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BIodIversIdAd y AlterACIones ClImtICAs en lA PennsulA IBrICA BIodIversIdAde e AlterAes ClImtICAs nA PennsulA IBrICA

iberia change

Biodiversidade e Alteraes Climticas na Pennsula Ibrica

Biodiversidad y Alteraciones Climticas en la Pennsula Ibrica

edio patrocinada por / edicin patrocinada por:

iberia change

coordenao / coordinacin

Miguel Bastos Arajodepartamento de biogeografa y cambio global, Museo nacional de ciencias naturales de Madrid, cSic ctedra rui nabeiro/delta de biodiversidade, Universidade de vora

iberia change

Biodiversidade e Alteraes Climticas na Pennsula Ibrica Biodiversidad y Alteraciones Climticas en la Pennsula Ibrica

Ficha tcnica / Ficha tcnicaCoordenador / Coordinador: miguel Bastos arajo, investigador do Consejo superior de investigaciones Cientficas (CsiC) no museo nacional de Ciencias naturales em madrid e titular da Ctedra rui nabeiro/delta em Biodiversidade na universidade de vora / investigador del Consejo superior de investigaciones Cientficas (CsiC) en el museo nacional de Ciencias naturales en madrid y titular de la Ctedra rui nabeiro/delta en Biodiversidad en la universidade de vora Equipa tcnica / Equipo tcnico: Franois guilhaumon dora rodrigues neto isaaC Pozo ortego Comit de acompanhamento (Portugal) / Comit de seguimiento (Portugal): Paulo Canaveira, Comisso para as alteraes Climticas (CeCaC) nuno laCasta, Comisso para as alteraes Climticas (CeCaC) ana Paula rodrigues, Comisso para as alteraes Climticas (CeCaC) armando loureiro, instituto para a Conservao da natureza e Biodiversidade (iCnB) Pedro viterBo, instituto de meteorologia (im) neves de Carvalho, energias de Portugal (edP)este libro adere a uma licena Creative Commons attribution - share alike 3.0 unported (atribuio - Compartilhamento pela mesma). Permite-se copiar e distribuir o trabalho original (exceptuando as fotografias), realizar trabalhos deste derivados sempre e quando se cite o trabalho da forma que se refere abaixo, e se distribua qualquer trabalho derivado deste com uma licena igual, equivalente ou compatvel. / este libro se acoge a una licencia Creative Commons attribution - share alike 3.0 unported (reconocimiento - Compartir igual). se permite copiar y distribuir el trabajo original y realizar trabajos derivados con las condiciones de citar este trabajo en la forma que figura a continuacin y distribuir cualquier trabajo derivado de este bajo una licencia igual, equivalente o compatible. Publicado por: ministrio do ambiente e ordenamento do territrio de Portugal & ministerio de medio ambiente y medio rural y marino de espaa

Comit de acompanhamento (Espanha) / Comit de seguimiento (Espaa): riCardo gmez Calmaestra, direccin general de medio natural y Poltica Forestal jos ramn PiCatoste ruggeroni, oficina espaola de Cambio Climtico (oeCC) alFonso gutirrez teira, oficina espaola de Cambio Climtico (oeCC) ernesto rodrguez. Camino, agencia estatal de meteorologa (aemet) Fotografia da capa / Fotografa de portada: ardeidas / Fernando Cmara orgaza componente Portuguesa deste estudo foi financiada pela empresa edP energias de Portugal no contexto da iniciativa Business and Biodiversity / la parte portuguesa de este estudio fue financiada por la empresa edP energias de Portugal en el marco de la iniciativa Business and Biodiversity a componente espanhola deste estudo foi financiada peloministerio de medio ambiente, y medio rural y marino / la parte espaola de este informe ha sido financiada por el ministerio de medio ambiente, y medio rural y marino

Citao / Cita arajo, m.B., guilhaumon, F., neto, d. r., Pozo, i., & Calmaestra, r. (2012) Biodiversidade e alteraes Climticas /Biodiversidad y alteraciones Climticas. ministrio do ambiente e ordenamento do territrio & ministerio de medio ambiente y medio rural y marino. lisboa /madrid. 656 pginas. Para mais informao contactar /Para ms informacin contactar: miguel Bastos arajo museo nacional de Ciencias naturales, CsiC Calle jose gutierrez abascal, 2 28006 madrid espaa tel: +34 914111328 Fax: +34 915645078 email: [email protected] http://www.ibiochange.mncn.csic.es/iberiachange/ Crditos/Creditos Fotografia de capa /Fotografa de portada @ardeidas /Fernando Cmara orgaz design / diseo: ricardo Curtis (zona impresa s.l.)

Biodiversidade e alteraes ClimtiCas na Pennsula iBriCa / Biodiversidad y alteraCiones ClimtiCas en la Pennsula iBriCa

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ndice / ndicePrefcio / Prefacio................................................................................................................................................................................................................9 Prlogo / Prlogo.............................................................................................................................................................................................................. 11 Agradecimentos / Agradecimientos ......................................................................................................................................................................... 13 Summary ...........................................................................................................................................................................................................................14 Resumo / Resumen ........................................................................................................................................................................................................... 15 Introduo / Introduccin ............................................................................................................................................................................................. 17 Dados e Metodologia / Datos y metodologa ....................................................................................................................................................... 21 dados biolgicos / datos Biolgicos.......................................................................................................................................................................22 dados e cenrios climticos / datos y escenarios climticos ..........................................................................................................................23 Calibrao dos modelos bioclimticos / Calibracin de los modelos bioclimticos ...............................................................................25 avaliao dos modelos bioclimticos / evaluacin de los modelos bioclimticos ..................................................................................30 medidas de impacte climtico sobre a biodiversidade / medidas de impacto climtico sobre la biodiversidad ..........................30 Proposta de medidas de adaptao / Propuesta de medidas de adaptacin ...........................................................................................32 Alteraes na distribuio potencial das espcies / Alteraciones en la distribucin potencial de las especies ..................... 35 Alteraes na geografia da biodiversidade / Alteraciones en la geografa de la biodiversidad .................................................633 ajustes e possveis erros dos modelos / ajustes y posibles errores de los modelos ............................................................................ 634 Padres geogrficos da riqueza potencial / Patrones geogrficos de la riqueza potencial ............................................................... 636 Concluses e Implicaes para a conservao / Conclusiones e implicaciones para la conservacin ......................................641 limitaes dos modelos / limitaciones de los modelos ............................................................................................................................... 642 implicaes para a conservao / implicaciones para la conservacin .................................................................................................... 644 aces e investigao futuras / acciones e investigacin futuras ............................................................................................................. 646 Referncias / Referencias ............................................................................................................................................................................................648 ndice de espcies / ndice de especies..................................................................................................................................................................650

ndice de tabelas / ndice de tablasTabela 1 Classificao dos impactes climticos na distribuio potencial das espcies e correspondentes medidas de adaptao / Tabla 1 Clasificacin de los impactos climticos en la distribucin potencial de las especies y correspondientes medidas de adaptacin ................................................................................................................................................ 33 Tabela 2 Percentagem de mudana da rea potencial da distribuio das espcies / Tabla 2 Porcentaje de cambio del rea potencial de la distribucin de las especies ................................................................................................................................. 36 Tabela 3 Percentagem das espcies com sobreposio entre a distribuio actual observada e a distribuio potencial em 2051-2080 menor que 70% / Tabla 3 Porcentaje de las especies con solapamiento entre la distribucin actual observada y la distribucin potencial en 2051-2080 menor que 70% .................................................................................... 37 Tabela 4 Percentagem de espcies que requerem medidas de adaptao / Tabla 4 Porcentaje de especies que requeriran medidas de adaptacin. .............................................................................................................................................................643

ndice de figuras / ndice de figurasFigura 1 riqueza de anfbios, rpteis, mamferos e aves na Pennsula ibrica num sistema de quadrculas utm de 10x10 km / riqueza de anfibios, reptiles, mamferos y aves en la Pennsula ibrica en un sistema de cuadrculas utm de 10x10 km .................................................................................................................................................................... 22 Figura 2 dados climticos interpolados com base em estaes meteorolgicas de espanha e Portugal / datos climticos interpolados con base a estaciones meteorolgicas de espaa y Portugal ....................................................................................... 23 Figura 3 temperatura mxima do ms mais quente (C) nos perodos de referncia / temperatura mxima del mes ms caliente (C) en los periodos de referencia .................................................................................................................................................... 24 Figura 4 temperatura mnima do ms mais frio (C) nos perodos de referncia / temperatura mnima del mes ms fro (C) en los perodos de referencia ............................................................................................................................................................................ 25 Figura 5 Precipitao anual total (mm) nos perodos de referncia / Precipitacin anual total (mm) en los perodos de referencia ........................................................................................................................................................................................................... 26 Figura 6 Critrios para classificao das espcies em categorias de ameaa num contexto de cenrios de alteraes climticas / Criterios para la clasificacin de las especies en categoras de amenaza en un contexto de escenarios de alteraciones climticas......................................................................................................................................................................................... 31 Figura 7 exemplo de ficha individual para cada espcie / ejemplo de ficha individual para cada especie....................................... 38 Figura 8 riqueza observada e potencial actual de espcies / riqueza observada y potencial actual de especies .....................632 Figura 9 mapas de distribuio da riqueza potencial de anfbios em dois perodos temporais e trs cenrios de emisses / mapas de distribucin de la riqueza potencial de anfibios en dos perodos temporales y tres escenarios de emisiones ...................................................................................................................................................................................633 Figura 10 mapas de distribuio da riqueza potencial de rpteis em dois perodos temporais e trs cenrios de emisses / mapas de distribucin de la riqueza potencial de reptiles en dos perodos temporales y tres escenarios de emisiones ..... 634 Figura 11 mapas de distribuio da riqueza potencial de aves em dois perodos temporais e trs cenrios de emisses / mapas de distribucin de la riqueza potencial de aves en dos perodos temporales y tres escenarios de emisiones ......635 Figura 12 mapas de distribuio da riqueza potencial de mamferos em dois perodos temporais e trs cenrios de emisses / mapas de distribucin de la riqueza potencial de mamferos en dos perodos temporales y tres escenarios de emisiones .....636 Figura 13 alteraes na composio das espcies (turnover)/ alteraciones en la composicin de las especies (turnover) .......637

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Prefcios alteraes climticas so um dos maiores desafios societais que a humanidade enfrenta. Conter as emisses globais a nveis que permitam o normal funcionamento dos ecossistemas obriga a uma cooperao internacional e conjugao de esforos a uma escala global nunca antes tentada. mas as mudanas do clima esto em marcha e continuaro nas prximas dcadas ainda que como espero sejamos bem sucedidos no desiderato de conter o seu avano a nveis aceitveis. urge, portanto, estarmos preparados, anteciparmos os problemas e as oportunidades que as alteraes climticas nos colocam e atuarmos o quanto antes nos domnios mais variados. a Pennsula ibrica tem uma localizao privilegiada na interface entre o atlntico e o mediterrneo, com influncias passadas marcadas por uma presena ancestral de atividades humanas e uma especificidade biogeogrfica, de que resulta uma diversidade biolgica e paisagstica verdadeiramente nicas escala europeia. apesar disso, ou tambm por isso, hoje um dos territrios onde as alteraes climticas se faro sentir de forma mais marcada. Conscientes desta situao, Portugal e espanha acordaram, na XXii Cimeira luso-espanhola, cooperar na avaliao dos efeitos das alteraes climticas sobre a nossa biodiversidade partilhada. o acordo foi ratificado na XXiii Cimeira. Foi neste contexto que este estudo se desenvolveu, entrecruzando pela primeira vez a informao disponvel sobre a distribuio da fauna de vertebrados terrestres da Pennsula ibrica, com os dados de modelos climticos. Considero por isso que os resultados agora publicados so uma ferramenta valiosa para a necessidade de tomar as melhores decises em prol da conservao deste nosso grande legado natural. Para isso mesmo nos alerta este estudo: sem aes de adaptao muitas espcies vero os seus territrios potenciais reduzidos e a sua sobrevivncia ameaada. estes resultados esto j a ser analisados no mbito da estratgia nacional de adaptao s alteraes Climticas e sero fundamentais na identificao das medidas de adaptao mais urgentes para a nossa biodiversidade. o trabalho que conjuntamente apresentamos constitui um bom exemplo de cooperao entre Portugal e espanha, visto que nele trabalharam tcnicos de ambos os pases numa experincia de cooperao multidisciplinar escala luso-espanhola a todos os ttulos frutfera e enriquecedora e que esperamos ver multiplicada noutras aes e noutros setores.

Prefacio

a

l

a Pennsula ibrica, nuestra Pennsula, gracias a su singular localizacin en una encrucijada de climas, a su relativo aislamiento biogeogrfico y la persistencia en el tiempo de usos tradicionales desaparecidos en otros lugares del entorno europeo es, todava, una de las regiones ms biodiversas de europa. estamos orgullosos de poder compartir este privilegiado territorio, con muchas especies, algunas de las cuales slo existen aqu, y sentimos una comn responsabilidad en la tarea de conservarlas.

Pero al mismo tiempo, el territorio continental de nuestros pases est tambin considerado como particularmente vulnerable a los impactos del cambio climtico, de acuerdo con los escenarios trazados para las prximas dcadas. Conscientes de esta situacin, los ministerios de medio ambiente de espaa y Portugal acordaron, en la XXii Cumbre hispano-Portuguesa, cooperar en la evaluacin de los efectos del cambio climtico sobre nuestra biodiversidad. el acuerdo fue ratificado en la XXiii Cumbre. este es el contexto en el que se ha desarrollado este estudio, combinando por primera vez la informacin disponible sobre la distribucin de la fauna de vertebrados terrestres de la Pennsula ibrica, con los datos de los modelos climticos. los resultados ahora publicados suponen una herramienta valiosa y, al mismo tiempo, necesaria para poder tomar las mejores decisiones para la conservacin de nuestro gran legado natural. hace mucho que los dos estados peninsulares sabemos que los valores naturales no conocen fronteras y, por este motivo, slo una poltica de conservacin de la biodiversidad bien planificada, articulada y ejecutada puede ser eficaz. Por ello, nuestros dos pases ya cooperan activamente en materias como la gestin de reas protegidas transfronterizas o en la conservacin de especies amenazadas tan emblemticas como el lince ibrico o el guila imperial ibrica. es tambin la razn por la que Portugal y espaa se encuentran entre los pases europeos ms vanguardistas en la materia, como lo demuestra su decidida apuesta por metas internacionales ambiciosas para detener y revertir la perdida de biodiversidad. de este modo, el trabajo que presentamos conjuntamente constituye otro buen ejemplo de cooperacin ibrica, pues en el mismo han trabajado tcnicos de ambos pases bajo la coordinacin de un Comit de seguimiento donde se han visto representados expertos portugueses y espaoles en conservacin de la biodiversidad, cambio climtico y modelizacin del clima. en suma, una experiencia de cooperacin multidisciplinar a escala ibrica altamente fructfera y enriquecedora. esperamos sinceramente que, en el contexto de la adaptacin de la biodiversidad al cambio climtico, este estudio conjunto suponga una contribucin significativa para una mejor proteccin del extraordinario patrimonio natural ibrico.

ASSUNO CRISTAS ministra da agricultura, mar, ambiente e ordenamento do territrio de Portugal

MIgUEl ARIAS CAETE ministro de agricultura, alimentacin y medio ambiente de espaa

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Prlogoberia change o resultado da colaborao entre dois pases que decidem juntar-se para fazer frente aos impactes das alteraes climticas na biodiversidade. este projecto representa una iniciativa nica e atempada, pois os impactes ambientais no conhecem barreiras polticas e as alteraes climticas so um exemplo paradigmtico desse facto. devido sua histria biogeogrfica comum, a Pennsula ibrica tambm uma unidade territorial ideal para estudar a biodiversidade. Foi neste territrio que muitas espcies se originaram e onde muitas se perderam para sempre. esta regio tambm representa uma rea de excelncia para a conservao da biodiversidade europeia. a Pennsula ibrica, apesar de representar menos de 6% da rea total da europa ocidental, alberga cerca de 50% da fauna e flora da europa. a taxa de endemismos extraordinariamente alta: 31% de aproximadamente 900 espcies de plantas e vertebrados terrestres, ocorrem na Pennsula ibrica.

Prlogo

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beria Change es el resultado de la colaboracin entre dos pases frente a los impactos del cambio climtico en la biodiversidad. este proyecto representa una iniciativa nica y juiciosa, pues los impactos ambientales no conocen barreras polticas y el cambio climtico es un buen ejemplo. debido a su historia biogeogrfica comn, la Pennsula ibrica supone tambin la unidad territorial apropiada para los estudios de biodiversidad. en este lugar muchas especies se originaron y muchas otras desaparecieron para siempre. esta regin representa un rea de excelencia para la conservacin de la biodiversidad europea. la Pennsula ibrica, a pesar de representar menos del 6% del rea total de la europa occidental, da cobijo a cerca del 50% de las especies de plantas y animales de europa. la tasa de endemismos es extraordinariamente alta: el 31% de las, aproximadamente, 900 especies de plantas y vertebrados terrestres, ocurren en la Pennsula ibrica.

os tempos so de mudana e a los tiempos estn cambiando y Pennsula ibrica parece dar mosla Pennsula ibrica da muestras tras de estar sujeita a aumentos de estar sufriendo aumentos de de temperatura e redues de temperatura y sequa. Conseprecipitao. Conseguir a bioguir la biodiversidad ibrica sodiversidade ibrica adaptar-se a portar el incremento paulatino MIgUEl B. ARAjO este incremento paulatino da aride la aridez en una regin, a su lder do projecto iberia Change lder del proyecto iberia Change dez num contexto que tambm vez, muy humanizada? el prode elevada humanizao da paiyecto iberia Change pretende sagem? o projecto iberia Chaninvestigar estos retos para poder ge pretende investigar estes desafios e desta forma contribuir ayudar a la elaboracin de polticas de conservacin efectivas. para ajudar a elaborao de polticas de conservao eficazes. tomar medidas para mitigar los impactos del cambio climtico urgente tomar medidas para mitigar os impactos das alteraes en la biodiversidad es una cuestin de urgencia que debe ser climticas na biodiversidade. Porm, necessrio priorizar os reabordada con cautela y sentido comn, pues los recursos pacursos para a conservao com sabedoria. no tempo para pora la conservacin son escasos. no hay tiempo para medidas lticas de carcter intuitivo e a cincia deve ter um papel crtico polticas inciertas; y la ciencia debe jugar un papel crtico en el no apoio ao estabelecimento de prioridades para a conservao proceso de seleccin de las polticas de conservacin. da biodiversidade. sera muy lamentable que nuestra generacin no fuera capaz seria lamentvel que a nossa gerao no fosse capaz de deixar de dejar a sus descendientes un mundo natural para explorar. aos seus descendentes um mundo natural para explorar. mais Pero sera an ms triste que no tuvieran suficientes elementriste ainda seria que as novas geraes no tivessem suficientos con los que maravillarse. la biodiversidad ibrica es una de tes elementos com que maravilhar-se. a biodiversidade ibrica esas maravillas del mundo natural, y el proyecto iberia Chan uma dessas maravilhas do mundo natural e o projecto iberia ge tiene el propsito de contribuir para la conservacin de la Change tem o propsito de contribuir para a conservao da biodiversidad en espaa y Portugal, ayudando a los gestores y biodiversidade em espanha e Portugal, ajudando os gestores e polticos a tomar las decisiones ms apropiadas. polticos a tomar decises mais apropriadas.

