undefined

Species distributions models may predict accurately future distributions but poorly how distributions change : A critical perspective on model validation

Julkaisuvuosi

2023

Tekijät

Piirainen, Sirke; Lehikoinen, Aleksi; Husby, Magne; Kålås, John Atle; Lindström, Åke; Ovaskainen, Otso

Tiivistelmä

Aim Species distribution models (SDMs) are widely used to make predictions on how species distributions may change as a response to climatic change. To assess the reliability of those predictions, they need to be critically validated with respect to what they are used for. While ecologists are typically interested in how and where distributions will change, we argue that SDMs have seldom been evaluated in terms of their capacity to predict such change. Instead, typical retrospective validation methods estimate model's ability to predict to only one static time in future. Here, we apply two validation methods, one that predicts and evaluates a static pattern, while the other measures change and compare their estimates of predictive performance. Location Fennoscandia. Methods We applied a joint SDM to model the distributions of 120 bird species in four model validation settings. We trained models with a dataset from 1975 to 1999 and predicted species' future occurrence and abundance in two ways: for one static time period (2013–2016, ‘static validation’) and for a change between two time periods (difference between 1996–1999 and 2013–2016, ‘change validation’). We then measured predictive performance using correlation between predicted and observed values. We also related predictive performance to species traits. Results Even though static validation method evaluated predictive performance as good, change method indicated very poor performance. Predictive performance was not strongly related to any trait. Main Conclusions Static validation method might overestimate predictive performance by not revealing the model's inability to predict change events. If species' distributions remain mostly stable, then even an unfit model can predict the near future well due to temporal autocorrelation. We urge caution when working with forecasts of changes in spatial patterns of species occupancy or abundance, even for SDMs that are based on time series datasets unless they are critically validated for forecasting such change.
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Jyväskylän yliopisto

Ovaskainen Otso Orcid -palvelun logo

Helsingin yliopisto

Lehikoinen Aleksi

Ovaskainen Otso

Piirainen Sirke

Lapin yliopisto

Piirainen Sirke Orcid -palvelun logo

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Volyymi

29

Numero

5

Sivut

654-665

Julkaisu­foorumi

54803

Julkaisufoorumitaso

2

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Kyllä

Julkaisukanavan avoin saatavuus

Kokonaan avoin julkaisukanava

Rinnakkaistallennettu

Kyllä

Muut tiedot

Tieteenalat

Ekologia, evoluutiobiologia

Avainsanat

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Julkaisumaa

Yhdistynyt kuningaskunta

Kustantajan kansainvälisyys

Kansainvälinen

Kieli

englanti

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Kyllä

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Ei

DOI

10.1111/ddi.13687

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä