Roads and connectivity in the Atlantic Forest: identifying priority areas for implementation of mitigation measures

As rodovias podem representar um importante fator na fragmentação de habitat para espécies silvestres adaptadas a habitats de alta complexidade estrutural, como as florestas tropicais. As estradas reduzem a conectividade da paisagem e a capacidade da população regional em habitar todas as áreas adequadas e estes efeitos são mais significativos nas espécies que evitam a estrada, que são, muitas vezes, espécies de interior de florestas. A magnitude dos efeitos de barreira dependerá do comportamento e mobilidade destas espécies. Quando as estradas representam ralos (sink) ou barreiras para as populações, devido, respectivamente, aos atropelamentos ou à repulsa, medidas mitigadoras são indicadas para aumentar a conectividade entre as manchas de habitat separadas por essas estradas. A qualidade do habitat é um fator que deve ser considerado, mesmo com baixas frequências de atropelamentos nesses locais. O objetivo desse estudo foi propor dois métodos de seleção de áreas prioritárias para implantação de medidas mitigadoras dos efeitos das estradas sobre espécies de vertebrados florestais: Seleção Hierárquica Multivariada e Seleção Bivariada. A área de estudo foi o bioma Mata Atlântica, sendo recortado em paisagens hexagonais em três escalas diferentes (10.000, 1.000 e 100 km), usando a extensão Repeating Shapes no programa ArcGIS 9.3. Em cada hexágono foram calculados: área de floresta e de Unidade de Conservação, densidade de estradas e de hidrografia. Apenas os hexágonos cobertos por no mínimo 45% pela Mata Atlântica, com mais de 50% de cobertura florestal e mais de 1% de Unidades de Conservação foram incluídos nas análises. Após esta seleção, no método Seleção Hierárquica Multivariada, foi feita uma análise de componentes principais (PCA) com as quatro variáveis medidas, para cada escala separadamente. Os hexágonos foram então ordenados segundo o posicionamento deles no 1 Eixo da PCA de forma hierárquica e da maior para menor escala de hexágonos. Para área de estudo o método de Seleção Bivariada foi construído um gráfico de pontos, para cada escala de hexágono, com as variáveis cobertura florestal e rios. Foram selecionados os hexágonos que estavam localizados no quadrante do gráfico que representasse maior densidade de rios e maior porcentagem de cobertura florestal. Posteriormente foi feita uma simulação para avaliar se os métodos eram capazes de recuperar escores tão alto quanto a ordenação seguindo apenas o posicionamento dos hexágonos no Eixo 1 da PCA, sem uma análise hierárquica. O método de Seleção Hierárquica Multivariada foi mais eficiente para escolha de áreas prioritárias do que a Seleção Bivariada tanto para a escala intermediária (1.000 km) quanto para a menor escala (100 km). Os cinco hexágonos de 100 km mais prioritários estão localizados em São Paulo e Paraná, abrangendo quatro UCs (PARES de Jacupiranga, APA de Guaraqueçaba, APA Cananéia- Jacuípe e PARES da Ilha do Cardoso). Devido à simplicidade e fácil aplicabilidade do método, acredita-se que este pode ser uma opção interessante para escolha de áreas prioritárias para implantação de medidas mitigadoras dos efeitos de estradasRoads may represent an important factor in fragmentation of habitat for wild species adapted to habitats of high structural complexity as rainforests. Roads reduce landscape connectivity and the capacity of the regional population live in all suitable areas and these effects are most significant in species that avoid the road, which are often species dependent on forests. The magnitude of the barrier effects depend on the behavior and mobility of these species. When roads represent "sinkers" or barriers for populations due, respectively, trampling or avoidance, mitigation measures are indicated to increase connectivity between habitat patches separated by these roads. The habitat quality is a factor that must be considered, even at low frequencies of road kill there. The goal of this study was to propose two methods of selecting priority areas for implementation of mitigation measures of roads effects on forest vertebrate species: Multivariate Hierarchical Selection and Bivariate Selection. The study area was the Atlantic Forest biome, being cut into hexagonal landscapes at three different scales (10,000, 1,000 and 100 km), using the extension "Repeating Shapes" program in ArcGIS 9.3. In each hexagon was calculated: area of forest, protected areas, density of roads and hydrograph. Only hexagons covered by at least 45% by the Atlantic Forest, with over 50% forest cover and more than 1% of protected areas were included in the analyzes. After this using the Multivariate Hierarchical selection method, we performed a principal component analysis (PCA) with the four variables measured for each scale separately. The hexagons were then ordered according to their position in the first axis of PCA, using a hierarchical manner and the smaller scale of hexagons. For the Bivariate selection method we did a dot plot for each scale hexagon, with the variables forest cover and rivers. We selected hexagons that were located in the quadrant of the graph that represented higher density of rivers and larger percentage of forest cover. After that, we made a simulation to evaluate if the two methods were able to retrieve scores as high as the ordination following only the positioning of the hexagons on Axis 1 of the PCA, without a hierarchical analysis. For the study site, the Multivariate Hierarchical selection was more efficient for choosing priority areas than Bivariate Selection for both the intermediate scale (1000 km) and to a lesser extent (100 km). The five hexagons of 100 km of highest priorities are located in São Paulo and Paraná, covering four protected areas (PARES of Jacupiranga, Guaraqueçaba APA, and APA Cananéia-Jacuípe and PARES Ilha do Cardoso). Due to simplicity and easy applicability of the method, we believe this may be an interesting option for selecting priority areas for implementation of mitigation measures of the effects of road