Nytt dataverktyg kan hjälpa forskare att använda begränsade medel för att skydda det största antalet hotade arter

Anonim

En stor majoritet av amerikanerna stöder starkt målet att förhindra utrotning av hotade djur och växter. I dag är över 1600 amerikanska arter listade under lagen om utrotningshotade arter, och flera läggs till varje år. Listan innehåller kända arter som manatee, grizzlybjörn och grön havssköldpadda, liksom hundratals förvirrade växtarter och mer än 400 arter på Hawaiian Islands.

I en idealisk värld skulle det finnas tillräckligt med finansiering och tid för att återställa alla dessa arter. Men federala och statliga regeringar har aldrig fått mer än en bråkdel av den finansiering som detta skulle kräva. Till följd av detta står vilda ledare inför svåra och komplexa val om vilka arter och åtgärder som ska finansieras.

Ska chefer rikta stora karismatiska däggdjur på randen av utrotning? Lågkostnad, lätt att spara sötvattenfisk? Forskning om sätt att spara arter för vilka det för närvarande inte finns någon bra vändstrategi? Det finns inget enkelt svar på dessa frågor, delvis för att de involverar en komplicerad blandning av vetenskap och värderingar som påverkar mänskliga attityder gentemot djurarter och hur väl utrustade organ ska hjälpa till att rädda dem. Till följd av detta har väldigt få myndigheter som ansvarar för att hantera arter antagit systematiska metoder för att fördela pengar mellan arter.

I ett tvåårigt projekt engagerade vi ett mångsidigt forskargrupp för att arbeta med USA: s fisk- och djurlivstjänst för att bedöma hur beslutsvetenskap och stora data skulle kunna göra besluten om att spara utrotningshotade arter mer effektiva och transparenta. Ett av våra resultat, som nyligen publicerats i tidskriften Science, är ett beslutsverktyg som fokuserar på att identifiera kostnadseffektiva återhämtningsplaner.

Lektioner från Down Under

Kritiker hävdar att lagen om utrotningshot är ineffektiv eftersom endast omkring en procent av de arter som skyddas enligt lagen har återhämtat sig till den punkt där de kan tas bort från listan. Detta är en legitim kritik, eftersom återhämtningsplanerna är allvarligt underfinansierade. Det är faktiskt anmärkningsvärt att utrotning har undvikits för 99 procent av de listade arterna. Det visar sig dock att återhämtning av arter från utrotningsplatsen är mycket svårare och dyrare än naturvårdare en gång trodde.

Australien och Nya Zeeland har också många hotade arter, för lite pengar för att skydda dem alla och för många val om hur man använder den. Under de senaste åren har dessa länder utvecklat innovativa tillvägagångssätt som samlar all den bästa informationen om artens unika karaktär, sannolikheten för att finansieringsspecifika åtgärder skulle lyckas spara dem och kostnadsberäkningar för olika strategier. Med den här informationen har de tagit fram ett tydligt tillvägagångssätt för bevarande av arter som framhäver möjligheter för chefer att fördela resurser på sätt som maximerar framgång.

I den australiensiska staten New South Wales, som har mer än 1 000 utrotningshotade arter, visade denna prioriteringsprocess de fördelar som ny finansiering skulle kunna uppnå och ledde till ytterligare $ 100 miljoner statsinvesteringar i djurlivskonservering.

Med stöd från National Socio-Environmental Synthesis Center utvecklade vårt team ett finansieringsallokeringsverktyg som skulle kunna användas för Förenta staterna. Vi använde data för amerikanska arter, till exempel kostnaden för återhämtningsplaner, sannolikheten för att finansiering faktiskt kommer att leda till återhämtning och faktorer som geografisk region och taxonomi.

Vår algoritm bygger på en form av "knapsack problem", så kallad eftersom det beskriver utmaningen att fylla en metaforisk ryggsäck av begränsad storlek med en last som är lika värdefull som möjligt. I detta fall är valet av en optimal portfölj av arter för finansiering baserad på de samlade fördelarna inom en begränsad budget.

Med inmatningsdata om de relativa attributen för möjliga val, tillämpar vårt beslutsverktyg för Recovery Explorer vår rankingalgoritm för att prioritera val enligt managermål och tillåter sedan att visualisera och jämföra konsekvenserna av olika val.

Ingen sådan lösning har någonsin utvecklats för att lösa problemet med att finansiera återhämtningsinsatser på nationell nivå i USA.

Värdena spelar fortfarande roll

Recovery Explorer kan hjälpa till att identifiera kostnadseffektiva lösningar för att förhindra så många utrotningar och uppnå så många återhämtningar som möjligt. Men det kan inte lösa omtvistade värdebaserade debatter om vilka slags arter vi ska spara.

Verktyget ger ett sätt att undersöka alternativa värderingssystem, så att användarna kan jämföra resultaten med att fokusera på övergående risk eller långsiktig potential. främja karismatiska eller keystonearter över andra; och till och med att söka balans mellan sådana mål. Andra funktioner kan läggas till baserat på överläggningar av användarna.

Eftersom det inte finns något systematiskt tillvägagångssätt för prioritering som för närvarande används har vi motsatt oss de torniga frågorna om huruvida det är viktigare att rädda fåglar eller däggdjur, oavsett om de ska fokusera på vissa geografiska områden eller lika med arter överallt, eller hur man bestämmer om pengar är bättre brukade spara 100 arter eller bara en. Men vi anser att det är bättre att ta med dessa värdebaserade frågor i ljuset.

Samhället har en viktig roll att spela för att bestämma den relativa prioriteten för olika typer av investeringar. Om man antar att utrotningen av hotade arter är en prioritet, har datorstödda beslutsfattande verktyg som Recovery Explorer en enorm potential att hjälpa oss att spara så många av de arter som amerikanerna värderar som möjligt.

Forskare och politiker har nu möjlighet att utveckla en mer användbar strategi för att förbättra lagen om hotade arter. Och för de arter som anses vara värd skydd, kommer nästa steg att vara att främja deras återhämtning och vara villiga att betala för det.