Estimating carcass detection and persistence heterogeneity and roadkill numbers with open population capture-recapture models

Abstract

A contagem de carcaças em rodovias é amplamente utilizada para quantificar o impacto dessas infraestruturas na fauna. Um número confiável de atropelamentos é essencial para tomadas de decisão efetivas quanto a mitigação desse impacto. Para isso, é necessário considerar não apenas a contagem simples de carcaças, mas corrigir as principais fontes de erros da amostragem de fatalidades: a detecção e persistência das carcaças. Os métodos usados consideram os erros constantes no espaço, no tempo e, às vezes, entre espécies. Mas, é esperado que eles apresentem variação, já que podem ser influenciados pelo tráfego de veículos ou condições climáticas, por exemplo. Nesse trabalho, apresentamos uma abordagem com modelos hierárquicos de população aberta, usando inferência Bayesiana e dados de captura e recaptura para estimar taxas de atropelamento e exploramos a variação na detecção e persistência das carcaças em diferentes segmentos de rodovia, períodos de amostragem e entre duas espécies: um mamífero (gambá-de- orelha-branca) e um réptil (lagarto-teiú). Procuramos pelas carcaças em um trecho de 104 km de rodovia no sul do Brasil, subdividido em três trechos, em sete campanhas amostrais com quatro dias consecutivos cada. As carcaças foram marcadas para serem reconhecidas ao longo dos dias dentro da mesma campanha, resultando em um histórico de capturas para cada carcaça. Estimamos as probabilidades de detecção e persistência das carcaças, o número de atropelamentos e taxas diárias de atropelamentos por quilômetro para cada espécie, trecho e campanha. Foram feitas 218 capturas de 94 indivíduos de gambá e 61 capturas de 41 indivíduos de teiú. Houve grande incerteza nas estimativas dos parâmetros, principalmente para o teiú, devido ao menor número de capturas, dificultando a visualização da variação da detecção e da persistência. A taxa de atropelamento que estimamos demonstrou ser o parâmetro mais confiável para avaliar e comparar atropelamentos em rodovias. O padrão estimado pelas taxas no comparativo entre as duas espécies diferiu do observado, embora tenham mais registros de gambás, as taxas de atropelamento são semelhantes entre as espécies.

The number of carcasses found on roads is widely used to quantify road impact on wildlife. However, only a raw count of carcasses does not represent the actual roadkill number that is essential to support mitigation effort decisions. Carcass detection and persistence are the main sources of error in roadkill estimates. Current methods used to correct carcass counts consider detection and persistence as not varying in space, time and,sometimes, among species. However, it is expected these parameters to vary. Here, we present a hierarchical approach in a Bayesian framework using an open population model and capture-recapture data to directly estimate roadkill rates and explore carcass detection and persistence variation among segments, sampling sessions and two species, a mammal (opossum) and a reptile (tegu). We surveyed carcasses on a 104 km road stretch in Southernmost Brazil splitted in three segments, during seven sampling sessions, each one with four consecutive days. Carcasses were marked and could be recaptured over the sampling days within the same sampling session, resulting in a capture history for each carcass. We estimated carcass detection and persistence probabilities, roadkill numbers and a daily roadkill rate per kilometer for species, segments, and sessions. We recorded 218 captures from 94 individuals of opossums, and 61 captures, from 41 individuals of tegus. Parameter estimates presented large uncertainty, mainly for tegus, due to the lower number of captures, thus variation in detection and persistence was not clear. The roadkill rate is the best parameter to evaluate and compare roadkill numbers. The roadkill rates diverged from the observed pattern when comparing the two species, we found a higher number of opossums carcasses, but estimated roadkill rates were similar with tegus.