A quantitative approach to endangered species act classification of long-lived vertebrates: Application to the North Pacific humpback whale

: The U.S. Endangered Species Act (ESA) mandates that recovery plans include specific criteria to determine when a species should be removed from the List of Endangered and Threatened Wildlife. To meet this mandate, we developed a new approach to determining classification criteria for long-lived vertebrates. The key idea is that endangerment depends on two critical aspects of a population: population size and trends in population size due to intrinsic variability in population growth rates. The way to combine these features is to identify a population size and range of population growth rates (where λ denotes the annual multiplicative rate of change of a population) above which there is a negligible probability of extinction. To do so, (1) information on the current population size and its variance is specified; (2) available information on vital rates or changes in abundance over time is used to generate a probability distribution for the population's λ; (3) the lower fifth percentile value for λ (denoted as λ(0.05) ) is obtained from the frequency distribution of λs; and (4) if λ(0.05) is <1.0, a backwards population trajectory starting at 500 individuals for a period of 10 years is performed and the resulting population size is designated as the threshold for listing a species as endangered, or if λ(0.05) is ≥1.0, the threshold for endangerment is set at 500 animals. A similar approach can be used to determine the threshold for listing a species as threatened under the ESA. We applied this approach to North Pacific humpback whales ( Megaptera novaeangliae) and used Monte Carlo simulations to produce a frequency distribution of λs for the whales under three different scenarios. Using λ(0.05), it was determined that the best estimates of current abundance for the central population of North Pacific humpback whales were larger than the estimated threshold for endangered status but less than the estimated threshold for threatened status. If accepted by the responsible management agency, this analysis would be consistent with a recommendation to downlist the central stock of humpback whales to a status of threatened, whereas the status of eastern and western stocks would remain endangered. Resumen: El acta de Especies Amenazadas de los Estados Unidos (ESA) demanda que los planes de recuperacion incluyan criterios especificos para determinar cuando una especie debe ser removida de la Lista de Especies de Vida Silvestre en Peligro. Para alcanzar este mandato, desarrollamos una nueva aproximacion para determinar los criterios de clasificacion para vertebrados de vida larga. La idea clave es que las amenazas dependen de dos aspecto criticos de una poblacion: tamano poblacional y tendencias en tamano poblacional debido a la variabilidad intrinseca de las tasas de crecimiento poblacional. La forma de combinar estas caracteristicas es la identificacion de un tamano poblacional y el rango de tasas de crecimiento poblacional (donde λ denota la tasa anual multiplicativa de cambio de una poblacion) por arriba de la cual existe una probabilidad de extincion neglibible. Para hacer esto 1) Se especifica la informacion sobre el tamano poblacional actual y su varianza; 2) Se utiliza informacion viable sobre tasas vitales o cambios en abundancia sobre el tiempo para generar una distribucion de probabilidades para la poblacion; 3) se obtiene el valor del percentil mas bajo para λ (denotado como λ(0.05)) de la distribucion de frecuencias de λs; y 4) si λ(0.05) es <1.0, se efectua una trayectoria hacia atras iniciando con 500 individuos por un periodo de 10 anos y el tamano poblacional resultante se designa como el limite para enlistar una especie bajo el estatus de en peligro o si el λ(0.05) es ≥1.0, el limite para considerar amenaza se establece en 500 animales. Una aproximacion similar puede ser usada para determinar los limites para enlistar especies como en peligro bajo la ESA. Aplicamos esta aproximacion para la ballena jorobada del Pacifico Norte ( Megaptera novaeangliae) y utilizamos simulaciones Monte Carlo para producir distribuciones de frecuencia de λs para ballenas bajo diferentes escenarios. Utilizando el λ(0.05), se determino que los mejores estimadores de la abundancia actual para la poblacion central de la ballena jorobada del Pacifico Norte fueron mayores que los limites estimados para ser considerada en el estatus de en peligro, pero menor a los limites de estatus de amenazada. Si este analisis es aceptado por las agencias de manejo responsables, podria ser consistente con una recomendacion de desenlistar el grupo central de ballenas jorobadas y pasarlo al estatus de amenazadas, mientras que el estatus de los grupos del Este y Oeste deberan permanecer en el estatus de en peligro.