Efeito das variáveis climáticas e topográficas nos padrões de diversidade filogenética e funcional das aves da Caatinga : implicações das mudanças climáticas para o bioma

Abstract

As mudanças climáticas representam uma das maiores ameaças à biodiversidade. Essas mudanças têm modificado o padrão de distribuição de várias espécies, e os cenários futuros prevêem mudanças ainda mais dramáticas, que possivelmente irão modificar assembleias inteiras. As regiões tropicais serão algumas das regiões mais afetadas. As florestas tropicais sazonalmente secas (FTSS) devem se tornar ambientes mais extremos, com secas mais severas e climas ainda mais quentes. Portanto, modelar a distribuição atual e futura de biotas inteiras representa um passo fundamental para prever os efeitos das mudanças climáticas na diversidade dos diferentes biomas. Avaliamos os efeitos dessas mudanças sobre todas as 455 espécies de aves residentes na Caatinga, o maior bloco de FTSS da região neotropical. Para isso, avaliamos os modelos previstos para 2050 e 2070, sob três diferentes cenários de concentração de carbono (RCP 4.5, 6.0, e 8.5). Especificamente, avaliamos o efeito destas mudanças na distribuição e diversidade (taxonômica, filogenética e funcional) das espécies de aves, usando modelagem de nicho ecológico e 12 variáveis climáticas pouco correlacionadas. Dividimos os ~850.000 km2 da Caatinga em um grid de 2.552 células de 20 x 20 km. Os modelos de distribuição individuais foram binarizados, e adicionados para avaliar os padrões de riqueza de espécies em toda a Caatinga. Usamos atributos das espécies como proxy para descrever a estrutura funcional, e usamos árvores filogenéticas para avaliar a estrutura filogenética das assembleias de aves em cada quadrante. Para avaliar o efeito do clima na estrutura filogenética e funcional, calculamos o índice do vizinho mais próximo (Nearest Relative Index, ou NRI) para cada comunidade atual e futura. Para avaliar o grau de mudanças na distribuição das espécies de aves, quantificamos a diferença na área modelada no presente e no futuro. Para avaliar se existe uma relação evolutiva entre as espécies que serão mais afetadas, mapeamos o efeito das mudanças na filogenia. Usamos a análise do Mínimo Quadrado Generalizado Filogenético (Phylogenetic Generalized Least Square, PGLS) para descobrir possíveis relações entre a mudança de área e os atributos das espécies. Nossos modelos preveem que 25 espécies podem perder completamente a área potencial de ocorrência na Caatinga nos próximos 50 anos. Um mínimo de 120 espécies (~26%) perderão mais de 25% de sua área no o cenários mais otimista (RCP 4.5 para 2050) e quase 200 espécies (~ 40%) sob o mais pessimista (RCP 8.5 para 2070). Embora não tenhamos encontrado mudanças significativas na estrutura funcional, possivelmente devido a uma elevada redundância ecológica, nossos modelos preveem mudanças na estrutura filogenética da comunidade em todos os cenários futuros, com a perda de linhagens importantes. Encontramos também que variáveis associadas às espécies, como a precipitação anual nas áreas em que estas ocorrem e capacidade de dispersão das espécies podem estar associadas à perda de área. Estes resultados sugerem perda de espécies, extinções, e reconfigurações nos padrões de diversidade. Estes cenários podem ser pessimistas pois não consideram a capacidade das espécies de se adaptar às novas condições climáticas, mas também são conservadores, pois avaliam apenas as perdas devido às mudanças climáticas.