Integrating ecological niche and hydrological connectivity models to assess the impacts of hydropower plants on an endemic and imperilled freshwater turtle.

Hydropower is the main renewable energy source around the globe; however, cumulative impacts of hydropower plants (HPPs) come with vast environmental concerns. As freshwater species are susceptible to hydrodam‐induced environmental modifications, an understanding of how HPPs change species distribution is required to predict and mitigate the impacts of the expansion of hydroelectric matrices generation, securing energy provision and biodiversity conservation.We assessed the impacts of HPPs on the distribution of an endemic and imperilled freshwater turtle with very unique ecological requirements, the Williams' side‐necked turtle Phrynops williamsi. To prevent and mitigate impacts, we prioritized sites for species conservation by classifying planned HPP locations according to their predicted adverse effects on species distribution.We built ecological niche models to estimate the distribution of the species. Then, we contrasted the species distribution with current and planned HPPs in Brazil to (i) verify whether HPPs locations coincide with high suitability areas; (ii) assess the difference in the magnitude of impacts on species caused by HPPs regarding their licensing stage and type; and (iii) identify priority areas for species conservation over the sites where new HPPs are planned based on an integrative analysis of ecological niche and hydrological connectivity models. Finally, we assessed the risk of species extinction at multiple levels according to IUCN criteria.HPPs overlap areas of high suitability for the species, independently of type or licensing stage. Differences in adverse impacts among HPP types were determined by the affected area and the degree of disruption in connectivity. In the future, the area impacted by small HPPs will nearly equal those of large HPPs, which currently have the highest impacts on species. The conservation status of the species partially corroborated previous assessments and suggested that its extinction risk was underestimated at some levels.Synthesis and applications. Our modelling approach highlights potential conflicts between hydropower generation and species conservation. This analysis can be a complementary tool to drive decisions on the ecological sustainability of HPPs; it can reveal the patterns of cumulative impacts of HPPs on riverine species and freshwater ecosystems, informing the planning of sustainable energy provision. [ABSTRACT FROM AUTHOR]

Resumo: A energia hidrelétrica é a principal fonte de energia renovável no mundo; no entanto, os impactos cumulativos das usinas hidrelétricas geram graves preocupações ambientais. Uma vez que as espécies de água doce são suscetíveis a modificações ambientais causadas por barragens, é necessário entender como as usinas hidrelétricas alteram a distribuição das espécies para prever e mitigar os impactos da expansão da geração de energia hidrelétrica, garantindo o fornecimento de energia e a conservação da biodiversidade.Avaliamos os impactos de usinas hidrelétricas na distribuição de uma espécie de quelônio endêmica e ameaçada, o cágado‐rajado (Phrynops williamsi). Para prevenir e mitigar os impactos, priorizamos locais para conservação da espécie, classificando as localizações de usinas hidrelétricas planejadas de acordo com seus efeitos adversos previstos na distribuição da espécie.Construímos modelos de nicho ecológico para estimar a distribuição da espécie e, em seguida, contrastamos a distribuição da espécie com as usinas hidrelétricas atuais e planejadas no Brasil para: (i) verificar se as localizações das usinas hidrelétricas coincidem com áreas de alta adequabilidade; (ii) avaliar a diferença na magnitude dos impactos nas espécies causados pelas usinas hidrelétricas em relação à sua fase de licenciamento e tipo; e (iii) identificar áreas prioritárias para a conservação da espécie nos locais onde estão planejadas novas usinas hidrelétricas com base em uma análise integrativa de modelos de nicho ecológico e conectividade hidrológica. Por fim, avaliamos o risco de extinção da espécie em vários níveis de acordo com os critérios da IUCN.As usinas hidrelétricas sobrepõem áreas de alta adequabilidade para a espécie, independentemente do tipo ou estágio de licenciamento. As diferenças nos impactos adversos entre os tipos de usina hidrelétrica foram determinadas pela área afetada e pelo grau de interrupção na conectividade. No futuro, a área impactada por pequenas centrais hidrelétricas (PCHs) será quase igual àquela das grandes usinas hidrelétricas (UHEs), que atualmente têm os maiores impactos sobre a espécie. Nossa avaliação do status de conservação da espécie corroborou parcialmente avaliações anteriores e sugeriu que o risco de extinção foi subestimado em alguns níveis.Síntese e aplicações. Nossa abordagem metodológica de modelagem destaca conflitos potenciais entre geração hidrelétrica e a conservação da espécie. Essa análise pode ser uma ferramenta complementar para orientar decisões sobre a sustentabilidade ambiental de usinas hidrelétricas, revelando os padrões de impactos cumulativos dos empreendimentos em espécies fluviais e ecossistemas de água doce, subsidiando o planejamento de fornecimento de energia sustentável. [ABSTRACT FROM AUTHOR]