Assessing future habitat availability for coastal lowland anurans in the Brazilian Atlantic rainforest

ABSTRACT

Global warming is expected to cause several modifications to physical environments, and sea level rise is a certain outcome. However, assessment of the potential impacts caused by sea level rise on biodiversity is still emerging. Therefore, we assessed the combined impact of global warming and sea level rise on the potential distribution of 19 coastal lowland anurans in the biodiversity hotspot Atlantic Forest. We applied a correlative species distribution model (SDM) (BIOCLIM) and GIS-based spatial analyses. We evaluated the extent of changes of potential distributions under extreme and moderate global warming scenarios as well as two extreme sea level rise scenarios. Our results suggest wide areas of suitable habitat for most species in the future. However, for 15% of these species the SDMs predict massive losses of range extent as a result of a combination of global warming and sea level rise. Such observations highlight an immediate need to consider the potential effects of sea level rise in conservation action plans. Since the current potential distribution of these anuran species is likely underestimated, we also analyzed their environmental niche under current conditions in order to provide a baseline for further field surveys. Considering this current state of knowledge for such species, species distribution modeling to help gather further information on unknown species is desirable.

RÉSUMÉ

As mudanças climáticas devem causar diversas alterações ambientais, incluindo o aumento do nível do mar como uma consequência inevitável. Apesar disso, estudos que avaliem os impactos potenciais do aumento do nível do mar sobre a biodiversidade ainda são escassos. Sendo assim, nós avaliamos os possíveis impactos das mudanças climáticas combinados com o aumento do nível do mar sobre a distribuição potencial de 19 espécies de anuros de áreas baixas costeiras na Mata Atlântica. Para tanto, utilizamos modelos de distribuição de espécies construídos com o algoritmo BIOCLIM. Em seguida, avaliamos as mudanças na distribuição de áreas potencialmente adequadas para as espécies em cenários climáticos moderados e extremos, juntamente com dois cenários extremos de aumento do nível do mar. Nossos resultados revelaram extensas áreas adequadas para a maioria das espécies avaliadas. No entanto, para 15% dos táxons nós identificamos perdas consideráveis de habitat adequado, como consequência, tanto das mudanças climáticas, quanto do aumento do nível do mar. Diante disso, sugerimos a inclusão de efeitos potenciais do aumento do nível do mar no planejamento de ações para a conservação. Além disso, como a distribuição das espécies selecionadas provavelmente é subestimada dada a escassez de dados, construímos modelos para avaliar habitats adequados nas condições climáticas atuais a fim de identificar áreas de amostragens para incentivar estudos em campo e fomentar o conhecimento sobre essas espécies.

KEYWORDS:

• Amphibian conservation
• biodiversity hotspot
• global warming
• habitat suitability
• species distribution model

Acknowledgments

We thank CGIAR Research Program on Climate Change, Agriculture and Food Security (CCAFS) for providing projected future climate data.

Disclosure statement

No potential conflict of interest was reported by the authors.

Supplemental data

Supplemental data for this article can be accessed here.

Additional information

Funding

I.S.O. is grateful to Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) [161812/2011-2] and Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) [3855/2013- 9] for funding. A.K.C.O. also thanks to CNPq for financial support [141681/2011-0]. C.C. acknowledges financial support from the Portuguese Foundation for Science and Technology (FCT) [84422/2012]. L.F.T. was funded by grants from Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) [2014/23388-7] and CNPq [302589/2013-9, 405285/2013-2].