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As fotografias e ilustraes disponibilizadas neste estudo foram gentilmente cedidas pelas entidades e pessoas que se listam em seguida. las fotografas e ilustraciones obtenidas en este estudio fueron gentilmente cedidas por las entidades y personas que se listan a continuacin.

Agradecimentosvrias foram as pessoas que contribuiram, directa ou indirectamente, para a realizao deste projecto. em particular, agradecemos a ngel Felicsimo e Carlos villaba (pelo processamento dos dados climticos actuais), margarita del dedo garcimartn (pelo apoio tcnico e gesto da base de dados fotogrfica do projecto), maria trivio (pela gesto das bases de dados biolgicas na fase inicial do projecto), rui raimundo (pelas tradues), alexandre diniz Filho e thiago rangel (pela colaborao no projecto BioimPaCto, o qual est na origem da produo do software BioensamBles utilizado para modelar as distribuies de espcies), alejandro rozenfeld (pela programao de Bio-gis, usado para fazer alguns dos mapas que aqui apresentados). de igual forma, agradecemos ao ministerio de medio ambiente, medio rural y marino e em particular direccin general de medio natural y Poltica Forestal pela informao biolgica e cartografia disponibilizadas. ainda oficina espaola de Cambio Climtico e agencia espaola de meteorologa pelo apoio e pelos dados fornecidos para este projecto. tambm ao instituto para a Conservao da natureza e Biodiversidade, unidade Biogeogrfica do alentejo da universidade de vora, e ao instituto de meteorologia portugus pela disponibilizao da informao climtica e de distribuio das espcies. a reviso do presente livro contou ainda com colaborao de diversas pessoas. neste contexto agradecemos a mrcia Barbosa pela reviso pr-liminar dos mapas de distribuio. Pelas revises finais do manuscrito ao jos Carlos Brito (anfbios e rpteis), ao martim melo (aves), Pedro Beja (mamferos) e a ngela lomba (texto).

Agradecimientosvarias fueron las personas que contribuyeron, directa o indirectamente, para la realizacin de este proyecto. debemos agradecimientos, en particular, a ngel Felicsimo y Carlos villaba (por el procesamiento de los datos climticos actuales), margarita del dedo garcimartn por el apoyo tcnico y de gestin de la base de datos fotogrfica del proyecto, maria trivio (por la gestion de las bases de datos biolgicas en la fase inicial del proyecto), rui raimundio (por las traducciones), alexandre diniz Filho e thiago rangel (por la colaboracin en el proyecto BioimPaCto, que fue el origen de la produccin del software BioensemBles usado para modelar las distribuciones de las especies), alejandro rozenfeld (por la programacin de Bio-gis, usado para hacer algunos de los mapas que se presentan). igualmente debemos agradecer al ministerio de medio ambiente, medio rural y marino y en particular a la direccin general de medio natural y Poltica Forestal por la informacin biolgica y la cartografa aportadas. as mismo a la oficina espaola de Cambio Climtico y a la agencia espanola de meteorologa por el apoyo y los datos aportados para este proyecto. tambin agradecer al instituto para a Conservaco da natureza e Biodiversidade, la unidad Biogeogrfica de alentejo de la universidad de vora y al instituto de meteorologa portugus por la informacin climtica y de distribucin de especies aportada. la revisin del presente libro, cont, adems con la colaboracin de diversas personas. en este contexto agradecemos a mrcia Barbosa por la revisin preliminar de los mapas de distribucin. Por las revisiones finales del manuscrito a jos Carlos Brito (anfbios y reptiles), martin melo (aves), Pedro Beja (mamiferos) y ngela lomba (texto).

