Connectivity for conservation: a systematc approach to link relevant areas for conservation with the biosphere reserve Sierra del Abra Tanchipa

Abstract

In the last three centuries, the planet’s biomes have changed. Human beings have drastically altered the quantity, pattern and composition of natural vegetation globally, fragmenting native vegetation in patches, forming a matrix composed by decreasing numbers of natural areas and growing numbers of areas modified by anthropogenic activities. When the connectivity between natural areas are altered by fragmentation, native biodiversity is threatened, because fragmentation isolates the habitat of plants and animals, preventing the movement of organisms and processes that occur in habitats of connected landscapes.

In this process, often areas designated for biodiversity conservation, the so-called Protected Areas (PA), become ‘islands’ surrounded by a matrix formed by anthropogenic activities. However, the conservation of biodiversity is optimized when protected areas are connected,

Due to international commitments, since 2016 Mexico, seeks to implement connectivity approaches into biodiversity conservation policies. The Biosphere Reserve Sierra Abra Tanchipa (BRSAT) is located in the mountain range Sierra Madre Oriental in northeastern of Mexico, has an exceptional landscape with an important extension of deciduous and sub-deciduous tropical forests with great biological diversity. This includes endemic and threatened taxa of plants and animals. BRSAT is surrounded by a complex fragmented landscape of agricultural activities, and land uses.

The aim of this research is to develop a systematic approach to link BRSAT with relevant areas for conservation integrating physical ecological and socio economic data of the landscape to find the most suitable areas for connectivity conservation and to explore their incorporation to a voluntary conservation scheme.

The analysis was made through mapping different criteria with Geographic Information Systems (GIS) (Arcgis 10.5) and with the Least Cost Path tool, using as a resistant layer, and the most relevant areas for conservation. Secondly, physical, ecological and socio economic data was combined to obtain a suitability map to identify the optimal areas for conservation adjacent to the connectivity route. This was achieved through an Analytic Hierarchy Process (AHP) method that considers experts weighted assessment for the elected variables. Finally, through interviews to landowners, government agents, and academia experts, to a brief look of the knowledge, motivations and constraints to establish protected areas to create connectivity under the national Mexican Scheme for ‘Voluntary Destined Areas for Conservation’ (VDAC) was obtained.

The routes connect BRSAT with relevant areas for conservation and go across mainly through Ejidos, with high and medium values of suitability. There were critical areas found, that could help to promote connectivity for conservation, mainly in the surroundings of BRSAT (Ejido las Pitas). In addition, areas with high suitability values for connectivity conservation were found in the south of the study area, close to Biosphere Reserve Sierra Gorda. This connectivity route has not being analyzed properly before. Moreover, according to the interviews there is a good potential establish VDCA to protect natural resources, to help to create connectivity and to generate benefits to the landowners.

This results helps to fulfill Mexican mandates to create new areas for conservation, and to reconnect to the threatened of BRSAT which otherwise would become an isolated area. Additionally, to explore among some stakeholders the potential to establish through the route, private protected areas destined voluntarily by the landowners.

En los últimos tres siglos, los biomas del planeta han cambiado. Los seres humanos han alterado drásticamente la cantidad, el patrón y la composición de la vegetación natural a nivel mundial, fragmentando la vegetación nativa en parches, formando una matriz compuesta por un número decreciente de áreas naturales y un número creciente de áreas modificadas por actividades antropogénicas. Cuando la conectividad entre áreas naturales se ve alterada por la fragmentación, la biodiversidad nativa se ve amenazada, debido a que la fragmentación aísla el hábitat de flora y fauna, limitando el movimiento de organismos y procesos que ocurren en hábitats de paisajes conectados.

En este proceso, a menudo las áreas designadas para la conservación de la biodiversidad, las llamadas Áreas Protegidas (AP), se convierten en "islas" rodeadas por una matriz formada por actividades antropogénicas. Sin embargo, la conservación de la biodiversidad se optimiza cuando las áreas protegidas están conectadas,

Debido a los compromisos internacionales, desde 2016 México busca implementar enfoques de conectividad en las políticas de conservación de la biodiversidad. La Reserva de la Biosfera Sierra Abra Tanchipa (BRSAT) está ubicada en la Sierra Madre Oriental en el noreste de México, tiene un paisaje excepcional y una extensión importante de bosques tropicales caducifolios y subcaducifolios con gran diversidad biológica. Esto incluye taxones endémicos y amenazados de plantas y animales. BRSAT está rodeado por un complejo paisaje fragmentado de actividades agrícolas y usos de la tierra.

El objetivo de esta investigación es desarrollar un enfoque sistemático para vincular BRSAT con áreas relevantes para la conservación integrando datos físicos ecológicos y socioeconómicos del paisaje para encontrar las áreas más adecuadas para la conservación de la conectividad y explorar su incorporación a un esquema de conservación voluntario.

El análisis se realizó mediante el mapeo de diferentes criterios con los Sistemas de Información Geográfica (SIG) (Arcgis 10.5) y con la herramienta Least Cost Path (Ruta de menor coste), utilizando como capa de resistencia, las áreas más relevantes para la conservación. En segundo lugar, los datos físicos, ecológicos y socioeconómicos se combinaron para obtener un mapa de aptitud para identificar las áreas óptimas para la conservación adyacente a la ruta de conectividad. Esto se logró a través de un método de Jerarquía Analítica (AHP por sus siglas en inglés) que considera la evaluación ponderada de expertos para las variables elegidas. Finalmente, a través de entrevistas a propietarios, agentes gubernamentales y expertos de la academia, se obtuvo un breve acercamiento sobre el conocimiento, las motivaciones y las limitaciones para establecer áreas protegidas para crear conectividad bajo el Esquema nacional mexicano de 'Áreas Voluntarias Destinadas para la Conservación' (ADVC).

Las rutas conectan a la RBSAT con áreas relevantes para la conservación y atraviesan principalmente Ejidos, con valores altos y medios de aptitud. Se encontraron áreas críticas que podrían ayudar a promover la conectividad para la conservación, principalmente en los alrededores de RBSAT (Ejido las Pitas). Se encontraron áreas con altos valores de aptitud para la conservación de la conectividad en el sur del área de estudio, cerca de la Reserva de la Biosfera Sierra Gorda. Esta ruta de conectividad no se ha analizado correctamente antes. Además, según las entrevistas, existe potencial para establecer ADVC para proteger los recursos naturales, ayudar a crear conectividad y generar beneficios para los propietarios.

Este resultado puede auxiliar a cumplir con los mandatos mexicanos de crear nuevas áreas para la conservación voluntaria y para reconectar la BRSAT que de lo contrario se convertirían en un parche forestal aislado. Además, para explorar entre algunos interesados, el potencial de establecer a través de la ruta, áreas protegidas en el esquema del ADVC.