Mudanças climáticas poderão extinguir 10% das espécies de anfíbios da Mata Atlântica
08 de agosto de 2018
Peter Moon | Agência FAPESP – O aquecimento
global poderá levar à extinção de até 10% das espécies de sapos, rãs e
pererecas endêmicas da Mata Atlântica em cerca de 50 anos. Isso porque
regimes de temperatura e chuva previstas para ocorrer entre 2050 e 2070
serão fatais para espécies com menor adaptação à variação climática, que
habitam pontos específicos da Mata Atlântica.
Essa é uma das conclusões de um estudo que analisa a distribuição
presente e futura de anfíbios (anuros, ou seja, sapos, rãs e pererecas)
na Mata Atlântica e no Cerrado, à luz das mudanças climáticas em
decorrência do contínuo aquecimento global.
Climas estimados entre 2050 e 2070
serão potencialmente fatais para espécies com menor adaptação à
variação climática, indica estudo feito na Unesp (Aplastodiscus arildae / foto: Bruno T. M. do Nascimento)
O estudo foi publicado na revista Ecology and Evolution. O trabalho teve como autor principal o herpetólogo Tiago da Silveira Vasconcelos,
da Faculdade de Ciências da Universidade Estadual Paulista (Unesp),
campus de Bauru, e foi feito com apoio da FAPESP no âmbito do Programa FAPESP de Pesquisa sobre Mudanças Climáticas Globais.
Colaboraram Bruno Tayar Marinho do Nascimento, também da Unesp, e Vitor Hugo Mendonça do Prado, da Universidade Estadual de Goiás.
"O objetivo maior da pesquisa foi fazer um levantamento de todas as espécies de anfíbios do Cerrado e da Mata Atlântica e caracterizar suas preferências climáticas nas diferentes áreas que habitam. Com os dados em mãos, buscamos fazer modelagens para poder projetar cenários de aumento ou de redução das áreas climáticas favoráveis às diferentes espécies, em função dos regimes climáticos estimados para 2050 e 2070”, disse Vasconcelos.
Conhecem-se atualmente 550 espécies de anfíbios na Mata Atlântica (80% delas, endêmicas) e 209 espécies no Cerrado. Vasconcelos trabalhou com os dados de distribuição espacial de 350 espécies da Mata Atlântica e 155 do Cerrado, aquelas encontradas em ao menos cinco ocorrências espaciais diferentes.
"Desse modo, foi possível identificar as áreas com maior riqueza de espécies de anfíbios, ou com composição de espécies únicas, tanto no Cerrado como na Mata Atlântica. Uma vez identificadas tais áreas, avaliamos a comunidade de anfíbios no cenário de clima atual e futuro, de modo a determinar quais são as áreas de clima favorável para cada uma das 505 espécies analisadas, e se haverá expansão ou redução dessas áreas em 2050 e 2070, em função do aquecimento global”, disse Vasconcelos.
Os dados de distribuição espacial das 350 espécies da Mata Atlântica e 155 do Cerrado foram aplicados em duas métricas de ecologia de comunidade. A primeira, denominada diversidade alfa, é a diversidade local, correspondente ao número de espécies em uma pequena área de hábitat homogêneo. A diversidade beta é a variação na composição de espécies entre diferentes hábitats e que revela a heterogeneidade da estrutura de toda a comunidade.
Vasconcelos conta que o passo seguinte foi usar os dados de clima para fazer a modelagem de nicho climático. Foram usados quatro algoritmos diferentes baseados nas características de clima favorável a cada espécie. Trata-se de algoritmos de modelo linear generalizado, de árvore de regressão, de floresta aleatória e de máquina de vetores de suporte.
Os algoritmos serviram para determinar, na Mata Atlântica e no Cerrado, quais são as áreas de climas semelhantes, gerando um mapa da distribuição das áreas atuais onde cada espécie pode sobreviver.
A seguir foi a vez de calibrar os mesmos algoritmos com os cenários de clima futuro, a partir das estimativas feitas disponíveis no portal WorldClim.
"Para cada cenário futuro, em 2050 e 2070, utilizamos dois cenários de emissão de gás carbônico na atmosfera, um cenário mais otimista, com menor aquecimento global, e outro pessimista e mais quente. Também usamos três modelos de circulação global atmosférica e oceânica", disse Vasconcelos. Os dados são do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC).
"Para cada uma das 505 espécies analisadas geramos 24 mapas de distribuição [quatro algoritmos x dois cenários de emissões de CO2 x 3 modelos de circulação global]. Ao todo, foram mais de 12 mil mapas”, disse.
