氣候變化可能導致大西洋雨林中10%的兩棲類物種滅絕
全球變暖可能導致巴西大西洋雨林生物群落中多達10%的蛙和蟾蜍物種在未來50年內滅絕。預計在2050年到2070年之間出現的溫度和降水量將對那些不太適應氣候變化並居住在大西洋雨林某些地區的物種造成致命威脅。
這是一項研究的發現之一，該研究分析了anurans(無尾兩棲類，即在全球持續變暖導致的氣候變化的背景下，巴西大西洋雨林和塞拉多(熱帶稀樹草原)的生物群落。
一篇關於這項研究的論文發表在《生態學與進化》雜誌上。第一作者是爬蟲學家Tiago da Silveira Vasconcelos，他是巴西聖保羅州立大學科學學院(FC-UNESP)的研究員。
目前，已知有550種anuran物種生活在大西洋雨林(其中80%為地方性)，已知有209種存在於Cerrado。在刪除少於5個物種的發生記錄後，Vasconcelos研究了大西洋雨林中的350個物種和塞拉多的155個物種的空間分佈數據。
Vasconcelos說:“通過這種方式，我們能夠識別出大西洋雨林和塞拉多地區的阿努拉物種豐富度最高，物種組成獨特。”“在確定了這些區域後，我們評估了當前和未來氣候情景下的anuran群落，以確定在分析的505個物種中，哪些區域為每個物種提供了有利的氣候，以及到2050年和2070年，由於全球變暖，這些區域會擴大還是收縮。”
研究人員得到了聖保羅研究基金會FAPESP通過其全球氣候變化研究項目的支持。
Vasconcelos說:“預計氣候變化對大西洋雨林和塞拉多的anuran兩棲動物的第一次影響是，由於在2050年到2070年間氣候條件優越的地區完全消失，42個物種滅絕。”
在42種可能滅絕的物種中，有37種是大西洋雨林物種(佔總數的10.6%)，5種是塞拉多物種。在這42個物種中，目前只有5個被巴西環境部認定為瀕危物種。
方法
350大西洋雨林物種的空間分佈數據和分析了155種塞拉多兩個社區生態指標:α多樣性,定義為當地物種豐富度在一個特定的棲息地和生態系統,結構異質性和β多樣性,衡量基於物種組成變化的程度作為距離的函數。
根據Vasconcelos的說法，下一步是使用四種算法:廣義線性模型、增強迴歸樹、隨機森林和支持向量機，根據對每個物種有利的氣候特徵生成生態位模型。
算法生成了大西洋雨林和塞拉多地區的地圖，在這些地區，由於氣候相似，每個物種都可以生存。然後，根據WorldClim全球氣候數據庫提供的預測，根據未來的氣候情景對它們進行校準。
“在預測2050年和2070年的未來氣候變化條件時，我們使用了兩種碳排放情景——一種更樂觀、全球變暖程度更低，另一種更悲觀、溫度更高。”我們還使用了三種不同的大氣-海洋全球環流模型。情景和模型來自政府間氣候變化專門委員會(IPCC)的第五份評估報告。
“對於分析的505個物種，我們生成了24個分佈圖[四種算法x兩種碳排放場景x三種全球循環模型]。總共有12000張地圖。
然後使用每個物種的24個分佈圖生成一個共識圖和一個物種存在缺席矩陣，以確定每個物種在2050年和2070年的預測出現情況。
塞拉多兩棲動物的均質化
在大西洋雨林中，anuran物種的豐富程度最高的地方是目前在biome的東南部，在Espirito Santo, Parana，里約熱內盧de Janeiro, Santa Catarina和Sao Paulo州。內陸地區anuran物種豐富度較低。
雖然fapespen資助的研究結果指出了整個生物群落的物種損失，但即使在其東南部分更高的損失率也不能阻止這一特定區域繼續成為anuran兩棲動物最豐富的地區。
另一方面，整個塞拉多地區的物種將會減少，但一些地區的生物多樣性也會增加。
“我們的研究結果表明，阿奴拉兩棲類動物的生存環境良好的地區正在擴大。氣溫上升將導致塞拉多地區向北部和西北部擴張，佔領現在的亞馬遜森林。“亞馬遜森林地區的大滅絕將為塞拉多的兩棲動物開闢新的領地。”
在Cerrado，氣候變化不會影響生物群落南部邊緣的anuran物種豐富度最高的區域，但預計與地勢低窪的潘塔納爾溼地相鄰的生物群落西部和西南部部分物種將會大量減少。另一方面，物種豐富度可能會在tocantin, Minas Gerais和西部Bahia增加。
“未來的氣候變化情景表明，整個塞拉多地區可能存在著anuran物種的同質化。換句話說，那些適應不同棲息地並能承受更大溫度和溼度變化的多面手物種所佔據的區域將會擴大，”Vasconcelos說。
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