Climate change effects on the geographic distribution of specialist tree species of the Brazilian tropical dry forests

Abstract

The aim of this study was to evaluate the ecological niche models (ENMs) for three specialist trees (Anadenanthera colubrina, Aspidosperma pyrifolium and Myracrodruon urundeuva) in seasonally dry tropical forests (SDTFs) in Brazil, considering present and future pessimist scenarios (2080) of climate change. These three species exhibit typical deciduousness and are widely distributed by SDTF in South America, being important in studies of the historical and evolutionary processes experienced by this ecosystem. The modeling of the potential geographic distribution of species was done by the method of maximum entropy (Maxent). We verified a general expansion of suitable areas for occurrence of the three species in future (c.a., 18%), although there was reduction of areas with high environmental suitability in Caatinga region. Precipitation of wettest quarter and temperature seasonality were the predictor variables that most contributed to our models. Climatic changes can provide more severe and longer dry season with increasing temperature and tree mortality in tropics. On this scenario, areas currently occupied by rainforest and savannas could become more suitable for occurrence of the SDTF specialist trees, whereas regions occupied by Caatinga could not support the future level of unsustainable (e.g., aridity). Long-term multidisciplinary studies are necessary to make reliable predictions of the plant's adaptation strategies and responses to climate changes in dry forest at community level. Based on the high deforestation rate, endemism and threat, public policies to minimize the effects of climate change on the biodiversity found within SDTFs must be undertaken rapidly.Keywords: Caatinga biome, deciduous forest, ecological niche model, geographical species distribution. Efeitos das mudanças climáticas sobre a distribuição geográfica de espécies arbóreas especialistas de florestas secas tropicais brasileiras ResumoEste estudo tem como objetivo avaliar a modelagem de nicho ecológico (ENMs) para três espécies especialistas (Anadenanthera colubrina, Aspidosperma pyrifolium e Myracrodruon urundeuva) de florestas tropicais secas (FTSs) no Brasil, considerando o cenário de mudanças climáticas: presente e futuro pessimistas (2080). Estas três espécies são decíduas e amplamente distribuídas pelas FTSs na América do Sul, sendo importante em estudos sobre os processos históricos e evolutivos experimentados por este ecossistema. A modelagem da distribuição geográfica potencial das espécies foi construída através do método de máxima entropia (Maxent). Foi observada uma expansão geral de áreas adequadas para a ocorrência das três espécies no futuro (cerca de 18%), embora tenha existido uma redução das áreas com alta adequabilidade ambiental na região da Caatinga. A precipitação do trimestre mais úmido e a sazonalidade da temperatura foram os fatores que mais contribuíram para os nossos modelos. As mudanças climáticas podem gerar períodos secos mais severos e longos, com aumento da temperatura e mortalidade de árvores ...

Percepções de universitários sobre as mudanças climáticas e seus impactos: estudo de caso no Distrito Federal

“…Relativo ao meio ambiente e biomas brasileiros, estudos revelam diferentes impactos sobre a distribuição das formações vegetais, com mudanças de nichos climáticos, retração de florestas e expansão das vegetações abertas. Os biomas do Cerrado e da Caatinga apresentam maior estabilidade climática, mas tendem a migrar entre áreas de distribuição, com a savanização e aridização de outras áreas (BRASIL, 2016;RODRIGUES et al, 2015). Outros estudos de modelagem reforçam a noção de que os biomas brasileiros de florestas tropicais serão impactados pelo clima, com perdas de habitat e diminuição da biodiversidade, tal como na Mata Atlântica (COLOMBO; JOLY, 2010) e na Amazônia (MILES; GRAINGER; PHILLIPS, 2004), o que corresponde à percepção dos impactos sobre a biodiversidade demonstrada pelos estudantes.…”

Impacto de mudanças climáticas sobre a distribuição geográfica potencial de Ilex paraguariensis

“…Diante deste contexto, a modelagem do nicho ecológico de espécies tem-se destacado como uma das principais ferramentas para a investigação da relação entre as espécies e o clima, permitindo análises que possam contribuir para a proteção e a conservação da biodiversidade, para a escolha das espécies vizando a restauração de ecossistemas (Gastón et al 2014;López-Tirado & Hidalgo 2016) e no entendimento dos padrões de distribuição geográfica em uma análise regional (Siqueira & Durigan 2007;Rodrigues et al 2015).…”

Algerian Inuleae tribe species distribution modeling underinfluence of current and future climate conditions

“…In recent years, prediction and mapping of favorable habitats and potential distributions of species have become important in biogeography and ecology to assess: the impact of climate change and to identify species collection areas or zones suitable for forest production (Elith et al 2011;Pramanik et al 2018); reasons why modeling tools of distribution of species have become much more popular and used in ecology and its applications; if generated models will establish relationships between the occurrence of species and the environmental and biophysical conditions of the study areas (Rodrigues et al 2015;Pramanik et al 2018); if this will help define the niche from the environmental values corresponding to presence points and calculate similarities between environmental values in a given raster cell as well as that of the niche of modeled species (Khanum et al 2013;Pramanik et al 2018).…”