In Brazil, Nigeria and Indonesia, Road Development May Put Habitats at Risk
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Brazilian institutions are in a tug-of-war over an 870-kilometer road connecting two state capitals: Manaus, the capital of Amazonas, and Porto Velho, the capital of Rondônia. Though a project to repave the road (BR-319) could stir economic development in the region, scientists worry construction could drive deforestation, increase greenhouse gas emissions, reduce biodiversity, and violate the rights of Indigenous peoples.
In AGU’s EOS, an article written by Meghie Rodrigues we access to a study presented at AGU’s Annual Meeting 2024 in Washington, D.C., where researchers showed that the number of protected regions in Brazil that are crosscut by roads such as BR-319 could more than double over the next quarter century. Protected regions in Indonesia and Nigeria are similarly at risk, the researchers found. Additionally, roads often come with urban development that could further squeeze protected regions.
One reason Ferrante uses such language is that construction of major thoroughfares such as BR-319 rarely stops at just one road. “There are several other nearby routes being planned to follow the paving of BR-319,” he said.
That trend has played out around the world, especially in forested areas with high rates of biodiversity such as regions of Indonesia and Nigeria, according to Burak Güneralp, an urbanization and land change researcher at Texas A&M University and a coauthor of the new study.
Roads Bring Development to Brazil #
“By 2015, there were 187 protected areas cut by urban infrastructures in Brazil. If the country does not enforce the law to safeguard the remaining protected areas, there will be 425 of them impacted by urban development in 2050,” said coauthor Rakibul Ahasan, a product engineer at Esri in California, according to Rodrigues text.
Those figures come from a model designed to show how the expansion of road networks affects urban development and protected regions that Güneralp and Ahasan developed when the last one was a doctoral student at Texas A&M.
Most models of road development ignore the interactions between road network development and land use change, including urban growth, Güneralp said. “This, in turn, can lead to less accurate forecasts of road network development and also urban land change,” he added.
To better forecast urban expansion, Ahasan and Güneralp borrowed methodology from a 2019 study. The researchers used data on urban land expansion, urban population, gross domestic product, and future scenarios based on Shared Socioeconomic Pathways scenarios.
To look at future road expansion, however, the pair developed their own model. “We did not have a previous framework at hand or anything,” Ahasan said.
They used a statistical method called regression analysis to see how transportation infrastructure and development influenced the expansion of urban areas between 1985 and 2015, using data such as road networks and land use change. That data came from 128 previously published studies.
The researchers then forecast the distribution of new roads after 2015 on the basis of urban center locations, existing roads, and economic drivers, Güneralp explained.
The result suggests that repaving BR-319 may lead to further road development in Brazil. The researchers made similar predictions about development in Indonesia and Nigeria. In Indonesia, urban areas may grow fivefold to sixfold by 2050. Nigeria could see the greatest increase among the three countries by 2050, expanding by 6.5–8 times.
Road Development Affects Habitats #
Protected areas in some of the world’s most biodiverse countries will face increasing pressure and encroachment from urban expansion, mostly driven by road development, according to Ahasan
Ahasan and Güneralp overlaid their forecast road networks onto maps of species ranges and protected areas. They found that urbanized spaces in Brazil, Indonesia, and Nigeria within the habitat of mammals, amphibians, and reptiles could increase between 2 and 27 times by 2050.
By 2050, for instance, urban land area could be extended by about 2% a year into the range of Lutz’s river frog, a critically endangered amphibian endemic to Brazil, found mostly in the state of Rio de Janeiro. The Indonesian bubble-nest frog, a near-threatened amphibian endemic to West Java, Indonesia, on the other hand, could lose its habitat range to urban areas at a rate of about 10% a year, according to the study.
“The first effect we see from road development is migration [of human groups]. The onset of new properties is followed by habitat fragmentation and a massive biodiversity loss due to deforestation,” Ferrante said. The loss of forested areas can snowball into slower and weaker river fluxes and the possible spillover of viruses and other potential pathogens as animals lose their natural environment, he added.
