Niche-based approach to explore the impacts of environmental disturbances on biodiversity

Globally, species are increasingly at risk from compounding threatening processes, an increasingly prominent driver of which is environmental disturbances. To facilitate effective conservation efforts following such events, methods that evaluate potential impacts across multiple species and provide landscape-scale information are needed to guide targeted responses. Often, the geographic overlap between a disturbance and species' distribution is calculated and then used as a proxy for potential impact. However, such methods do not account for the important influence of environmental heterogeneity throughout species' ranges. To address this shortcoming, we quantified the effects of environmental disturbances on species' environmental niche space. Using the Australian 2019 and 2020 Black Summer fires as a case study, we applied a niche-centric approach to examine the potential impacts of these fires on 387 vertebrate species. We examined the utility of established and novel niche metrics to assess the potential impacts of large-scale disturbance events on species by comparing the potential effects of the fires as determined by our various niche measures to those derived from geographic-based measures of impact. We examined the quality of environmental space affected by the disturbance by quantifying the position in niche space where the disturbance occurred (center or margin), the uniqueness of the environmental space that was burned, and the degree to which the remaining, unburned portion of the niche differed from a species' original prefire niche. There was limited congruence between the proportion of geographic and niche space affected, which showed that geographic-based approaches in isolation may have underestimated the impact of the fires for 56% of modeled species. For each species, when combined, these metrics provided a greater indication of postdisturbance recovery potential than geographic-based measures alone. Accordingly, the integration of niche-based analyses into conservation assessments following large-scale disturbance events will lead to a more nuanced understanding of potential impacts and guide more informed and effective conservation actions.Estrategia basada en los nichos para explorar el impacto de la perturbació n ambiental sobre la biodiversidad En todo el mundo, las especies corren un riesgo cada vez mayor de verse amenazadas por procesos combinados, entre los que destacan las perturbaciones ambientales. Para facilitar una labor de conservació n eficaz despué s de estos fenó menos, se necesitan mé todos que evalú en el impacto potencial en varias especies y proporcionen informació n a escala de paisaje para orientar las respuestas especí ficas. A menudo, se calcula el traslape geográ fico entre una perturbació n y la distribució n de las especies y se utiliza como indicador del impacto potencial. Sin embargo, estos mé todos no tienen en cuenta la influencia importante de la heterogeneidad ambiental en toda el á rea de distribució n de las especies. Para abordar esta deficiencia, cuantificamos los efectos de las perturbaciones ambientales en el espacio del nicho ambiental de las especies. Usamos los incendios australianos de Black Summer de 2019 y 2020 como caso de estudio y aplicamos un enfoque centrado en el nicho para examinar los impactos potenciales de estos incendios en 387 especies de vertebrados. Analizamos la utilidad de las mé tricas nuevas y establecidas de nicho para evaluar los impactos potenciales de los eventos de perturbació n a gran escala para las especies con la comparació n de los efectos potenciales de los incendios determinados por nuestras diversas medidas de nicho con los derivados de las medidas de impacto basadas en la geografí a. Examinamos la calidad del espacio ambiental afectado por la perturbació n al cuantificar la posició n en el espacio del nicho donde se produjo la perturbació n (centro o margen), la singularidad del espacio ambiental que se quemó y el grado en que la parte restante no quemada del nicho diferí a del nicho original de una especie antes del incendio. Hubo una congruencia limitada entre la proporció n del espacio geográ fico y del nicho afectado, lo que demostró que los enfoques geográ ficos aislados pueden subestimar el impacto de los incendios para el 56% de las especies modeladas. Para cada especie, estas mé tricas combinadas proporcionaron una mayor indicació n del potencial de recuperació n tras las perturbaciones que las medidas geográ ficas por sí solas. Por lo tanto, la integració n de los aná lisis basados en nichos en las evaluaciones de conservació n tras perturbaciones a gran escala permitirá comprender mejor los impactos potenciales y orientar las acciones de conservació n de manera má s informada y eficaz. ResumenEstrategia basada en los nichos para explorar el impacto de la perturbació n ambiental sobre la biodiversidad En todo el mundo, las especies corren un riesgo cada vez mayor de verse amenazadas por procesos combinados, entre los que destacan las perturbaciones ambientales. Para facilitar una labor de conservació n eficaz despué s de estos fenó menos, se necesitan mé todos que evalú en el impacto potencial en varias especies y proporcionen informació n a escala de paisaje para orientar las respuestas especí ficas. A menudo, se calcula el traslape geográ fico entre una perturbació n y la distribució n de las especies y se utiliza como indicador del impacto potencial.Sin embargo, estos mé todos no tienen en cuenta la influencia importante de la heterogeneidad ambiental en toda el á rea de distribució n de las especies. Para abordar esta deficiencia, cuantificamos los efectos de las perturbaciones ambientales en el espacio del nicho ambiental de las especies. Usamos los incendios australianos de Black Summer de 2019 y 2020 como caso de estudio y aplicamos un enfoque centrado en el nicho para examinar los impactos potenciales de estos incendios en 387 especies de vertebrados. Analizamos la utilidad de las mé tricas nuevas y establecidas de nicho para evaluar los impactos potenciales de los eventos de perturbació n a gran escala para las especies con la comparació n de los efectos potenciales de los incendios determinados por nuestras diversas medidas de nicho con los derivados de las medidas de impacto basadas en la geografí a. Examinamos la calidad del espacio ambiental afectado por la perturbació n al cuantificar la posició n en el espacio del nicho donde se produjo la perturbació n (centro o margen), la singularidad del espacio ambiental que se quemó y el grado en que la parte restante no quemada del nicho diferí a del nicho original de una especie antes del incendio. Hubo una congruencia limitada entre la proporció n del espacio geográ fico y del nicho afectado, lo que demostró que los enfoques geográ ficos aislados pueden subestimar el impacto de los incendios para el 56% de las especies modeladas. Para cada especie, estas mé tricas combinadas proporcionaron una mayor indicació n del potencial de recuperació n tras las perturbaciones que las medidas geográ ficas por sí solas. Por lo tanto, la integració n de los aná lisis basados en nichos en las evaluaciones de conservació n tras perturbaciones a gran escala permitirá comprender mejor los impactos potenciales y orientar las acciones de conservació n de manera má s informada y eficaz. Resumen