Landscape functional connectivity and animal movement: application of remote sensing for increasing efficiency of road mitigation measures

Abstract

Roads are a major threat to wildlife due to induced mortality and restrictions to animal movement. A central issue in conservation biology is the accurate site identification for the implementation of multispecies mitigation measures, on roads. Those measures entail high costs and methodological challenges and their efficiency highly depend on the right location. The aim of this PhD is to inform, through remote sensing and connectivity modelling, how to increase the efficiency of planning mitigation measures to reduce roadkill and promote connectivity; and demonstrate the usefulness of remote sensing in defining suitable areas for the conservation of an endangered species that often occurs in the vicinity of roads. To do so, we first assessed whether occurrence-based strategies were able to infer functional connectivity, compared to those more complex and financially demanding based on telemetry, with respect to daily and dispersal movements. Secondly, we assessed whether remote sensing data were sufficiently informative to identify key habitats for a threatened species around road verges. Thirdly, we assessed the predictive and prioritisation ability of road mitigation units intercepting multispecies corridors to prevent vulnerability to roadkill. Findings revealed that simple models are suitable as complex ones for both daily and dispersal movements, allowing for costly-effective connectivity assessments. Results demonstrated the ability of free remote sensing data to identify microhabitat conditions in verges and surrounding landscape, for a threatened rodent, allowing for the delimitation of refugee areas and definition of monitoring strategies for the species. Undemanding data (occurrence and remote sensing) were able to describe species-specific ecological requirements for birds, bats and non-flying mammals as well as roadkill patterns, possibly due to similar overlapping corridors and habitats, despite some mismatches that occurred for highly mobile species. This framework ensured high efficiency in prioritisation of multispecies roadkill mitigation planning, resilient to long-term landscape dynamics; Conectividade funcional da paisagem e movimento animal: aplicação da detecção remota para aumentar a eficiência de medidas de mitigação em estradas. Resumo: As estradas constituem uma enorme ameaça para a vida selvagem devido à mortalidade. Uma questão central é a identificação dos locais para implementar medidas de mitigação multiespécies, em estradas. Essas medidas envolvem custos elevados e desafios metodológicos e sua eficiência depende muito da localização correcta. O objetivo deste doutoramento é informar, através de detecção remota e conectividade, como aumentar a eficiência do planeamento de medidas de mitigação para reduzir atropelamentos e promover a conectividade; e demonstrar a utilidade da detecção remota na definição de áreas adequadas para a conservação de espécies ameaçadas que podem ocorrer nas proximidades de estradas. Portanto, primeiro avaliamos se os dados resultantes de amostragens simples eram capazes de inferir conectividade funcional, em comparação com estratégias complexas, respeito aos movimentos diários e de dispersão. Segundo, avaliamos se os dados de detecção remota eram suficientemente informativos para identificar habitats-chave para uma espécie ameaçada em torno das margens das estradas. Terceiro, avaliamos a capacidade preditiva e de prioritização das unidades de mitigação de estradas que cruzam corredores multi-espécies para reduzir o risco de atropelamentos. Os resultados revelaram que os modelos simples são adequados quanto os complexos para os movimentos diários e de dispersão. Os resultados demonstraram a capacidade dos dados de detecção remota gratuitos em identificar condições de microhabitats nos habitats de berma e na paisagem circundante, para um roedor ameaçado, permitindo a delimitação de áreas de refúgio. Dados pouco exigentes (ocorrência e detecção remota) foram capazes de descrever os requisitos ecológicos específicos de aves, morcegos e mamíferos não voadores, bem como padrões de atropelamentos, possivelmente devido a corredores e habitats semelhantes, apesar de haver algumas incompatibilidades para espécies de maior mobilidade. Essa estrutura foi capaz de garantir uma elevada eficiência na prioritização de planeamento de mitigação de atropelamentos para multi-espécies, resiliente à dinâmica da paisagem de longo prazo.