Análisis de brechas (conservación)

El análisis de brechas es una herramienta utilizada en la conservación de la vida silvestre para identificar brechas en tierras de conservación (por ejemplo, áreas protegidas y reservas naturales ) u otras tierras silvestres donde existen especies importantes de plantas y animales y su hábitat o características ecológicas importantes. ^[1]

Los administradores de conservación o los científicos pueden utilizarlo como base para proporcionar recomendaciones para mejorar la representatividad de las reservas naturales o la eficacia de las áreas protegidas de modo que estas áreas proporcionen el mejor valor para la conservación de la diversidad biológica . Con la información que produce un análisis de brechas, los límites de las áreas protegidas pueden diseñarse para subsumir "brechas" que contengan poblaciones significativas de especies de vida silvestre que puedan mejorar la supervivencia a largo plazo de una metapoblación más grande de la especie que ya está dentro del área administrada o protegida, o para incluir una diversidad de especies de vida silvestre o ecosistemas que merecen protección pero que están representados inadecuadamente en una red de áreas protegidas existente. Las evaluaciones de brechas pueden realizarse utilizando el sistema de información geográfica : mapas de tierras que delinean la topografía, las características biológicas y geológicas ( cobertura forestal , llanuras, ríos, etc.), los límites, la propiedad y el uso de la tierra se superponen con la distribución de las especies de vida silvestre. Se puede identificar qué parte de la distribución de las especies cae dentro o fuera de las tierras de conservación, o dentro de un área altamente explotada, etc.

En su forma más simple, un análisis de brechas es una evaluación del grado en que un sistema de áreas protegidas cumple con los objetivos de protección establecidos por una nación o región para representar su diversidad biológica. Los análisis de brechas pueden variar desde ejercicios simples basados ​​en una comparación espacial de la biodiversidad con las áreas protegidas existentes hasta estudios complejos que requieren la recopilación y el análisis detallados de datos, la elaboración de mapas y el uso de paquetes de software para la toma de decisiones.

Los análisis de brechas generalmente consideran una variedad de “brechas” diferentes en una red de áreas protegidas: ^{[2] [3]}

• Brechas de representación: no hay representaciones de una especie o ecosistema en particular en ninguna área protegida, o no hay suficientes ejemplos de la especie o ecosistema representados para garantizar una protección a largo plazo.
• Brechas ecológicas: si bien la especie o el ecosistema se encuentran dentro del sistema de áreas protegidas, su presencia se produce en condiciones ecológicas inadecuadas o las áreas protegidas no abordan los movimientos de las especies o las condiciones ecológicas específicas necesarias para la supervivencia a largo plazo o el funcionamiento del ecosistema.
• Brechas de gestión: existen áreas protegidas, pero los regímenes de gestión (objetivos de gestión, tipos de gobernanza o eficacia de la gestión) no proporcionan plena seguridad para determinadas especies o ecosistemas dadas las condiciones locales.

Los esfuerzos de ciencia ciudadana pueden aportar datos valiosos para el reconocimiento de brechas de representación, ecológicas y de gestión en los esfuerzos de conservación y restauración que de otro modo podrían haber sido costosos o laboriosos para los investigadores o las instituciones.

En un análisis de brechas que evaluó la efectividad de las áreas protegidas para la preservación del caballito de mar de hocico corto ( Hippocampus hippocampus ) y el caballito de mar de hocico largo ( H. guttalatus ) a lo largo de la costa italiana, los investigadores utilizaron datos recopilados a través de iSeahorse, una parte del Proyecto Seahorse . Esta herramienta permite a los buceadores de todo el mundo, incluidos los ecoturistas, contribuir con fotografías y observaciones de especies de caballitos de mar. Al combinar estos datos de fuentes ciudadanas con sistemas de información geográfica (SIG) y modelos de distribución de especies, los investigadores pudieron identificar una brecha de representación, estimando que solo el 25-30% del hábitat donde se detectaron estas especies estaba actualmente bajo protección por áreas de conservación existentes. ^[4]

En otro estudio, los investigadores completaron un análisis de las deficiencias en la conservación del águila arpía ( Harpia harpyja ), una especie en peligro crítico de extinción. Los investigadores utilizaron datos obtenidos de eBird, una aplicación que permite a los ciudadanos contribuir con fotografías y observaciones de avistamientos de aves. Al incorporar información obtenida de eBird, el hábitat previsto para la especie y un modelo de distribución de la especie, los investigadores concluyeron que las áreas de conservación designadas actualmente para el águila arpía cubren aproximadamente el 18 % de su área de distribución potencial. ^[5]

En Argentina, la organización no gubernamental Aves Argentinas reunió a voluntarios para realizar censos anuales de aves del amenazado cardenal amarillo ( Gubernatrix cristata ) de septiembre a octubre de cada año desde 2015 hasta 2017. Estos voluntarios registraron observaciones del cardenal amarillo y sus sitios de anidación, proporcionando datos valiosos a los investigadores que completaron un análisis de brechas destinado a comprender los cambios en la selección de hábitat de la especie a lo largo del tiempo para evaluar la idoneidad de las áreas protegidas existentes. Este análisis ayudó a los investigadores a identificar las variaciones entre los hábitats actuales y las zonas protegidas. ^[6]