albins (Regulus regulus). ardeidas. Fernando Cmara orgaz (Aquila adalberti; Canis lupus; Capreolus capreolus; Cervus elaphus; Corvus corone; Corvus frugilegus; Delichon urbica; Dendrocopos major; Elanus caeruleus; Felis silvestris; Hieraaetus fasciatus; Hieraaetus pennatus; Milvus milvus; Oriolus oriolus). ardeidas. jos luis de la Cruz alemn (Apodemus flavicollis; Caprimulgus ruficollis; Emberiza cirlus; Otus scops; Riparia riparia). ardeidas. miguel ngel de la Cruz alemn (Columba oenas; Mus musculus; Mustela nivalis; Oryctolagus cuniculus; Ovies aries; Picus viridis; Streptopelia turtur; Tetrax tetrax). ardeidas. vicente garca torrejn (Asio flammeus). Paulo Barros (Alytes cisternasii; Discoglossus galganoi; Microtus agrestis; Pleurodeles waltl; Talpa occidentalis). Bogbumper (Apus pallidus). Csar Capinha (Anthus trivialis; Cisticola juncidis; Dama dama; Hyla arborea; Hirundo daurica; Lacerta lepida; Pelobates cultripes; Rana perezi). Ceneam-oaPnmarm. javier ara Cajal (Arvicola sapidus; Emberiza citrinella; Euproctus asper; Gypaetus barbatus; Hierophis viridiflavus; Lagopus mutus; Marmota marmota; Montifringilla nivalis; Mustela erminea; Parus palustris; Pyrrhula pyrrhula; Rupicapra pyrenaica). Ceneam-oaPn-marm. oriol alamany (Turdus torquatus). Ceneam-oaPn-marm. Fernando Cmara orgaz (Ciconia nigra; Martes foina; Mustela putorius; Perdix perdix; Scolopax rusticola; Tyto alba). Ceneam-oaPn-marm. antonio Camoyn (Caprimulgus europaeus; Crocidura russula). Ceneam-oaPn-marm. jos luis de la Cruz alemn (Aquila chrysaetos; Lacerta schreiberi; Lepus granatensis). Ceneam-oaPnmarm. vicente garca Canseco (Aegypius monachus; Meles meles). CeneamoaPn-marm. jos luis Perea (Atelerix algirus; Talpa europea). CeneamoaPn-marm. jos manuel reyero (Lynx pardinus). Ceneam-oaPn-marm. jos luis rodrguez (Chionomys nivalis; Monticola saxatilis; Suncus etruscus). Ceneam-oa Pn-marm. Carlos snchez alonso (Dryocopus martius; Microtus arvalis; Prunella collaris). Ceneam-oaPn-marm. gregorio torres molinero (Herpestes ichneumon). Ceneam-oaPn-marm. julin vinuesa (Rattus rattus). Ceneam-oaPn-marm. eduardo viuales (Iberolacerta bonnali). jorge Falagn Fernndez (Tichodroma muraria). mario garca Pars (Acanthodactylus erythrurus; Algyroides marchi; Alytes dickhilleni; Anguis fragilis; Chalcides bedriagai; Chalcides striatus; Chioglossa lusitanica; Coronella austriaca; Coronella girondica; Discoglossus jeanneae; Discoglossus pictus; Hemidactylus turcicus; Hyla meridionalis; Lacerta bilineata; Lacerta vivipara; Macroprotodon brevis; Pelodytes ibericus; Podarcis bocagei; Podarcis hispanica; Podarcis muralis; Psammodromus hispanicus; Rana dalmatina; Rhinechis scalaris; Tarentola mauritanica; Testudo graeca; Vipera aspis; Vipera latasti; Vipera seoanei). jorge gomes (Falco peregrinus). jorge gomes/ arquivo fotogrfico do Parque Biolgico de gaia-Portugal (Sus scrofa). ngel gmez (Aegolius funereus; Apodemus sylvaticus; Circus cyaneus; Jynx torquilla; Sturnus vulgaris; Tachymarptis melba). ricardo gmez Calmaestra (Aegithalos caudatus; Alauda arvensis; Anthus spinoletta; Bucanetes githagineus; Burhinus oedicnemus; Buteo buteo; Calandrella brachydactyla; Calandrella rufescens; Carduelis cannabina; Carduelis carduelis; Carduelis chloris; Certhia brachydactyla; Cettia cetti; Clamator glandarius; Columba palumbus; Coracias garrulus; Corvus corax; Dendrocopos minor; Emberiza calandra; Emberiza hortulana; Galerida theklae; Hippolais polyglotta; Hirundo rustica; Lanius collurio; Lanius meridionalis; Lanius senator; Lullula arborea;

