Surviving on the sky islands: the challenges of conserving high-altitude species in climate and land-use change scenarios

Abstract

Species that inhabit sky islands are especially sensitive to climate and land-use change given that these species will have an increasingly restricted space due to a decrease in available habitat. Considering that climate and land-use change will increase in future scenarios, we have a conservation problem. In this study, we advance a suite of necessary elements to face this problem: (i) to determine the suitability of present and future habitats of a target species, (ii) to evaluate the thermal response of a given species to climate change, (iii) to obtain microevolutionary information to assess its dispersal capacity and thus, to determine if the species will be able to move along with its climate envelope in future scenarios and, (iv) to evaluate social factors that might influence the acceptance of conservation measures to be implemented, i.e., assisted migration, in case the species requires it. We tested this approach in Liolaemus nigroviridis, a lizard that inhabits sky islands of Central Chile. Not all populations of L. nigroviridis will be affected in the same way under climate and land-use change scenarios. The species distribution model indicates that populations in the Coastal mountain range will have a diminished and restricted future climate envelope and will be isolated in a matrix of increasing anthropization. The analysis of the thermal response suggests that climate change would cause an increase in the hours of activity restriction of the species through an increase in substrate temperature; the northernmost populations of L. nigroviridis and those living at higher altitudes would be the most affected. Despite L. nigroviridis having some dispersal capacity, geographical barriers result in the separation of the species' populations, creating distinct genetic entities. Genetic information also suggests that populations of the Coastal mountain range (El Roble, Cantillana) are decreasing, possibly due to the effect of climate change in the last 1,000 years. Hence, ecological and genetics information converge that the Cantillana-Poqui population will be unable to move along with its climate envelope in future scenarios, so this population would require assistance. The inhabitants of Las Cabras, one of the human settlements close to the Cantillana-Poqui population, are willing to accept assisted migration of L. nigroviridis in general but did not agree with assisted migration into private lands. However, for the Cantillana-Poqui population, private hills are the single available option. We proposed that to address this conflict, an alternative is to leverage that several of these hills are subject to DRC (“Derecho Real de Conservación”), which would enable the coordination of all involved stakeholders to make assisted migration a viable option in future scenarios. We provide a framework for obtaining relevant population data for decision-makers, assessing which populations of a target species are likely to be most affected under increasing scenarios of climate change and land-use alteration, considering aspects ranging from microevolutionary to macroecological scales. We propose that the social dimension should be considered, as it allows for the development of more realistic and feasible solutions, shedding light on the conservation of species inhabiting sky islands on a global scale.

Las especies que habitan las islas del cielo son especialmente sensibles al cambio climático y al cambio de uso del suelo, dado que tendrán un espacio cada vez más restringido debido a la disminución del hábitat disponible. Considerando que estos cambios aumentarán en el futuro, enfrentamos un problema de conservación. En este estudio, presentamos una serie de elementos necesarios para abordar este problema: (i) determinar la idoneidad de los hábitats presentes y futuros de una especie objetivo, (ii) evaluar la respuesta térmica de una especie dada al cambio climático, (iii) obtener información microevolutiva para evaluar su capacidad de dispersión y así determinar si la especie podrá desplazarse junto con su sobre climático en escenarios futuros y, (iv) evaluar los factores sociales que podrían influir en la aceptación de medidas de conservación a implementar, como la migración asistida, en caso de que la especie lo requiera. Probamos este enfoque en Liolaemus nigroviridis, una lagartija que habita en islas del cielo del centro de Chile. No todas las poblaciones de L. nigroviridis se verán afectadas de la misma manera bajo escenarios de cambio climático y uso del suelo (huella humana). El modelo de distribución para la especie indica que las poblaciones en la cordillera de La Costa tendrán un sobre climático futuro reducido y restringido, y estarán aisladas en una matriz de creciente antropización. El análisis de la respuesta térmica sugiere que el cambio climático causaría un aumento en las horas de restricción de actividad de la especie debido al incremento en la temperatura del sustrato; las poblaciones más septentrionales de L. nigroviridis y aquellas que viven a mayor altitud serían las más afectadas. A pesar de que L. nigroviridis posee cierta capacidad de dispersión, las barreras geográficas repercuten en la separación de las poblaciones de la especie, creando entidades genéticas distintas. La información genética también sugiere que las poblaciones de la cordillera de La Costa (El Roble, Cantillana) están disminuyendo, posiblemente debido al efecto del cambio climático en los últimos 1000 años. Por lo tanto, la información ecológica y genética converge en que la población Cantillana-Poqui no podrá desplazarse junto con su sobre climático en futuros escenarios, por lo que esta población requeriría ser asistida. Los habitantes de Las Cabras, uno de los asentamientos humanos cercanos a la población de Cantillana-Poqui, están dispuestos a aceptar la migración asistida de L. nigroviridis en general, pero no están de acuerdo con la migración asistida hacia terrenos privados. Sin embargo, para la población de Cantillana-Poqui, los cerros privados son la única opción disponible. Proponemos que, para abordar este conflicto, una alternativa es aprovechar que varios de estos cerros están sujetos a DRC ("Derecho Real de Conservación"), lo que permitiría la coordinación de todos los actores involucrados para hacer viable la migración asistida en escenarios futuros. En este trabajo proporcionamos un marco de trabajo para obtener información poblacional relevante para los responsables de la toma de decisiones, evaluando qué poblaciones de una especie objetivo se verán más afectadas en escenarios crecientes de cambio climático y de uso del suelo, considerando desde aspectos microevolutivos hasta macroecológicos. Proponemos que la dimensión social de este tipo de problemáticas debe ser considerada, dado que permite proponer soluciones más realistas y viables, arrojando luz sobre la conservación de especies que habitan en islas del cielo a escala global.