Coming to terms with conservation under climate change: Using species distribution models and translocation trials for estimating the need and potential of assisted migration

Show full item record

Permalink

http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-51-1869-1
Title: Coming to terms with conservation under climate change: Using species distribution models and translocation trials for estimating the need and potential of assisted migration
Author: Hällfors, Maria
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Biological and Environmental Sciences, Department of Biosciences, Kasvibiologia
Luonnontieteellinen keskusmuseo
Publisher: Helsingin yliopisto
Date: 2016-02-05
URI: http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-51-1869-1
http://hdl.handle.net/10138/159376
Thesis level: Doctoral dissertation (article-based)
Abstract: Global climate change will make the current habitat of many species unfavourable. It can also cause species suitable areas to shift or disappear. Under rapid climate change many species will not be able to adapt or disperse fast enough. Therefore, human-mediated dispersal of species has been proposed as a conservation method for mitigating the negative effects of climate change on biodiversity. In scientific discussions on the method, several different terms and definitions have been used. Such inconsistent use of terminology can lead to misunderstandings and to conflicting studies and evaluations of the method. In this thesis, assisted migration (AM) is suggested as the preferred term for the idea of translocating species threatened by climate change, and a concise definition that distinguishes it from other translocation practices is proposed. Should AM be accepted as a conservation tool, there is a demand for a readily applicable, rapid, and effective way of evaluating the species-specific benefit of AM. This thesis presents a method for estimating the need and potential of AM from predictions of changes in the range of species. The method is applied to several plant species and this thesis thus provides on of the first data-based estimations of the need to apply AM as a conservation strategy under different scenarios of climate change. The results indicate that the need and potential of AM for these species increases substantially with the strength of climate change and the temporal extent of climate change projections. Furthermore, this thesis suggests ways to deal with uncertainties in the process of obtaining range change predictions through species distribution models. Conventional assumptions concerning local adaptation within species, according to which species are treated as a single entity, may lead to erroneous predictions when applying species distribution models. Here, the magnitude of error in conservation guidance that can be introduced through opposing assumptions concerning local adaptation is explored. It is found that the assumption of local adaptation and, therefore, separate modelling of populations can provide different and more precautionary outcomes compared to the assumption of no local adaptation and, hence, modelling the species as a whole. To obtain insight into the presence of intraspecific local adaptation to climatic conditions, a translocation trial of two geographically separated populations of the same plant species was initiated. The preliminary results presented here indicate that one of the studied populations is less adapted to conditions in its home environment while the other population exhibits stronger local adaptation. Knowledge of this kind provided by experimental studies should be reflected in studies using species distribution modelling to reduce uncertainty in predictions and threat estimates based on the models. This thesis concludes that predictive tools such as species distribution models hold great potential in providing rough estimates of future trajectories for conservation of biodiversity and could provide a useful scientific basis for policy decisions. However, more in-depth knowledge, which can be gained through experimental approaches, is needed to detail how individual species and populations may respond to altered conditions in their environment and which conservation method is the most relevant.Den globala klimatförändringen kommer att förändra många arters habitat. Arternas nutida levnadsområden kan bli ofördelaktiga då lämpliga förhållanden förflyttas eller försvinner på grund av klimatförändringen. Många arter kommer inte att kunna flytta i takt med den snabba klimatförändringen. Därför har man föreslagit en ny artsskyddsmetod för att minska klimatförändringens negativa effekter på biodiversiteten: att människan skulle hjälpa arter migrera till nya lämpliga områden. I den vetenskapliga diskussionen angående metoden har flera olika termer och definitioner använts. En dylik inkonsekvent tillämpning av terminologi kan leda till missförstånd samt oförenliga undersökningar och utvärderingar av metoden. I denna avhandling föreslås assisterad migration (AM; eng. assisted migration) som den rekommenderade termen för att beskriva idén om att flytta arter vilka hotas av klimatförändringen. En koncis definition som åtskiljer metoden från närbesläktade begrepp presenteras. Ifall AM skulle accepteras som en artskyddsmetod finns det ett behov av applicerbara och effektiva sätt av utvärdera fördelar av metoden för enskilda arter. Denna avhandling presenterar en metod för av utvärdera behovet och potentialen av AM utgående från förutsägningar angående förändringar i utbredningsområden. Metoden appliceras på flera växtarter och denna avhandling utgör därmed en av de första databaserade bedömningarna av behovet att applicera AM som en artskyddsmetod under olika scenarier av klimatförändring. För de undersökta arterna påvisar resultaten att behovet och potentialen av AM ökar märkbart med en förstärkning och förlängning av klimatförändringen. Vidare föreslår denna avhandling olika sätt att behandla osäkerheter i processen för att erhålla förutsägningar med hjälp av utbredningsmodeller. Konventionella antaganden angående anpassning inom arten, enligt vilken man behandlar arten som en enhetlig helhet, kan leda till felaktiga slutsatser eftersom populationer inom arten kan vara anpassade till lokala förhållanden. I avhandlingen utforskas omfattningen av felbedömningar inom artskydd som kan introduceras via motsatta antaganden angående lokal anpassning. Resultaten indikerar att fristående modeller av populationer enligt antagandet att populationer är anpassade till lokala förhållanden kan leda till annorlunda och mer aktsamma bedömningar av framtida utbredningsområden jämfört med den konventionella metoden att behandla arten som en helhet. För att belysa förekomsten av anpassning till klimatiska förhållanden inom en art anlades ett transplantationsförsök var två geografiskt separerade populationer av samma art odlades i olika klimatförhållanden. De preliminära resultaten som presenteras här påvisar att en av de undersökta populationerna är relativt svagt anpassad till sina hemförhållanden medan den andra populationen uppvisar starkare lokal anpassning. Dylik information, vilken kan uppnås via experiment, borde återspeglas i studier var utbredningsmodeller används för att förminska osäkerhet i förutsägelserna och på dem baserade hotbedömningar. I denna avhandling dras slutsatsen att metoder för att åstadkomma förutsägningar, så som utbredningsmodeller, har hög potential för att ge grova estimat angående möjliga framtida utkomster för biodiversitetsskydd och kan utgöra en användbar vetenskaplig bas för beslutsfattandet. Mer djupgående information, som kan uppnås via experimentella tillvägagångssätt, behövs ändå för att specificera hur individuella arter och populationer kan komma att reagera på miljöförändringar och vilken artskyddsmetod som då är mest relevant.
Subject: kasvibiologia
Rights: This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.


Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
comingto.pdf 390.6Kb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record