Ecological corridors in Costa Rica: An evaluation applying landscape structure, fragmentation-connectivity process, and climate adaptation

Abstract

In recent years, ecological corridors have been proposed on a global scale as a response to the accelerated process of natural ecosystem fragmentation, mainly as a result of human impact. In accordance with this trend, Costa Rica has undergone a process of implementing ecological corridors as to promote ecological connectivity since the 1990s, with the establishment of 44 ecological corridors covering 38% of Costa Rica's territory. Nevertheless, there is no research evaluating these corridors on a national scale that takes into account their functions as conduits, barriers, and habitats. Thus, the objective of this research was to describe the process of biological corridor formation in Costa Rica, and to evaluate the potential effectiveness of corridors by considering aspects of landscape structure and ecological processes related to connectivity and fragmentation. We used the National Program of Ecological Corridors database along with coverage analysis from Landsat images from 2000 and 2015.The composition of the biological corridors was determined at the landscape scale and related to potential to maintain a specific population of wild mammals weighing more than 10 kg. The composition of the ecological corridors was highly variable in terms of total area, proportion of natural habitat, and fragmentation process. Most biological corridors are capable of maintaining viable populations of Pecari tajacu and Tapir bairdii, while none could maintain populations of Panthera onca and Tayassu pecari. Only 50% of the biological corridors had improved in their connectivity. Therefore, public policies, such as master plans focusing on ecosystem restoration must be established. In addition, only two biological corridors incorporate the majority of elevation ranges (Life Zones) present in the country, which reduces the potential of the corridor system as a tool for climate change adaptation.

En los últimos años se han propuesto corredores ecológicos a escala global como respuesta al proceso acelerado de fragmentación de los ecosistemas naturales, principalmente como consecuencia del impacto humano. De acuerdo con esta tendencia, Costa Rica ha experimentado un proceso de implementación de corredores ecológicos para promover la conectividad ecológica desde la década de 1990, con el establecimiento de 44 corredores ecológicos que cubren el 38% del territorio costarricense. Sin embargo, no existe una investigación que evalúe estos corredores a escala nacional que tenga en cuenta sus funciones como conductos, barreras y hábitats. Por lo tanto, el objetivo de esta investigación fue describir el proceso de formación del corredor biológico en Costa Rica y evaluar la efectividad potencial de los corredores considerando aspectos de la estructura del paisaje y los procesos ecológicos relacionados con la conectividad y la fragmentación. Utilizamos la base de datos del Programa Nacional de Corredores Ecológicos junto con análisis de cobertura de imágenes Landsat de 2000 y 2015. La composición de los corredores biológicos se determinó a escala de paisaje y se relacionó con el potencial para mantener una población específica de mamíferos silvestres que pesa más de 10 kg . La composición de los corredores ecológicos fue muy variable en términos de área total, proporción de hábitat natural y proceso de fragmentación. La mayoría de los corredores biológicos son capaces de mantener poblaciones viables de Pecari tajacu y Tapir bairdii, mientras que ninguno pudo mantener poblaciones de Panthera onca y Tayassu pecari. Solo el 50% de los corredores biológicos habían mejorado en su conectividad. Por lo tanto, se deben establecer políticas públicas, como planes maestros enfocados en la restauración de ecosistemas. Además, solo dos corredores biológicos incorporan la mayoría de rangos de elevación (Zonas de Vida) presentes en el país, lo que reduce el potencial del sistema de corredores como herramienta de adaptación al cambio climático.