. Sin embargo, muchas especies son móviles y sus movimientos varían desde migraciones de ida y vuelta relativamente predecibles hasta movimientos irregulares complejos, como los que muestran las especies nómadas. Estos movimientos pueden llevar a expansiones sustanciales temporales y a una reducción de las extensiones geográficas, todo esto con el potencial de llegar a niveles que pueden presentar un riesgo de extinción. Al enlazar los datos de presencia con las condiciones ambientales al momento de la observación de las especies nómadas pudimos modelar las distribuciones dinámicas de 43 especies de aves de zonas áridas a lo largo de la isla de Australia durante cada mes a lo largo de once años y calculamos el tamaño de extensión mínima y el alcance de las fluctuaciones en el tamaño de extensión geográfica a partir de estos modelos. Hubo una enorme variabilidad en la distribución espacial pronosticada a lo largo del tiempo: diez especies variaron en el tamaño de extensión geográfica por más de una orden de magnitud y dos especies variaron por más de dos órdenes de magnitud. Durante situaciones de condiciones ambientales pobres, varias especies que actualmente no se encuentran clasificadas como amenazadas a nivel global redujeron sus extensiones a áreas muy pequeñas, esto a pesar de su gran tamaño de extensión geográfica normal. Este hallazgo genera preguntas sobre lo idóneo de las evaluaciones convencionales del riesgo de extinción con base en el tamaño estático de extensión geográfica (p. ej.: la Lista Roja de la UICN). Se pronostica que el cambio climático afectará los patrones de las fluctuaciones de recursos en casi todo el hemisferio sur, donde el nomadismo es la forma dominante de movimiento de animales, así que es crítico que comencemos a entender las consecuencias de esto para tener una evaluación certera del riesgo de extinción de especies nómadas. Nuestra estrategia proporciona una herramienta para descubrir las dinámicas espaciales de especies con movilidad alta y puede usarse para liberar información valiosa para una mejor evaluación de riesgo de extinción y planeación de la conservación.