A partir dos resultados dos 24 mapas de distribuição para cada espécie, foi gerado um mapa consensual e, então, uma matriz de presença e ausência de espécies, determinando a ocorrência prevista de cada espécie em 2050 e 2070.
"O primeiro impacto esperado da mudança climática nos anfíbios da Mata Atlântica e Cerrado é a extinção de 42 espécies por meio da perda completa de suas áreas climaticamente favoráveis entre 2050 e 2070", disse Vasconcelos.
Os dados apontam para a extinção de 37 espécies na Mata Atlântica (ou 10,6% do total) e cinco no Cerrado. Das 42 espécies, apenas cinco são atualmente consideradas como em risco de extinção pelo Ministério do Meio Ambiente.
Homogeneização de anfíbios no Cerrado
A maior riqueza de anfíbios da Mata Atlântica ocorre atualmente na porção sudeste, nos estados do Espírito Santo, Paraná, Rio de Janeiro, Santa Catarina e São Paulo. Já as regiões interioranas da Mata Atlântica são as áreas com menor riqueza de anfíbios.
Embora os resultados do estudo apontem para a perda de espécies em toda a Mata Atlântica, mesmo as taxas mais altas de perdas no sudeste do bioma não deverão alterar o fato de que esta região específica permanecerá como a mais rica em anfíbios.
Por outro lado, no Cerrado haverá perda generalizada, mas também ganho de biodiversidade em determinadas regiões.
"Os resultados da pesquisa indicam uma expansão das áreas climaticamente favoráveis aos anfíbios, dado que em função do aumento das temperaturas se espera uma expansão das áreas de Cerrado nas direções norte e nordeste, ocupando espaços que hoje são de floresta amazônica.
A savanização de porções da floresta amazônica abrirá novas áreas para ocupação dos anfíbios do Cerrado”, disse.
Especificamente, a mudança climática não deverá alterar a área de maior riqueza de anfíbios do Cerrado, que fica na margem sul deste bioma, mas uma considerável perda de espécies é esperada no oeste e sudoeste, que faz contato com as terras baixas do Pantanal Mato-Grossense. Por outro lado, poderá haver ganho de espécies em Tocantins, no norte de Minas Gerais e no oeste da Bahia.
"Os cenários futuros de mudança climática sugerem que poderá haver uma homogeneização da fauna de anfíbios ao longo da extensão do Cerrado. Ou seja, aquelas espécies mais generalistas, adaptadas a diferentes hábitats e que suportam uma variação maior de temperatura e umidade, têm a previsão de expandir suas áreas de ocupação", disse Vasconcelos.
O artigo Expected impacts of climate change threaten the anuran diversity in the Brazilian hotspots, de Tiago S. Vasconcelos, Bruno T. M. do Nascimento e Vitor H. M. Prado (doi: 10.1002/ece3.4357), está publicado em: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/ece3.4357?campaign=wolearlyview&.
Colaboraram Bruno Tayar Marinho do Nascimento, também da Unesp, e Vitor Hugo Mendonça do Prado, da Universidade Estadual de Goiás.
"O objetivo maior da pesquisa foi fazer um levantamento de todas as espécies de anfíbios do Cerrado e da Mata Atlântica e caracterizar suas preferências climáticas nas diferentes áreas que habitam. Com os dados em mãos, buscamos fazer modelagens para poder projetar cenários de aumento ou de redução das áreas climáticas favoráveis às diferentes espécies, em função dos regimes climáticos estimados para 2050 e 2070”, disse Vasconcelos.
Conhecem-se atualmente 550 espécies de anfíbios na Mata Atlântica (80% delas, endêmicas) e 209 espécies no Cerrado. Vasconcelos trabalhou com os dados de distribuição espacial de 350 espécies da Mata Atlântica e 155 do Cerrado, aquelas encontradas em ao menos cinco ocorrências espaciais diferentes.
"Desse modo, foi possível identificar as áreas com maior riqueza de espécies de anfíbios, ou com composição de espécies únicas, tanto no Cerrado como na Mata Atlântica. Uma vez identificadas tais áreas, avaliamos a comunidade de anfíbios no cenário de clima atual e futuro, de modo a determinar quais são as áreas de clima favorável para cada uma das 505 espécies analisadas, e se haverá expansão ou redução dessas áreas em 2050 e 2070, em função do aquecimento global”, disse Vasconcelos.
