Increasing Forest Cover and Connectivity Both Inside and Outside of Protected Areas in Southwestern Costa Rica

While protected areas (PAs) are an important conservation strategy to protect vulnerable ecosystems and species, recent analyses question their effectiveness in curbing deforestation and maintaining landscape connectivity. The spatial arrangement of forests inside and outside of PAs may affect ecosystem functioning and wildlife movement. The Osa Peninsula&mdash:and Costa Rica in general&mdash:are unique conservation case studies due to their high biodiversity, extensive PA network, environmental policies, and payment for ecosystem services (PES) programs. This study explores the relationship between forest management initiatives&mdash:specifically PAs, the 1996 Forest Law, and PES&mdash:and forest cover and landscape metrics in the Osa Conservation Area (ACOSA). The Google Earth Engine API was used to process Surface Reflectance Tier 1 Landsat 5 Thematic Mapper and Landsat 8 Operational Land Imager data for 1987, 1998, and 2019, years with relatively cloud-free satellite imagery. Land use/land cover (LULC) maps were generated with the pixel-based random forest machine learning algorithm, and Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), Enhanced Vegetation Index (EVI), and functional landscape metrics were calculated. The LULC maps are the first to track land use change, from 1987 to 2019 and the first to separately classify mature and secondary forest in the region, and have already proven useful for conservation efforts. The results suggest that forest cover, NDVI, EVI, and structural connectivity increased from 1987 to 2019 across the study area, both within and surrounding the PAs, suggesting minimal deforestation encroachment and local leakage. These changes may have contributed to the increasing vertebrate abundance observed in the region. PAs, especially national parks with stricter conservation regulations, displayed the highest forest cover and connectivity. Forest cover increased in properties receiving PES payments. Following the Forest Law&rsquo:s 1996 deforestation ban, both forest conversion and reforestation rates decreased, suggesting the law curbed deforestation but did not drive reforestation across the region. Connectivity outside of PAs slightly declined following the adoption of the law, so the subsequent forest growth likely occurred in mostly previously unforested areas. Forest expansion alone does not ensure connectivity. We highlight the importance of developing policies, PES programs, and monitoring systems that emphasize conserving and restoring large, connected forest patches for biodiversity conservation and landscape resilience. Resumen: Aunque las &aacute:reas protegidas (APs) son una importante estrategia de conservaci&oacute:n para proteger ecosistemas y especies vulnerables, algunos an&aacute:lisis recientes cuestionan su eficacia para frenar la deforestaci&oacute:n y mantener la conectividad del paisaje. La distribuci&oacute:n espacial de los bosques dentro y fuera de las AP puede afectar el funcionamiento de los ecosistemas y los movimientos de la fauna. La Pen&iacute:nsula de Osa&ndash:y Costa Rica en general&ndash:constituyen casos de estudio &uacute:nicos de conservaci&oacute:n debido a su elevada biodiversidad, su extensa red de AP, sus pol&iacute:ticas medioambientales y sus programas de Pago por Servicios Ambientales (PSA). Este estudio explora la relaci&oacute:n entre APs, la Ley Forestal de 1996, PSA, cobertura y m&eacute:tricas del paisaje en el &Aacute:rea de Conservaci&oacute:n Osa (ACOSA). Se utiliz&oacute: la plataforma Google Earth Engine API para procesar datos de Reflectancia Superficial Tier 1 Landsat 5 Thematic Mapper y Landsat 8 Operational Land Imager para 1987, 1998 y 2019, a&ntilde:os con im&aacute:genes satelitales relativamente libres de nubes. Se generaron mapas de uso del suelo con el algoritmo de aprendizaje autom&aacute:tico basado en pixeles Random Forest, y se calcularon el &iacute:ndice de vegetaci&oacute:n de diferencia normalizada (NDVI), el &iacute:ndice de vegetaci&oacute:n mejorado (EVI) y las m&eacute:tricas de paisaje funcionales. Estos mapas, los primeros en clasificar por separado los bosques maduros y secundarios de la regi&oacute:n, han demostrado su utilidad para los esfuerzos de conservaci&oacute:n. Los resultados sugieren que la cobertura forestal, el NDVI, el EVI y la conectividad estructural aumentaron entre 1987 y 2019 en toda la regi&oacute:n de estudio, tanto dentro de las AP como en sus alrededores, lo que sugiere una expansi&oacute:n m&iacute:nima de la deforestaci&oacute:n dentro y fuera de las AP. Estos cambios pueden haber contribuido al aumento de la abundancia de vertebrados observado en la regi&oacute:n. Las AP, especialmente los parques nacionales con regulaciones de conservaci&oacute:n m&aacute:s estrictas, mostraron la mayor cobertura forestal y conectividad. La cobertura forestal aument&oacute: en aquellas propiedades que recibieron PSA. Tras la prohibici&oacute:n de la deforestaci&oacute:n por la Ley Forestal de 1996, disminuyeron tanto las tasas de conversi&oacute:n forestal como las de reforestaci&oacute:n, lo que sugiere que la ley fren&oacute: la deforestaci&oacute:n, pero no impuls&oacute: la reforestaci&oacute:n. La conectividad fuera de las AP disminuy&oacute: ligeramente tras la entrada en vigor de la ley, lo que sugiere que el crecimiento forestal posterior se produjo en zonas que antes no estaban forestadas. Por lo tanto, la expansi&oacute:n forestal por s&iacute: sola no garantiza la conectividad. Resaltamos la importancia de desarrollar pol&iacute:ticas, programas PSA y sistemas de monitoreo que hagan hincapi&eacute: en la conservaci&oacute:n y restauraci&oacute:n de grandes zonas forestales conectadas para apuntalar la conservaci&oacute:n de la biodiversidad y la resiliencia del paisaje.