Conserving the diversity of Ontario tree species under multiple uncertain climatic futures

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Abstract:

In an environment of uncertain climatic change, there is an urgent need to develop robust reserve networks, i.e., networks that conserve species across multiple climatic futures. Using climatic envelopes based on multiple future climatic scenarios, we first estimate the impacts that these scenarios might have on the distributions of 63 native tree species in the Province of Ontario. Next, an optimization model is applied to expand an existing system of reserves in this province by determining the minimum number of optimal locations for additional reserves both with and without the need for migration. The optimization model formulated differs from previous work in that it meets the need for present and future distributions to occur in the same reserve and accommodates multiple differing climate change scenarios rather than a single scenario. The reserve selection approach described here can be applied anywhere that species’ distributions and environmental grids are available. Although this approach is designed to produce a robust solution to the uncertainties over future climatic scenarios, it does not eliminate these uncertainties because the proposed solutions inherit the uncertainties of the global climate change models.

Dans un contexte d’incertitude face au changement climatique, il est urgent de mettre sur pied des réseaux robustes de réserves, c.-à-d. des réseaux qui préservent les espèces face à un éventail d’avenirs climatiques plausibles. À l’aide d’enveloppes climatiques basées sur un ensemble de scénarios climatiques futurs, nous estimons d’abord l’impact que ces scénarios pourraient avoir sur la répartition géographique de 63 espèces indigènes arborescentes dans la province d’Ontario. Ensuite, un modèle d’optimisation est appliqué pour étendre le système existant de réserves dans cette province en déterminant le nombre minimum de localisations optimales pour des réserves additionnelles avec et sans besoin de migration. Le modèle d’optimisation qui a été développé diffère des modèles précédents en ce qu’il répond à la nécessité que les répartitions actuelle et future se retrouvent dans la même réserve et qu’il tient compte de plusieurs scénarios de changement climatique différents plutôt que d’un seul. L’approche présentée ici pour choisir des réserves peut être appliquée partout où la répartition des espèces et des grilles environnementales sont disponibles. Bien que cette approche soit conçue pour produire une solution robuste aux incertitudes inhérentes aux scénarios climatiques futurs, elle n’élimine pas ces incertitudes parce que les solutions proposées héritent des incertitudes des modèles de changement climatique planétaire.

Document Type: Research Article

Publication date: March 1, 2011

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