Os dados de distribuição espacial das 350 espécies da Mata Atlântica e 155 do Cerrado foram aplicados em duas métricas de ecologia de comunidade. A primeira, denominada diversidade alfa, é a diversidade local, correspondente ao número de espécies em uma pequena área de hábitat homogêneo. A diversidade beta é a variação na composição de espécies entre diferentes hábitats e que revela a heterogeneidade da estrutura de toda a comunidade.
Vasconcelos conta que o passo seguinte foi usar os dados de clima para fazer a modelagem de nicho climático. Foram usados quatro algoritmos diferentes baseados nas características de clima favorável a cada espécie. Trata-se de algoritmos de modelo linear generalizado, de árvore de regressão, de floresta aleatória e de máquina de vetores de suporte.
Os algoritmos serviram para determinar, na Mata Atlântica e no Cerrado, quais são as áreas de climas semelhantes, gerando um mapa da distribuição das áreas atuais onde cada espécie pode sobreviver.
A seguir foi a vez de calibrar os mesmos algoritmos com os cenários de clima futuro, a partir das estimativas feitas disponíveis no portal WorldClim.
"Para cada cenário futuro, em 2050 e 2070, utilizamos dois cenários de emissão de gás carbônico na atmosfera, um cenário mais otimista, com menor aquecimento global, e outro pessimista e mais quente. Também usamos três modelos de circulação global atmosférica e oceânica", disse Vasconcelos. Os dados são do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC).
"Para cada uma das 505 espécies analisadas geramos 24 mapas de distribuição [quatro algoritmos x dois cenários de emissões de CO2 x 3 modelos de circulação global]. Ao todo, foram mais de 12 mil mapas”, disse.
A partir dos resultados dos 24 mapas de distribuição para cada espécie, foi gerado um mapa consensual e, então, uma matriz de presença e ausência de espécies, determinando a ocorrência prevista de cada espécie em 2050 e 2070.
"O primeiro impacto esperado da mudança climática nos anfíbios da Mata Atlântica e Cerrado é a extinção de 42 espécies por meio da perda completa de suas áreas climaticamente favoráveis entre 2050 e 2070", disse Vasconcelos.
Os dados apontam para a extinção de 37 espécies na Mata Atlântica (ou 10,6% do total) e cinco no Cerrado. Das 42 espécies, apenas cinco são atualmente consideradas como em risco de extinção pelo Ministério do Meio Ambiente.
Homogeneização de anfíbios no Cerrado
A maior riqueza de anfíbios da Mata Atlântica ocorre atualmente na porção sudeste, nos estados do Espírito Santo, Paraná, Rio de Janeiro, Santa Catarina e São Paulo. Já as regiões interioranas da Mata Atlântica são as áreas com menor riqueza de anfíbios.
Embora os resultados do estudo apontem para a perda de espécies em toda a Mata Atlântica, mesmo as taxas mais altas de perdas no sudeste do bioma não deverão alterar o fato de que esta região específica permanecerá como a mais rica em anfíbios.
Por outro lado, no Cerrado haverá perda generalizada, mas também ganho de biodiversidade em determinadas regiões.
"Os resultados da pesquisa indicam uma expansão das áreas climaticamente favoráveis aos anfíbios, dado que em função do aumento das temperaturas se espera uma expansão das áreas de Cerrado nas direções norte e nordeste, ocupando espaços que hoje são de floresta amazônica.
A savanização de porções da floresta amazônica abrirá novas áreas para ocupação dos anfíbios do Cerrado”, disse.
Especificamente, a mudança climática não deverá alterar a área de maior riqueza de anfíbios do Cerrado, que fica na margem sul deste bioma, mas uma considerável perda de espécies é esperada no oeste e sudoeste, que faz contato com as terras baixas do Pantanal Mato-Grossense. Por outro lado, poderá haver ganho de espécies em Tocantins, no norte de Minas Gerais e no oeste da Bahia.
"Os cenários futuros de mudança climática sugerem que poderá haver uma homogeneização da fauna de anfíbios ao longo da extensão do Cerrado. Ou seja, aquelas espécies mais generalistas, adaptadas a diferentes hábitats e que suportam uma variação maior de temperatura e umidade, têm a previsão de expandir suas áreas de ocupação", disse Vasconcelos.
O artigo Expected impacts of climate change threaten the anuran diversity in the Brazilian hotspots, de Tiago S. Vasconcelos, Bruno T. M. do Nascimento e Vitor H. M. Prado (doi: 10.1002/ece3.4357), está publicado em: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/ece3.4357?campaign=wolearlyview&.
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