From Local to Regional: Demographic and Population Dynamics of a Long-lived Scavenger Species in a Changing Environment

Abstract

[eng] In a rapidly changing world, the loss of global biodiversity presents a significant challenge. While sustainability has become a guiding principle for balancing the protection of the environment along with economic development and human well-being, its implementation can often be disjointed across various sectors. The incoherence in the integration of environmental policies can lead to unintended negative impacts on biodiversity, particularly for vulnerable species like vultures and the environmental services they provide. Vultures, as a highly threatened group of birds, are especially vulnerable to poisoning, but also to new circular economy and renewable energy policies such as the closure of landfills and wind energy. Thus, it is imperative to evaluate the mechanisms and demographic responses of vulture species to these new paradigms. My thesis examines the demography of the griffon vulture Gyps fulvus in northeast Iberian Peninsula, using long-term data to provide a comprehensive understanding of the population dynamics in response to a changing environment. In Chapter 1, we studied how the local griffon vulture population in Central Catalonia responded to reduced organic matter in an open landfill due to European sanitary measures aimed at closing landfills. Using the robust Schwarz and Arnason Jolly-Seber model, we estimated the vultures' apparent survival probability and annual abundance. We found that the available organic matter in the landfill significantly declined after a waste treatment centre was established, negatively impacting apparent survival. However, local abundance remained stable, with an increase attributed to the growth of the Catalonian breeding population. This suggests that local waste management measures had limited impact on vultures, as their high dispersal capacity allows them to find alternative food sources. In Chapter 2, we used a Bayesian hierarchical Cormack-Jolly-Seber model to analyze the age-specific demographic response of the local vulture population at the landfill, estimating apparent survival and permanent

emigration probabilities under three scenarios of organic matter availability: no reduction, substantial decrease, and drastic decrease. We found a notable increase in transients among newly captured immatures and adults. Apparent survival in juveniles declined, while in immature residents increased and adult residents decreased. The results suggested that intensified intraspecific competition due to reduced food increased permanent emigration. However, resident immatures showed resilience, indicating that high-quality individuals persisted despite food scarcity. In Chapter 3, we used a multi-site Integrated Population Model (ms-IPM) to examine the dynamics of griffon vulture populations in Catalonia, Aragon, and the Valencian Community. We aimed to understand demographic processes and inform site-specific conservation strategies. We observed different trends: steady growth in Catalonia, stabilization in the Valencian Community after an initial increase, and a decline with a slight recovery in Aragon. Key growth factors varied by region: adult survival in Aragon, floater-to-breeder ratio and immigration in the Valencian Community, and all three factors in Catalonia. Density dependence affected the floater-to-breeder ratio and immigration in Catalonia and the Valencian Community, with higher emigration to the other two sites in the vultures of Valencian Community, likely due to nearing carrying capacity. Populations in Aragon and the Valencian Community are stable, while Catalonia is growing. Maintaining adult survival in Aragon is crucial, given its lower rate and potential non-natural mortality sources. This study highlights the value of ms-IPMs for understanding complex population dynamics and the need for targeted conservation strategies. In conclusion, by applying demographic models, including the ms-IPM, and addressing data heterogeneity and uncertainty, in this thesis we gained a deeper understanding of griffon vulture population dynamics. This approach helped identify key demographic drivers, identify possible environmental impacts, and inform conservation strategies, highlighting the need for cohesive policies across regions to effectively conserve vulnerable species like vultures.

[spa] En un mundo en constante cambio, la pérdida de biodiversidad global supone un gran desafío para la humanidad. Aunque la sostenibilidad busca equilibrar la protección ambiental con el desarrollo económico y el bienestar humano, su implementación a menudo es incoherente entre sectores. Esto puede generar impactos negativos sobre la biodiversidad, especialmente en especies vulnerables como los buitres y los servicios ambientales que brindan. Los buitres, un grupo de aves altamente amenazado, son particularmente vulnerables al envenenamiento y a nuevas políticas de economía circular y energías renovables, como el cierre de vertederos y la energía eólica. Por lo tanto, es crucial evaluar cómo estas especies responden demográficamente a estos nuevos paradigmas. Mi tesis investiga la demografía del buitre leonado (Gyps fulvus) en el noreste de la Península Ibérica, utilizando datos a largo plazo para comprender la dinámica poblacional en un entorno cambiante. En el Capítulo 1, se analizó cómo la población de buitres en la Cataluña Central respondió a la reducción de materia orgánica en un vertedero, debido a medidas europeas destinadas a su cierre. A través del modelo Schwarz y Arnason Jolly-Seber, estimamos la probabilidad de supervivencia aparente y la abundancia anual. Encontramos que la disponibilidad de materia orgánica disminuyó significativamente tras la apertura de un centro de tratamiento de residuos, lo que afectó negativamente la supervivencia aparente. Sin embargo, la abundancia local permaneció estable, gracias al crecimiento de la población reproductora en Cataluña. Esto sugiere que la capacidad de dispersión de los buitres les permitió encontrar otras fuentes de alimento, mitigando el impacto de las medidas locales de gestión de residuos. En el Capítulo 2, utilizamos un modelo jerárquico bayesiano Cormack-Jolly-Seber para analizar la respuesta demográfica por edad bajo tres escenarios de disponibilidad de materia orgánica: sin reducción, disminución sustancial y disminución drástica.

Encontramos un aumento de individuos transeúntes entre los inmaduros y adultos recién capturados. La supervivencia aparente en juveniles disminuyó, mientras que en inmaduros residentes aumentó y en adultos residentes disminuyó. Estos resultados sugieren que la competencia por alimento impulsó la emigración permanente. Curiosamente, los inmaduros residentes mostraron una tendencia opuesta, sugiriendo la persistencia de individuos de alta calidad a pesar de la escasez de alimento. En el Capítulo 3, utilizamos un Modelo Integrado de Población de múltiples sitios (ms-IPM) para estudiar las dinámicas de buitres leonados en Cataluña, Aragón y la Comunidad Valenciana, con el fin de desarrollar estrategias de conservación específicas para cada región. Observamos diferentes tendencias: crecimiento en Cataluña, estabilización en la Comunidad Valenciana tras un incremento inicial y un declive con ligera recuperación en Aragón. Los factores de crecimiento variaron: la supervivencia adulta fue clave en Aragón, mientras que en la Comunidad Valenciana lo fue la relación entre individuos flotantes y reproductores, además de la inmigración. En Cataluña, los tres factores fueron importantes. La dependencia de la densidad afectó la relación flotante-reproductor y la inmigración en Cataluña y la Comunidad Valenciana, con mayor emigración desde la Comunidad Valenciana hacia las otras dos regiones, probablemente por proximidad a su capacidad de carga. Las poblaciones en Aragón y la Comunidad Valenciana están estables, mientras que Cataluña está en crecimiento. Mantener la supervivencia adulta en Aragón es fundamental, debido a su baja tasa y las posibles fuentes de mortalidad no natural. Este estudio subraya el valor de los ms-IPM para entender las dinámicas poblacionales complejas y la necesidad de estrategias de conservación global adaptadas a cada región. En conclusión, la aplicación de modelos demográficos ha permitido identificar los factores clave que impulsan la dinámica poblacional del buitre leonado, ofreciendo información para diseñar estrategias de conservación y destacando la importancia de políticas coherentes entre regiones para proteger a estas especies vulnerables.