To Güneralp, habitat fragmentation due to road development is an effect of high concern, as it “can hamper species movement across their ranges—and have roadkills among its direct effects,” he warned.
Understanding these future trends could be a boon for policymakers in these countries who are willing to develop better urban planning and biodiversity conservation policies. “New roads attract new roads. And transportation must be taken into account when it comes to urban land change modeling and planning,” Güneralp said.
“Strengthening conservation policies of species’ ranges is essential to ensure they don’t go extinct and that protected areas remain protected,” Ahasan observed.
—Meghie Rodrigues ( @meghier), Science Writer
Citation: Rodrigues, M. (2025), Road development may put habitats at risk, Eos, 106, https://doi.org/10.1029/2025EO250028. Published on 24 January 2025. Text © 2025. The authors. CC BY-NC-ND 3.0 Except where otherwise noted, images are subject to copyright. Any reuse without express permission from the copyright owner is prohibited.
Versión en español #
El desarrollo de carreteras puede poner en riesgo los hábitats de Brasil, Indonesia y Nigeria #
En un artículo escrito por Meghie Rodrigues para el sitio EOS de la Asociación Geofísica de Estados Unidos (AGU), se da cuenta que las instituciones brasileñas están en un tira y afloja por una carretera de 870 kilómetros que conecta dos capitales de estado: Manaos, la capital de Amazonas, y Porto Velho, la capital de Rondônia. Aunque un proyecto para repavimentar la carretera (BR-319) podría impulsar el desarrollo económico en la región, a los científicos les preocupa que la construcción pueda impulsar la deforestación, aumentar las emisiones de gases de efecto invernadero, reducir la biodiversidad y violar los derechos de los pueblos indígenas.
En un estudio presentado en la Reunión Anual de AGU 2024 en Washington, DC, los investigadores demostraron que el número de regiones protegidas en Brasil que están atravesadas por carreteras como la BR-319 podría más que duplicarse en el próximo cuarto de siglo. Los investigadores encontraron que regiones protegidas de Indonesia y Nigeria también están en riesgo. Además, las carreteras suelen contar con un desarrollo urbano que podría afectar aún más las regiones protegidas.
“El escenario va a ser catastrófico", advirtió Lucas Ferrante de la Universidad Estatal de São Paulo, quien no participó en la investigación.
Una de las razones por las que Ferrante utiliza tal lenguaje es que la construcción de vías importantes como la BR-319 rara vez se detiene en una sola carretera. “Se están planeando varias otras rutas cercanas para avanzar con la pavimentación de BR-319”, dijo.
Esa tendencia se ha manifestado en todo el mundo, especialmente en zonas boscosas con altas tasas de biodiversidad, como las regiones de Indonesia y Nigeria, según Burak Güneralp, investigador de urbanización y cambio de la tierra en la Universidad Texas A&M y coautor del nuevo estudio.
Las carreteras traen desarrollo a Brasil #
“En 2015, había 187 áreas protegidas cortadas por infraestructuras urbanas en Brasil. Si el país no hace cumplir la ley para salvaguardar las áreas protegidas restantes, habrá 425 de ellas afectadas por el desarrollo urbano en 2050”, dijo el coautor Rakibul Ahasan, un ingeniero de productos de ESRI en California.
Tales datos provienen de un modelo diseñado para mostrar cómo la expansión de las redes de carreteras afecta el desarrollo urbano y las regiones protegidas, modelo que Güneralp y Ahasan desarrollaron cuando este último era estudiante de doctorado en Texas A&M.
La mayoría de los modelos de desarrollo de la carretera ignoran las interacciones entre el desarrollo de la red de carreteras y el cambio de uso de la tierra, incluido el crecimiento urbano, advirtió Güneralp. “Esto, a su vez, puede conducir a pronósticos menos precisos del desarrollo de la red de carreteras y también el cambio de la tierra urbanizada”, continuó.
Para pronosticar mejor la expansión urbana, Ahasan y Güneralp tomaron prestada metodología de un estudio de 2019. Los investigadores utilizaron datos sobre la expansión de la tierra urbanizada, la población urbana, el producto interno bruto y los escenarios futuros basados en los escenarios previstos por Shared Socioeconomic Pathways.
