Mechanistic understanding of human–wildlife conflict through a novel application of dynamic occupancy models

Crop and livestock depredation by wildlife is a primary driver of human–wildlife conflict, a problem that threatens the coexistence of people and wildlife globally. Understanding mechanisms that underlie depredation patterns holds the key to mitigating conflicts across time and space. However, most studies do not consider imperfect detection and reporting of conflicts, which may lead to incorrect inference regarding its spatiotemporal drivers. We applied dynamic occupancy models to elephant crop depredation data from India between 2005 and 2011 to estimate crop depredation occurrence and model its underlying dynamics as a function of spatiotemporal covariates while accounting for imperfect detection of conflicts. The probability of detecting conflicts was consistently <1.0 and was negatively influenced by distance to roads and elevation gradient, averaging 0.08–0.56 across primary periods (distinct agricultural seasons within each year). The probability of crop depredation occurrence ranged from 0.29 (SE 0.09) to 0.96 (SE 0.04). The probability that sites raided by elephants in primary period t would not be raided in primary period t + 1 varied with elevation gradient in different seasons and was influenced negatively by mean rainfall and village density and positively by distance to forests. Negative effects of rainfall variation and distance to forests best explained variation in the probability that sites not raided by elephants in primary period t would be raided in primary period t + 1. With our novel application of occupancy models, we teased apart the spatiotemporal drivers of conflicts from factors that influence how they are observed, thereby allowing more reliable inference on mechanisms underlying observed conflict patterns. We found that factors associated with increased crop accessibility and availability (e.g., distance to forests and rainfall patterns) were key drivers of elephant crop depredation dynamics. Such an understanding is essential for rigorous prediction of future conflicts, a critical requirement for effective conflict management in the context of increasing human–wildlife interactions. Entendimiento Mecanico del Conflicto Humano – Animales Silvestre a traves de la Novedosa Aplicacion de los Modelos Dinamicos de Ocupacion Resumen La depredacion de cultivos y ganado por parte de animales silvestres es un conductor principal del conflicto humano – animales silvestres, un problema que amenaza la coexistencia de la gente y la vida silvestre a nivel global. Entender los mecanismos que son la base de los patrones de depredacion es la clave para mitigar los conflictos a lo largo del tiempo y el espacio. Sin embargo, la mayoria de los estudios no consideran la deteccion imperfecta y el reporte de conflictos, lo que puede llevar a la interferencia incorrecta con respecto a los conductores espacio-temporales. Aplicamos modelos dinamicos de ocupacion a datos de depredacion de cultivos por elefantes en India desde 2005 y hasta 2011 para estimar la incidencia de depredacion de cultivos y modelar sus dinamicas como una funcion de covarianzas espacio-temporales mientras representan la deteccion imperfecta de los conflictos. La probabilidad de detectar conflictos fue constantemente <1.0 y estuvo influenciada negativamente por la distancia a las carreteras y el gradiente de elevacion, promediando 0.08 – 0.56 en los periodos primarios (temporadas agricolas distintas dentro de cada ano). La probabilidad de la incidencia de depredacion de cultivos vario desde 0.29 (SE 0.09) hasta 0.96 (SE 0.04). La probabilidad de que los sitios saqueados por elefantes en un periodo primario t no fueran saqueados en un periodo primario t + 1 vario con el gradiente de elevacion en diferentes temporadas y estuvo influenciado negativamente por la precipitacion promedio y la densidad de la aldea y positivamente por la distancia al los bosques. Los efectos negativos de la variacion en la precipitacion y la distancia a los bosques explicaron de mejor manera la variacion en la probabilidad de que los sitios no saqueados por elefantes en el periodo primario t serian saqueados en el periodo primario t + 1. Con nuestra novedosa aplicacion de los modelos de ocupacion, separamos a los conductores espacio-temporales de los factores que influyen en como son observados, permitiendo asi la inferencia mas fiable de los mecanismos que son la base de los patrones observados de los conflictos. Encontramos que los factores asociados con el incremento en la disponibilidad y accesibilidad de los cultivos (p. ej.: la distancia a los bosques y los patrones de precipitacion) fueron conductores clave en las dinamicas de depredacion de cultivos de los elefantes. Tal entendimiento es esencial para una prediccion rigurosa de conflictos futuros, un requerimiento critico para el manejo efectivo de conflictos en el contexto de las crecientes interaccion humano – animales silvestres.