Assessing protected area vulnerability to climate change in a case study of South African national parks.

Climate change is challenging the ability of protected areas (PAs) to meet their objectives. To improve PA planning, we developed a framework for assessing PA vulnerability to climate change based on consideration of potential climate change impacts on species and their habitats and resource use. Furthermore, the capacity of PAs to adapt to these climate threats was determined through assessment of PA management effectiveness, adjacent land use, and financial resilience. Users reach a PA-specific vulnerability score and rank based on scoring of these categories. We applied the framework to South Africa's 19 national parks. Because the 19 parks are managed as a national network, we explored how resources might be best allocated to address climate change. Each park's importance to the network's biodiversity conservation and revenue generation was estimated and used to weight overall vulnerability scores and ranks. Park vulnerability profiles showed distinct combinations of potential impacts of climate change and adaptive capacities; the former had a greater influence on vulnerability. Mapungubwe National Park emerged as the most vulnerable to climate change, despite its relatively high adaptive capacity, largely owing to large projected changes in species and resource use. Table Mountain National Park scored the lowest in overall vulnerability. Climate change vulnerability rankings differed markedly once importance weightings were applied; Kruger National Park was the most vulnerable under both importance scenarios. Climate change vulnerability assessment is fundamental to effective adaptation planning. Our PA assessment tool is the only tool that quantifies PA vulnerability to climate change in a comparative index. It may be used in data-rich and data-poor contexts to prioritize resource allocation across PA networks and can be applied from local to global scales.

Resumen El cambio climático es un gran obstáculo para que las áreas protegidas (AP) logren sus objetivos. Para mejorar la planeación de las AP, desarrollamos un marco de trabajo para evaluar la vulnerabilidad de estas ante el cambio climático con base en la consideración de los impactos potenciales del cambio climático sobre las especies, sus hábitats y los recursos que usan. Además, determinamos la capacidad de las AP para adaptarse a estas amenazas climáticas mediante la valoración de las categorías efectividad de la gestión de las AP, las tierras adyacentes y la resiliencia económica. Los usuarios logran un puntaje y clasificación de vulnerabilidad específicas de la AP con base en las calificaciones de estas categorías. Aplicamos el marco de trabajo a los 19 parques nacionales de Sudáfrica. Ya que todos los parques se manejan como una red nacional, exploramos cómo pueden asignarse de mejor manera los recursos para lidiar con el cambio climático. Se estimaron la importancia de cada parque para la conservación de la biodiversidad de la red y la generación de ganancias. Después usamos las estimaciones para sopesar los puntajes y las clasificaciones generales de vulnerabilidad. Los perfiles de vulnerabilidad de los parques mostraron combinaciones distintivas de impactos potenciales del cambio climático y capacidades de adaptación; los impactos tuvieron una mayor influencia sobre la vulnerabilidad. El Parque Nacional Mapungubwe se ubicó como el más vulnerable ante el cambio climático, a pesar de tener una capacidad de adaptación relativamente alta, principalmente debida a grandes cambios proyectados para el uso de recursos y especies. El Parque Nacional Table Mountain tuvo el puntaje más bajo de vulnerabilidad generalizada. Las clasificaciones de vulnerabilidad al cambio climático difirieron notablemente una vez que se aplicaron los factores de importancia; el Parque Nacional Kruger fue el más vulnerable bajo ambos escenarios de importancia. La evaluación de vulnerabilidad al cambio climático es fundamental para la planeación efectiva de la adaptación. Nuestra herramienta de valoración de las AP es la única que cuantifica la vulnerabilidad de las AP al cambio climático en un índice comparativo. Puede usarse en contextos con muchos o pocos datos para priorizar la asignación de recursos en las redes de AP y puede aplicarse desde la escala local hasta la mundial.

An environmental flow determination method for integrating multiple-scale ecohydrological and complex ecosystem processes in estuaries.

This paper presents an environmental flow methodology that was developed to accommodate shallow, highly dynamic micro-tidal estuaries found along the wave-dominated coast of South Arica. This method differs to most other approaches that primarily focus on larger permanently open systems having unrestricted inlets. Following an adaptive, design science research approach, the 7-step method adopted both ecohydrological and ecosystem-based concepts, encapsulating key hydrologicalhydrodynamic-biogeochemical processes, as well as biotic responses. The procedure also addresses a key challenge often encountered in applying these approaches to complex estuarine systems - the mismatch of temporal and spatial scales between abiotic processes and biotic responses. The method simplifies and aggregates abiotic processes to appropriate scales suitable for analysis of biotic responses, by introducing concepts such zoning and major physical states that characterize an estuary. The method's flexibility in data requirements lends itself to applications in countries where data is limited or where differences exist in data quality between systems. Essential in any environmental flow determination process, however, is long-term monitoring to incrementally improve confidence of the input data, but also to evaluate whether allocated flows achieve desired objectives set. Future challenges include refining the method to accommodate flow changes within much shorter timeframes and in conjunction with escalating global change pressures amongst other; pollution, living resource exploitation and physical destruction of habitat.