Sin embargo, para analizar la futura expansión de la carretera, ambos investigadores desarrollaron su propio modelo. “No teníamos un marco previo a mano ni nada parecido”, dijo Ahasan.
Utilizaron un método estadístico llamado análisis de la regresión para ver cómo la infraestructura y el desarrollo de transporte influyeron en la expansión de las áreas urbanas entre 1985 y 2015, echando mano a datos como redes de carreteras y el cambio del uso de la tierra. Datos que provienen de 128 estudios publicados previamente.
En aquel momento, los investigadores pronosticaron la distribución de nuevas carreteras después de 2015 en función de la ubicación de los centros urbanos, las carreteras existentes y los impulsores económicos, explicó Güneralp.
El resultado sugiere que la repavimentación de la BR-319 puede conducir a un mayor desarrollo de las carreteras brasileñas. Los investigadores hicieron predicciones similares sobre el desarrollo en Indonesia y Nigeria. Así, en Indonesia, las áreas urbanas pueden crecer de cinco a seis veces en 2050. Nigeria podría ver el mayor aumento entre los tres países para 2050, expandiéndose en 6.5-8 veces.
El desarrollo de carreteras afecta los hábitats #
Según Ahasan, las áreas protegidas en algunos de los países con mayor biodiversidad del mundo enfrentarán una creciente presión e invasión debido a la expansión urbana, impulsada principalmente por el desarrollo de carreteras.
Ahasan y Güneralp superpusieron sus pronósticos sobre el desarrollo de carreteras en áreas y especies protegidas. _Descubrieron que los espacios urbanizados -dentro del hábitat de mamíferos, anfibios y reptiles- en Brasil, Indonesia y Nigeria podrían aumentar entre 2 y 27 veces para 2050.
Para 2050, por ejemplo, el área de tierra urbana podría extenderse en aproximadamente un 2% al año en la zona donde pervive el sapo de río de Lutz, un anfibio endémico en peligro crítico a Brasil, que se encuentra principalmente en el estado de Río de Janeiro. La rana Philautus vittiger, una anfibia endémica está amenazada; además, Indonesia, por otro lado, podría perder su hábitat natural a mano de las áreas urbanas a una tasa anual de aproximadamente 10%, según el estudio.
“El primer efecto que vemos del desarrollo vial es la migración [de grupos humanos]. A la aparición de nuevas propiedades le sigue la fragmentación del hábitat y una pérdida masiva de biodiversidad debido a la deforestación”, dijo Ferrante. La pérdida de áreas boscosas puede convertirse en una bola de nieve que genere flujos fluviales más lentos y débiles y el posible contagio de virus y otros patógenos potenciales a medida que los animales pierdan su entorno natural, añadió.
Para Güneralp, la fragmentación del hábitat debido al desarrollo de carreteras es un efecto muy preocupante, ya que “puede obstaculizar el movimiento de las especies a lo largo de sus áreas de distribución y habrá atropellos -de vida silvestre- entre sus efectos directos”, advirtió.
Comprender estas tendencias futuras podría ser una bendición para los responsables políticos en estos países, que están dispuestos a desarrollar una mejor planificación urbana y políticas de conservación de la biodiversidad. “Las carreteras nuevas atraen nuevas carreteras. Y el transporte debe tenerse en cuenta cuando se trata del modelado y la planificación de cambios en la tierra urbanizada”, dijo Güneralp.
“Fortalecer las políticas de conservación de las áreas de distribución de las especies es esencial para garantizar que no se extingan y que las áreas protegidas sigan estando protegidas”, observó Ahasan finalmente.
—Meghie Rodrigues ( @meghier), Science Writer
Citation: Rodrigues, M. (2025), Road development may put habitats at risk, Eos, 106, https://doi.org/10.1029/2025EO250028. Published on 24 January 2025. Text © 2025. The authors. CC BY-NC-ND 3.0 Salvo que se indique lo contrario, las imágenes están sujetas a derechos de autor. Está prohibida cualquier reutilización sin el permiso expreso del propietario de los derechos de autor.