El proceso de análisis de brechas en sí fue concebido en la década de 1980 por J. Michael Scott , en la Universidad de Idaho . Desarrolló métodos para evaluar las aves en peligro de extinción en Hawái y comenzó por mapear la distribución de cada especie individualmente. Luego combinó datos sobre especies individuales para crear un mapa de la riqueza de especies en toda la isla. Hasta que se desarrolló este enfoque, no había una forma a gran escala de evaluar el nivel de protección brindado a las áreas ricas en biodiversidad. Los resultados de este análisis llevaron a la creación del Refugio Nacional de Vida Silvestre del Bosque Hakaiau, en una de las áreas de mayor riqueza de especies. A fines de la década de 1980, Scott y otros investigadores de la Unidad de Investigación Cooperativa de Pesca y Vida Silvestre de la Universidad de Idaho iniciaron un Proyecto de Análisis de Brechas de Idaho como un primer proyecto piloto bajo los auspicios del Servicio de Pesca y Vida Silvestre de los Estados Unidos . Después de dos años de desarrollo de métodos, el programa se lanzó en 1989 como parte del Servicio Geológico de los Estados Unidos bajo el título Programa de Análisis de Brechas (GAP). GAP ahora se conoce como Proyecto de Análisis de Brechas . ^[7]

La misión del Proyecto de Análisis de Brechas es proporcionar evaluaciones estatales, regionales y nacionales de la biodiversidad sobre el estado de conservación de las especies de vertebrados nativos, las especies acuáticas y los tipos de cobertura natural de la tierra, y facilitar la aplicación de esta información a las actividades de gestión de la tierra. El objetivo declarado del GAP es “mantener comunes las especies comunes”. El GAP colabora en el desarrollo de cuatro conjuntos de datos básicos: un mapa detallado de los ecosistemas terrestres de los Estados Unidos; mapas de distribuciones de hábitat previstas para las especies de vertebrados terrestres de los Estados Unidos; modelos de distribución para especies acuáticas; y la Base de Datos de Áreas Protegidas de los Estados Unidos ^[8].

Se han propuesto indicadores de amenazas humanas, como el crecimiento de la población, el uso de la tierra y la densidad de carreteras, para mejorar el análisis de brechas y priorizar aún más qué "brechas" están amenazadas más inmediatamente. Sin embargo, debido a que las respuestas de las especies a las amenazas varían, el análisis de brechas solo puede retratar amenazas potenciales. Los indicadores de valor de conservación, como la riqueza de especies, no tienen una escala espacial inherente. Por lo tanto, el rango de escala óptimo para la unidad cartográfica mínima (MMU) se determina caso por caso, comprometiendo la credibilidad científica con la disponibilidad de datos y la rentabilidad. Dependencia de escala de la MMU como una variante del " problema de la unidad de área modificable " o MAUP. ^[9] Cuanto mayor sea la MMU, más especies contendrá, ya sea generalizando en exceso la riqueza de especies mediante el uso de unidades grandes o aumentando la incertidumbre estadística para las distribuciones de hábitat mediante el uso de unidades pequeñas. La dependencia de escala introduce un error estadístico en el análisis espacial.

Las distribuciones de hábitat de especies predichas en los datos de GAP contienen numerosos errores de comisión (atribuir presencia donde una especie está ausente) y errores de omisión (atribuir ausencia donde una especie está presente) que resultan en un gran error compuesto cuando se combinan las capas del mapa. A pesar de este hecho, los mapas de distribución de especies producidos por análisis de brechas rara vez incorporan errores en la representación visual. En aplicaciones de análisis de brechas, puede resultar en recomendaciones de conservación dramáticamente diferentes. ^[10] Además, los efectos residuales del muestreo multiescala se pueden identificar utilizando una medida de covarianza estadística, como el análisis de sensibilidad .

La línea de base para todos los proyectos nacionales de GAP se determina mediante los datos satelitales utilizados para determinar la cubierta vegetal que predice la distribución del hábitat de las especies, que ya incluye un gran porcentaje de usos de la tierra antropogénicos. En primer lugar, debido a que no se conoce la distribución histórica de las especies, los resultados del análisis de brechas son una mera fracción del hábitat original de cualquier especie. Además, la naturaleza estática del análisis de brechas actualmente no puede mostrar la capacidad de respuesta dinámica de las especies al cambio o la viabilidad de las especies a lo largo del tiempo. ^[11] Los cambios en las líneas de base requieren que el análisis de brechas incorpore una consideración caso por caso de los objetivos de gestión y las definiciones de éxito de la conservación.

• Visores web para varios conjuntos de datos de brechas de América del Norte compilados por el USGS