Luscinia megarhynchos; Melanocorypha calandra; Monticola solitarius; Motacilla cinerea; Motacilla flava; Muscicapa striata; Oenanthe hispanica; Oenanthe leucura; Oenanthe oenanthe; Passer montanus; Petronia petronia; Phoenicurus phoenicurus; Phylloscopus bonelli; Phylloscopus collybita/P. ibericus; Pica pica; Remiz pendulinus; Saxicola rubetra; Serinus citrinella; Serinus serinus; Streptopelia decaocto; Sturnus unicolor; Sylvia atricapilla; Sylvia borin; Sylvia cantillans; Sylvia communis; Sylvia conspicillata; Troglodytes troglodytes; Turdus philomelos; Turdus viscivorus). antonio jos gonzlez lpez (Microtus duodecimcostatus). michael hanselmann (Glis glis). hans-jrg hellwing (Lepus europaeus). evan james hymo (Myodes glareolus). ian (Rana pyrenaica). andrew ives (Mustela lutreola). jeroen van der Kooij (Neomys fodiens). dani Kropivnik (Martes martes). Pawel Kuzniar (Certhia familiaris). jos antonio lapea sarrias (Corvus monedula; Pernis apivorus; Pterocles orientalis; Regulus ignicapilla; Tetrao urogallus). Llez (Micromys minutus). diego llusia (Bufo bufo; Bufo calamita; Blanus cinereus; Erinaceus europaeus; Lissotriton helveticus; Mesotriton alpestris). mario m. (Circaetus gallicus). eduardo marabuto (Hemorrohis hippocrepis; Iberolacerta monticola; Podarcis carbonelli; Triturus pygmaeus). Francis martn (Accipiter nisus; Garrulus glandarius; Sylvia undata). jorge martnez huelves (Sorex granarius). Klara matusevich (Hippolais pallida). javier milla (Alcedo atthis; Apus apus; Athene noctua; Bubo bubo; Bubulcus ibis; Capra pyrenaica; Carduelis spinus; Cercotrichas galactotes; Chamaeleo chamaeleon; Circus pygargus; Coccothraustes coccothraustes; Cyanopica cyana; Eliomys quercinus; Emberiza cia; Erithacus rubecula; Falco naumanni; Falco tinnunculus; Ficedula hypoleuca; Fringilla coelebs; Galerida cristata; Loxia curvirostra; Luscinia svecica; Merops apiaster; Milvus migrans; Motacilla alba; Parus ater; Parus cristatus; Parus major; Passer domesticus; Passer hispaniolensis; Phoenicurus ochurus; Prunella modularis; Pterocles alchata; Pyrrhocorax pyrrhocorax; Saxicola torquata; Sciurus vulgaris; Sylvia melanocephala; Turdus merula; Upupa epops; Vulpes vulpes). utad. aurora monzn (Mus spretus). jorge nix (Lepus castroviejoi). Carlos Palacn (Alectoris rufa; Anthus campestris; Coturnix coturnix; Chersophilus duponti; Falco subbuteo; Otis tarda). david Prez (Galemys pyrenaicus; Neomys anomalus). mario javier Perianes Carrasco (Gyps fulvus; Lutra lutra; Parus caeruleus; Vanellus vanellus). Polandele (Sorex minutus). Carlos Ponce (Sylvia hortensis). manuel r. (Sorex araneus). Felix reimann (Zamenis longissimus). sebastian ritter (Crocidura suaveolens). robensteiner (Arvicola terrestris). Fernando romo (Cuculus canorus; Genetta genetta; Lissotriton boscai; Malpolon monspessulanus; Microtus lusitanicus; Pelodytes punctatus; Psammodromus algirus; Pyrrhocorax graculus; Rana iberica; Rana temporaria; Salamandra salamandra; Strix aluco; Triturus marmoratus). salix (Rattus norvegicus). david snchez Fernndez (Asio otus). suna schleiss thomsen (Ursus arctos). marek szczepanek (Dendrocopos medius). joo l. teixeira. arquivo fotogrfico do Parque Biolgico de gaia-Portugal (Alytes obstetricans). thermos (Accipiter gentilis). hlia vale-gonalves (Microtus cabrerae). sara varela (Ciconia ciconia; Ptyonoprogne rupestris; Sitta europea). sara varela. greFa (Neophron percnopterus). rollin verlinde (Sorex coronatus). Waxbill (Apus caffer).

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Biodiversidade e alteraes ClimtiCas na Pennsula iBriCa / Biodiversidad y alteraCiones ClimtiCas en la Pennsula iBriCa

Biodiversidade e alteraes ClimtiCas na Pennsula iBriCa / Biodiversidad y alteraCiones ClimtiCas en la Pennsula iBriCa

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Summarythe iberian Peninsula holds approximately 50% of the european biodiversity. some of this biodiversity is now threatened by climate change and habitat modification. Can such impacts be anticipated and mitigated? the project assessment oF the imPaCts oF Climate Change on iBerian Biodiversity (iberia Change) is promoted by the Portuguese ministrio do ambiente, do ordenamento do territrio e do desenvolvimento regional (with funding from edP energias de Portugal in the context of the initiative , Business and Biodiversity), and by the spanish ministerio de medio ambiente y medio rural y marino with the aim of , investigating the likely future impacts of climate change in the iberian terrestrial vertebrate biodiversity over the 21st century. the project also aims at identifying a number of adaptation measures that minimize the threats imposed on biodiversity by climate change. in the project, a combined climate and species distribution data set (including 292 species of vertebrates) from spain and Portugal was used to fit ensembles of bioclimatic models under three emission scenarios and a range of global climate models. For different initial conditions (i.e., ten crossvalidated samples of the original species data), model classes (eight bioclimatic models), model parameterizations (seven combinations of climate variables), and boundary conditions (ten projections of future climates), 8400 model projections per species were made, totalizing 2.452.800 projections for all the species considered. despite the uncertainties associated with these projections, a robust and consistent tendency of contraction of species potential distributions from the southwest or south of the iberian Peninsula to the northeast or north was recorded for nearly all species studied. Consequently, high turnover (i.e., change in the potential composition of species) was projected to be greater in the southern half of the country than in its northern half. the magnitude of the contractions varied across species and taxonomic groups, but they were generally high for most of them. indeed, if we consider a moderate climate change scenario for 2051-2080, half of the amphibian species would lose more than 30% of their potential distribution, and this number would be higher than 27% for reptiles, 63% for mammals and 39% for birds. under a more severe climate change scenario, half of the amphibian and reptile species would lose more than 38% of their distribution, whereas this number would higher than 78% for mammals and 56% for birds. the degree of non-overlap between current observed distributions and future potential distributions was also variable. With a moderate scenario, 22% of the species would have a median non-overlap greater than 70%. according to our analysis, using the model BamBu for 2051-2080, 60% of the species studied are candidate to specific adaptation measures to compensate for climate change impacts. all of the species might require legal protection, selection of new sites for in-situ conservation and the development of specific management plans. additionally, 54% might require the establishment of dispersal corridors between conservation sites, and 46% might require ex-situ conservation measures.

