Assumptions, challenges, and future directions in cumulative impact analysis

Abstract

Abstract. Efforts to understand and map cumulative impacts of human activities on ecosystems have gained new interest and relevance as management moves towards ecosystem-based approaches that require such assessments. The last five years have seen a proliferation of efforts to characterize and map cumulative impacts, providing insight into the strengths and limitations of these efforts and where opportunities lie for progress. Here we provide a review of the key assumptions that underlie most cumulative impact mapping efforts, describing the implications and rationales for the assumptions, and highlight the many challenges cumulative impact mapping efforts face. We end with a brief summary of several future research directions that will help greatly improve application of cumulative impact mapping to resource management and conservation planning efforts.

World heritage, wilderness and large landscapes and seascapes

“…Global datasets such as the cumulative marine pressure cannot capture every pressure or threat exhaustively (Halpern & Fujita 2013). Some areas identified as marine wilderness in our analysis may suffer from impacts such as chemical, plastic or sound pollution that are not represented in the dataset but may diminish their wilderness values, or disqualify them in whole or in part from consideration as wilderness.…”

Cumulative effects assessment: proof of concept marine mammals

“…Time is one of the less examined attributes of cumulative environmental change and is less considered in CEA in large part due to the shortfall of historical data that can be correlated with spatial data (Halpern and Fujita, 2013). Temporal accumulation refers to change brought about by disturbances or perturbations accumulating as the period between perturbations is shorter than the period of ecological recovery (Spaling & Smit, 1993).…”

L’évaluation des impacts cumulés dans l’estuaire et le golfe du Saint-Laurent : vers une planification systémique de l’exploitation des ressources

“…À l'instar de la planification systémique de la conservation (Margules et Pressey, 2000), la planification systémique de l'exploitation des ressources viserait à suivre une démarche objective et proactive de gestion, basée sur des objectifs clairs et qui intègre l'ensemble des activités susceptibles d'affecter les ressources naturelles. L'accumulation des impacts imposés à la structure et au fonctionnement des écosystèmes du Saint-Laurent demeure toutefois encore largement incomprise, comme ailleurs sur le monde (Halpern et collab., 2008b;Halpern et Fujita, 2013). Les évaluations d'impacts environnementaux canadiennes sont ainsi encore aujourd'hui orientées sur des espèces ou des secteurs uniques et se concentrent davantage sur l'approbation de projets (Dubé et collab., 2006;Duinker et Greig, 2006;Crowder et Norse, 2008).…”

“…La chute des poissons démersaux du Saint-Laurent a ainsi entraîné des cascades trophiques dans le golfe (Frank et collab., 2005). Les effets non linéaires pressentis demeurent toutefois inconnus (deYoung et collab., 2008;Halpern et Fujita, 2013;Côté et collab., 2016). Ces derniers sont ainsi largement ignorés dans le cadre d'évaluations d'impacts cumulés, qui assument généralement une relation linéaire additive entre le nombre de stresseurs et les impacts totaux observés (Halpern et collab., 2008b).…”

“…Diverses suppositions de base sont adoptées par les méthodes d'évaluation des impacts cumulés (Halpern et Fujita, 2013), comme l'additivité de l'impact des stresseurs (voir défi 1) et l'utilisation typique des écosystèmes comme échelle d'organisation écologique d'intérêt pour les analyses (Halpern et collab., 2008b;Ban et collab., 2010;Allan et collab., 2013). Les analyses à l'échelle des écosystèmes assument toutefois une réponse identique des composantes des écosystèmes à l'ensemble des stresseurs.…”