Modelling roadkill spatiotemporal patterns, movement routes and mitigation solutions for Mediterranean amphibians

Abstract

Roads have detrimental impacts on ecosystems by fragmenting habitats, restricting wildlife movement, and increasing roadkill risk. The limited understanding of how different animal groups respond to these road-related threats hinders the development and implementation of effective road mitigation measures. Ultimately, this issue constrains the efforts to maintain and restore landscape connectivity. This thesis aims to analyse the influence of landscape drivers and its connectivity on the spatiotemporal patterns of amphibian roadkill, with remote sensing satellite data. To achieve this, I first identified key drivers of amphibian mortality spatial patterns. Secondly, I examined the spatiotemporal trends of amphibian roadkill. Thirdly, I tested the effectiveness of permanent mitigation measures for amphibians in reducing the roadkill risk. Lastly, I evaluated whether landscape connectivity could be used as a predictor of amphibian roadkill risk. My findings revealed that reduced water availability is likely to increase roadkill risk for most amphibian species, whose populations may already be struggling with the combined effect of road negative impacts and other anthropogenic threats, especially when considering their roadkill temporal trends. In addition, specific roadkill mitigation measures showed promising results in reducing the number of amphibians reaching the roads. Landscape connectivity also proved to be useful as an amphibian roadkill predictor, offering a cost-effective alternative to more demanding field-based methods. This study highlights the urgency of amphibian conservation actions at both the population and species levels, as many species’ movement patterns remain unknown, impeding the development of more effective conservation measures. The integration of knowledge about amphibian movement, their roadkill patterns, and the response to roadkill mitigation structures is crucial for ensuring the survival and persistence of amphibians in the face of expanding road networks and environmental changes; - Modelação dos padrões espácio-temporais de atropelamento, rotas de movimento e soluções de mitigação para anfíbios mediterrâneos Resumo: As estradas têm impactos negativos nos ecossistemas ao fragmentarem os habitats, restringirem o movimento dos animais e aumentarem o seu risco de atropelamento. O conhecimento reduzido de como diferentes grupos respondem a ameaças relacionadas com estradas limita o desenvolvimento e implementação de medidas de mitigação eficazes. Isto dificulta os esforços para manter e restaurar a conectividade da paisagem. Esta tese visa analisar a influência dos fatores de paisagem e da sua conectividade nos padrões espácio-temporais de atropelamento de anfíbios. Para tal, identificámos os principais fatores que influenciam os padrões espaciais de mortalidade de anfíbios, e examinámos as tendências espácio-temporais dos atropelamentos dos anfíbios. Em terceiro lugar, testámos a eficácia de medidas de mitigação na redução do risco de atropelamento para este grupo taxonómico. Por fim, avaliámos se a conectividade da paisagem pode ser utilizada como preditor do risco de atropelamento. Os resultados revelaram que a redução da disponibilidade de água provavelmente aumentará o risco de atropelamento para a maioria das espécies, cujas populações podem já estar afetadas com o impacto combinado das estradas e de outras ameaças antropogénicas, especialmente tendo em conta a tendência temporal dos atropelamentos. Adicionalmente, as medidas de mitigação reduziram significativamente o número de anfíbios que chegam às estradas. A conectividade da paisagem também se mostrou útil como preditor de atropelamentos, oferecendo uma alternativa economicamente mais vantajosa quando comparada com métodos mais tradicionais. Destacamos a urgência da conservação dos anfíbios, tanto ao nível das populações como das espécies, dado que os padrões de movimentos de muitas ainda são desconhecidos, impedindo o desenvolvimento de medidas de conservação mais eficazes. A integração do conhecimento sobre os movimentos dos anfíbios, os seus padrões de atropelamento e resposta a estruturas de mitigação é crucial para assegurar a sobrevivência e persistência dos mesmos face à expansão das redes viárias e mudanças ambientais.