Integrating habitat-masked range maps with quantifications of prevalence to estimate area of occupancy in IUCN assessments

Conserv Biol. 2023 Feb;37(1):e14019. doi: 10.1111/cobi.14019. Epub 2022 Nov 16.

Abstract

Estimates of species geographic ranges constitute critical input for biodiversity assessments, including those for the International Union for the Conservation of Nature (IUCN) Red List of Threatened Species. Area of occupancy (AOO) is one metric that IUCN uses to quantify a species' range, but data limitations typically lead to either under- or overestimates (and unnecessarily wide bounds of uncertainty). Fortunately, existing methods in which range maps and land-cover data are used to estimate the area currently holding habitat for a species can be extended to yield an unbiased range of plausible estimates for AOO. Doing so requires estimating the proportion of sites (currently containing habitat) that a species occupies within its range (i.e., prevalence). Multiplying a quantification of habitat area by prevalence yields an estimate of what the species inhabits (i.e., AOO). For species with intense sampling at many sites, presence-absence data sets or occupancy modeling allow calculation of prevalence. For other species, primary biodiversity data (records of a species' presence at a point in space and time) from citizen-science initiatives and research collections of natural history museums and herbaria could be used. In such cases, estimates of sample prevalence should be corrected by dividing by the species' detectability. To estimate detectability from these data sources, extensions of inventory-completeness analyses merit development. With investments to increase the quality and availability of online biodiversity data, consideration of prevalence should lead to tighter and more realistic bounds of AOO for many taxonomic groups and geographic regions. By leading to more realistic and representative characterizations of biodiversity, integrating maps of current habitat with estimates of prevalence should empower conservation practitioners and decision makers and thus guide actions and policy worldwide.

Estimaciones de las distribuciones geográficas de las especies constituyen insumos críticos para evaluaciones de la biodiversidad, incluyendo la Lista Roja de Especies Amenazadas de la Unión Internacional de la Conservación de la Naturaleza (UICN). El área de ocupación (AOO) es una métrica que usa la UICN para cuantificar la distribución de una especie aunque, típicamente, limitaciones en los datos disponibles hacen que métodos actuales produzcan subestimaciones o sobreestimaciones del área (y rangos de incertidumbre innecesariamente amplios). Afortunadamente, para producir un rango no sesgado de estimaciones plausibles para AOO se pueden desarrollar extensiones de métodos existentes en los cuales se usan mapas de distribución y datos de cobertura del suelo para estimar el área que efectivamente ofrece hábitat para una especie. Tal proceso requiere estimar la proporción de sitios que ocupa una especie dentro de su distribución (de las que actualmente proveen hábitat; i.e., prevalencia). Multiplicar una cuantificación del área con hábitat por la prevalencia resulta en un estimado del área que ocupa la especie (i.e., AOO). Para especies con muestreos intensivos en muchos sitios, la prevalencia se puede calcular utilizando conjuntos de datos de presencia/ausencia o el modelado de ocupación. Para otras especies se podrían usar datos primarios de biodiversidad (registros de la ocurrencia de una especie en un punto en el espacio y el tiempo) provenientes de iniciativas de ciencia ciudadana y colecciones de referencia de herbarios y museos de historia natural. En tales casos, estimaciones de la prevalencia de una muestra deben ser corregidas, dividiendo por la detectabilidad de la especie. Estimar la detectabilidad utilizando estas fuentes de datos amerita desarrollar extensiones de análisis de completitud de inventarios. Con esfuerzos para aumentar la calidad y disponibilidad de datos de biodiversidad en línea, el uso de prevalencia en el cálculo de AOO debe resultar en estimaciones más realistas y con rangos de incertidumbre reducidos para muchos grupos taxonómicos y regiones geográficas. Debido a que conducen hacía caracterizaciones más reales y representativas de la biodiversidad, técnicas que integran mapas de hábitat actual y estimaciones de prevalencia pueden empoderar a profesionales de la conservación y tomadores de decisiones, y así guiar acciones y políticas alrededor del mundo.

Keywords: AOO; IUCN Red List; Lista Roja UICN; amenazada; detección; detection; distribución geográfica; extinción; extinction; geographic distribution; occupied; ocupada; riesgo; risk; threatened.

Publication types

  • Research Support, U.S. Gov't, Non-P.H.S.

MeSH terms

  • Animals
  • Biodiversity
  • Conservation of Natural Resources* / methods
  • Ecosystem
  • Endangered Species
  • Extinction, Biological*
  • Prevalence