An occupancy-based quantification of the highly imperiled status of desert fishes of the southwestern United States

Desert fishes are some of the most imperiled vertebrates worldwide due to their low economic worth and because they compete with humans for water. An ecological complex of fishes, 2 suckers (Catostomus latipinnis, Catostomus discobolus) and a chub (Gila robusta) (collectively managed as the so-called three species) are endemic to the U.S. Colorado River Basin, are affected by multiple stressors, and have allegedly declined dramatically. We built a series of occupancy models to determine relationships between trends in occupancy, local extinction, and local colonization rates, identify potential limiting factors, and evaluate the suitability of managing the 3 species collectively. For a historical period (1889–2011), top performing models (AICc) included a positive time trend in local extinction probability and a negative trend in local colonization probability. As flood frequency decreased post-development local extinction probability increased. By the end of the time series, 47% (95% CI 34-61) and 15% (95% CI 6-33) of sites remained occupied by the suckers and the chub, respectively, and models with the 2 species of sucker as one group and the chub as the other performed best. For a contemporary period (2001−2011), top performing (based on AICc) models included peak annual discharge. As peak discharge increased, local extinction probability decreased and local colonization probability increased. For the contemporary period, results of models that split all 3 species into separate groups were similar to results of models that combined the 2 suckers but not the chub. Collectively, these results confirmed that declines in these fishes were strongly associated with water development and that relative to their historic distribution all 3 species have declined dramatically. Further, the chub was distinct in that it declined the most dramatically and therefore may need to be managed separately. Our modeling approach may be useful in other situations in which targeted data are sparse and conservation status and best management approach for multiple species are uncertain. Una Cuantificacion Basada en la Ocupacion del Estado Altamente en Peligro de los Peces del Desierto del Suroeste de los Estados Unidos Resumen Los peces del desierto son unos de los vertebrados en mayor peligro a nivel mundial debido a su bajo valor economico y a que compiten por el agua con los humanos. Un complejo ecologico de peces, dos miembros de la familia Catostomidae (Catostomus latipinnis, C. discobolus) y un bagre (Gila robusta) (todos manejados colectivamente como las llamadas tres especies), endemico a la cuenca estadunidense del Rio Colorado, esta afectado por multiples factores estresantes y supuestamente ha declinado dramaticamente. Construimos una serie de modelos de ocupacion para determinar las relaciones entre las tendencias de ocupacion, la extincion local y las tasas de colonizacion, para identificar los factores limitantes potenciales y para evaluar la idoneidad del manejo colectivo de las tres especies. Durante un periodo historico (1889 – 2011), los modelos con el mejor desempeno (AICc) incluyeron una tendencia positiva de tiempo en la probabilidad de extincion local y una tendencia negativa en la probabilidad de colonizacion local. La probabilidad de extincion local incremento conforme disminuyo la frecuencia de inundaciones pos-desarrollo. Al final de la serie de tiempo, el 47% (95% IC 34 – 61) y el 15% (95% IC 6 – 33) de los sitios permanecieron ocupados por los catostomidos y el bagre, respectivamente, y los modelos con las dos especies de catostomidos como un grupo y el bagre como otro tuvieron el mejor desempeno. Para un periodo contemporaneo (2001 – 2011), los modelos con el mejor desempeno (basados en AICc) incluyeron a la mayor descarga anual. La probabilidad de extincion local disminuyo y la probabilidad de colonizacion local incremento conforme incremento la mayor descarga. Para el periodo contemporaneo, los resultados de los modelos que dividieron a las tres especies en grupos separados fueron similares a los resultados de los modelos que combinaron a los dos catostomidos pero no al bagre. Colectivamente, estos resultados confirmaron que las declinaciones de estos peces estuvieron fuertemente asociadas con el desarrollo del agua y que, en relacion a su distribucion historica, las tres especies han declinado dramaticamente. Ademas, el bagre se distinguio por declinar mas dramaticamente y por lo tanto tal vez requiera de manejo por separado. Nuestra estrategia de modelado puede ser util en otras situaciones en las que los datos de importancia son escasos y el estado de conservacion y la mejor estrategia de manejo para multiples especies son inciertos.