气候变化可能导致大西洋雨林中10%的两栖类物种灭绝
全球变暖可能导致巴西大西洋雨林生物群落中多达10%的蛙和蟾蜍物种在未来50年内灭绝。预计在2050年到2070年之间出现的温度和降水量将对那些不太适应气候变化并居住在大西洋雨林某些地区的物种造成致命威胁。
这是一项研究的发现之一，该研究分析了anurans(无尾两栖类，即在全球持续变暖导致的气候变化的背景下，巴西大西洋雨林和塞拉多(热带稀树草原)的生物群落。
一篇关于这项研究的论文发表在《生态学与进化》杂志上。第一作者是爬虫学家Tiago da Silveira Vasconcelos，他是巴西圣保罗州立大学科学学院(FC-UNESP)的研究员。
目前，已知有550种anuran物种生活在大西洋雨林(其中80%为地方性)，已知有209种存在于Cerrado。在删除少于5个物种的发生记录后，Vasconcelos研究了大西洋雨林中的350个物种和塞拉多的155个物种的空间分布数据。
Vasconcelos说:“通过这种方式，我们能够识别出大西洋雨林和塞拉多地区的阿努拉物种丰富度最高，物种组成独特。”“在确定了这些区域后，我们评估了当前和未来气候情景下的anuran群落，以确定在分析的505个物种中，哪些区域为每个物种提供了有利的气候，以及到2050年和2070年，由于全球变暖，这些区域会扩大还是收缩。”
研究人员得到了圣保罗研究基金会FAPESP通过其全球气候变化研究项目的支持。
Vasconcelos说:“预计气候变化对大西洋雨林和塞拉多的anuran两栖动物的第一次影响是，由于在2050年到2070年间气候条件优越的地区完全消失，42个物种灭绝。”
在42种可能灭绝的物种中，有37种是大西洋雨林物种(占总数的10.6%)，5种是塞拉多物种。在这42个物种中，目前只有5个被巴西环境部认定为濒危物种。
方法
350大西洋雨林物种的空间分布数据和分析了155种塞拉多两个社区生态指标:α多样性,定义为当地物种丰富度在一个特定的栖息地和生态系统,结构异质性和β多样性,衡量基于物种组成变化的程度作为距离的函数。
根据Vasconcelos的说法，下一步是使用四种算法:广义线性模型、增强回归树、随机森林和支持向量机，根据对每个物种有利的气候特征生成生态位模型。
算法生成了大西洋雨林和塞拉多地区的地图，在这些地区，由于气候相似，每个物种都可以生存。然后，根据WorldClim全球气候数据库提供的预测，根据未来的气候情景对它们进行校准。
“在预测2050年和2070年的未来气候变化条件时，我们使用了两种碳排放情景——一种更乐观、全球变暖程度更低，另一种更悲观、温度更高。”我们还使用了三种不同的大气-海洋全球环流模型。情景和模型来自政府间气候变化专门委员会(IPCC)的第五份评估报告。
“对于分析的505个物种，我们生成了24个分布图[四种算法x两种碳排放场景x三种全球循环模型]。总共有12000张地图。
然后使用每个物种的24个分布图生成一个共识图和一个物种存在缺席矩阵，以确定每个物种在2050年和2070年的预测出现情况。
塞拉多两栖动物的均质化
在大西洋雨林中，anuran物种的丰富程度最高的地方是目前在biome的东南部，在Espirito Santo, Parana，里约热内卢de Janeiro, Santa Catarina和Sao Paulo州。内陆地区anuran物种丰富度较低。
虽然fapespen资助的研究结果指出了整个生物群落的物种损失，但即使在其东南部分更高的损失率也不能阻止这一特定区域继续成为anuran两栖动物最丰富的地区。
另一方面，整个塞拉多地区的物种将会减少，但一些地区的生物多样性也会增加。
“我们的研究结果表明，阿奴拉两栖类动物的生存环境良好的地区正在扩大。气温上升将导致塞拉多地区向北部和西北部扩张，占领现在的亚马逊森林。“亚马逊森林地区的大灭绝将为塞拉多的两栖动物开辟新的领地。”
在Cerrado，气候变化不会影响生物群落南部边缘的anuran物种丰富度最高的区域，但预计与地势低洼的潘塔纳尔湿地相邻的生物群落西部和西南部部分物种将会大量减少。另一方面，物种丰富度可能会在tocantin, Minas Gerais和西部Bahia增加。
“未来的气候变化情景表明，整个塞拉多地区可能存在着anuran物种的同质化。换句话说，那些适应不同栖息地并能承受更大温度和湿度变化的多面手物种所占据的区域将会扩大，”Vasconcelos说。
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