Modelagem global do nicho ecológico de Hypolepis rugosula (Dennstaedticaceae): passado, presente e futuro

• Main Author: Oliveira, Marcelo Henrique de
• Other Authors: Schwartsburd, Pedro Bond
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de Viçosa 2018
• Subjects: Hypolepis rugosula; Biogeografia; Botânica
• Online Access: http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/21106

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas ([e-mail]) on 2018-08-13T15:09:49Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2697521 bytes, checksum: d0fb6f6b657414fe73da37042c3aec1d (MD5) === Made available in DSpace on 2018-08-13T15:09:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2697521 bytes, checksum: d0fb6f6b657414fe73da37042c3aec1d (MD5) Previous issue date: 2016-07-29 === Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior === A biogeografia é a ciência que estuda a distribuição dos seres vivos no espaço e no tempo. No caso das pteridófitas, a distribuição das espécies está relacionada as transformações geoclimáticas ocorridas no planeta e a eventos de vicariância e dispersão a longa distância. Comparado aos outros grupos, as pteridófitas são mais relacionadas a fatores abióticos como temperatura e precipitação, nesse caso grandes mudanças climáticas como o último período glacial do Pleistoceno (≈2.5 milhões a 11 mil anos), e o aquecimento global tiveram e terão um grande impacto sobre a biogeográfica desse grupo. A biogeografia das pteridófitas, entretanto necessita de mais dados em escala global e a nível especifico. Hypolepis rugosula é uma espécie subcosmopolita, com populações isoladas umas das outras, que parece ter sua distribuição limitada pela temperatura. Suas características ecológicas a tornam uma ferramenta perfeita para utilização de modelos de distribuição geográfica, para avaliar os impactos de mudanças climáticas em espécies ou ecossistemas. Esse trabalho poderá contribuir tanto para a compreensão do efeito da glaciação sobre pteridófitas quanto para previsões sobre o impacto que as atuais mudanças climáticas terão sobre o grupo. Para atingir esse objetivo foram empregadas técnicas de modelagem de nicho ecológico para prever a distribuição das áreas de adequabilidade para a pateridofita Hypolepis rugosula durante três períodos de tempo: passado, presente e futuro. Os modelos foram realizados para os três continentes onde a espécie ocorre (América, África e Australásia), utilizando 155 registros georreferenciados da espécie. As camadas bioclimaticas foram extraídas do banco de dados online WorldClim resolução de 5arc. Para cada pixel. No primeiro capítulo foram construídos modelos para predizer a ocorrência de Hypolepis rugosula no presente e durante o último período glacial. O algoritmo utilizado foi o MaxEnt. O modelo do passado foi o CCSM4. No segundo capitulo foram construídos modelos para o presente e para os anos de 2050 e 2070. O Modelo de Circulação Ocenâico-Atmosferico utilizado foi o CCSM4 para os anos de 2050 e 2070, utilizando dois senários de emissão de carbono, RCP45 (otimista) e RCP85 (pessimista). Os modelos forneceram previsões confiáveis nos dois capítulos, já que os valores de AUC e TSS foram todos altos. Os resultados mostraram que durante o LGM, em que a terra era mais fria, as áreas de adequabilidade aumentaram. Os modelos indicaram uma expansão da área de ocorrência sobre as Cordilheiras dos Andes, África Central e Sudeste Asiático. Por outro lado, com o aquecimento da atmosfera previsto para o futuro, a espécie deve ser extinta localmente principalmente nas áreas tropicais, restringindo a espécie a regiões austrais no Chile e na Nova Zelândia. A África central foi a região mais próxima do equador onde as áreas de adequabilidade não foram excluídas. === Biogeography is the science that studies the distribution of living organisms in space and time. In the case of ferns, the distribution of species is related to the geoclimatic changes that have occurred in the planet and to vicariant and long-distance dispersal events. Compared to other groups of plants, ferns are more related to abiotic factors such as temperature and rainfall, in this case, large climate changes as the last glacial period of the Pleistocene (≈2.5 million to 11,000 years), and global warming had had and still have a major impact on this group’s biogeographical. The biogeography of ferns, however, needs more data on a global scale and specific level. The Hypolepis rugosula is a sub-cosmopolitan species, with populations isolated from one another, which seems to have its distribution limited by temperature. Its ecological characteristics make it a perfect tool for using geographic distribution models to assess the impacts of climate changes on species and ecosystems. This work will contribute to the comprehension of the effect of glaciation on ferns as well as to predictions about the impact that the current climate changes will have on the group. To achieve this goal, ecological niche modeling techniques were used to predict the distribution of the areas of suitability for pateridofita Hypolepis rugosula during three periods of time: past, present and future. The models were applied for the three continents where the species occurs (America, Africa and Australasia), using 155 georeferenced records of the species. The bioclimatic layers were extracted from the online database Worldclim 5arc 'resolution for each pixel. In the first chapter models were built to predict the occurrence of Hypolepis rugosula in the present and during the last glacial period. The algorithm used was the MaxEnt. The model for the past was the CCSM4. In the second chapter the models were built for the present and for the years 2050 and 2070. The oceanic and atmospheric circulation model used was the CCSM4 for the years 2050 and 2070 using two carbon emission sceneries RCP45 (optimistic) and RCP85 (pessimistic). 2 modeling algorithms were used; BIOCLIM and Maxent. The models provided reliable predictions in both chapters, once the AUC and TSS values were all high. The results showed that during the LGM, when the Earth was colder, the areas of suitability have increased. The models indicated an expansion of the occurring area in the Andes, Central Africa and Southeast Asia. On the other hand, with the warming of the atmosphere predicted for the future, the species might be extinct locally, mainly in tropical areas, restricting the species to southern regions in Chile and New Zealand. Central Africa was the closest region to the equator where the areas of suitability were not excluded.