Resumoa Pennsula ibrica possui mais de 50% da biodiversidade europeia. uma parte desta biodiversidade encontra-se, actualmente, ameaada pelas alteraes climticas e por modificaes dos seus habitats. ser possvel antecipar e mitigar estes impactos? o projecto avalia o dos imPaCtes das alteraes ClimtiCas na Biodiversidade da Pennsula iBriCa (iberia Change), promovido pelo ministrio do ambiente, do ordenamento do territrio e do desenvolvimento regional, em Portugal (com financiamento da empresa edP energias de Portugal, no contexto da iniciativa Business and Biodiversity), e pelo ministerio de medio ambiente y medio rural y marino em espan, ha, pretende investigar os possveis impactes das alteraes climticas na biodiversidade de vertebrados terrestres da Pennsula ibrica no sculo XXi. Pretende-se ainda identificar potenciais medidas de adaptao para minimizar os impactes das alteraes climticas na biodiversidade analisada. neste projecto utiliza-se, pela primeira vez, uma base de dados conjunta de clima e distribuio de espcies (concretamente 292 espcies de vertebrados) de espanha e Portugal, para gerar conjuntos de modelos bioclimticos, associando-os a trs cenrios de emisso e a uma srie de modelos climticos globais. Para diferentes condies iniciais (i.e.. dez amostras de validao cruzada dos dados originais das espcies), classes de modelos (oito modelos bioclimticos), parametrizao de modelos (sete combinaes de variveis de clima) e 10 modelos climticos para o futuro, realizaram-se 8400 projeces por espcie, produzindo um total de 2.452.800 projeces para o total das espcies consideradas. apesar da incerteza inerente a este tipo de projeces, documentou-se uma forte e consistente tendncia de contraco da distribuio potencial das espcies desde sudoeste/sul da Pennsula ibrica para nordeste/norte, verificada para a grande maioria das espcies. Consequentemente, projectaram-se elevados valores de turnover (i.e.., alteraes na composio potencial das espcies) que sero maiores na metade sul da Pennsula do que na metade norte. a magnitude das contracesvaria entre as espcies e grupos taxonmicos estudados, mas alta para a maior parte delas. Considerando um cenrio moderado de alterao climtica para o perodo de 2051-2080, metade das espcies de anfbios perderia mais de 30% da sua distribuio potencial, sendo este valor superior a 27% para os rpteis, 63% para os mamferos e 39% para as aves. se for considerado um cenrio de alterao climtica mais severo, metade das espcies de anfbios e rpteis perderia mais de 38% da sua distribuio potencial, sendo este valor superior a 78% para os mamferos e a 56% para as aves. o nvel de sobreposio entre as distribuies actuais observadas e as distribuies potenciais futuras tambm varivel. Com um cenrio moderado, 22% das espcies tem uma sobreposio menor de 70% (valor mediano). de acordo com a nossa anlise, utilizando o modelo BamBu, para 2051-2080, 60% das espcies estudadas poder requerer medidas de adaptao especficas para compensar os impactos das alteraes climticas. a totalidade destas espcies poder requerer proteco legal, seleco de novos espaos para conservao in-situ e o desenvolvimento de planos de gesto especficos. adicionalmente, 54% poder requerer a criao de corredores de disperso entre espaos bem conservados, e 46 % poderia requerer medidas de conservao ex-situ.

Resumenla Pennsula ibrica encierra aproximadamente un 50% de la biodiversidad europea. una parte de esta biodiversidad se ve, actualmente, amenazada por el cambio climtico y la modificacin del hbitat. sera posible anticipar y mitigar tales impactos? el proyecto evalua Cin de los imPaCtos del CamBio ClimtiCoen la Biodiversidad de la Peninsula iBriCa (iberia Change), promovido por el ministrio do ambiente, do ordenamento do territrio e do desenvolvimento regional en Portugal , (con financiacin de la empresa edP energias de Portugal en el , marco de la iniciativa Business and Biodiversity), y por el ministerio de medio ambiente y medio rural y marino, en espaa, pretende investigar los posibles impactos del cambio climtico en la biodiversidad de vertebrados terrestres en la Pennsula ibrica en el siglo XXi. de la misma manera, se pretende identificar potenciales medidas de adaptacin para minimizar la problemtica del cambio climtico en la biodiversidad analizada. en el proyecto, se utiliz, por primera vez, una base de datos conjunta de clima y distribucin de especies (concretamente 292 especies de vertebrados) de espaa y Portugal, para ajustar los conjuntos de modelos bioclimticos bajo tres escenarios de emisin y una lnea de modelos climticos globales. Para condiciones iniciales diferentes (i.e.. diez muestras de validacin cruzada de los datos originales de las especies), clases de modelos (siete modelos bioclimticos), parametrizacin de modelos (siete combinaciones de variables de clima), y proyecciones de clima futuro, se realizaron 8400 proyecciones de modelos por especie, produciendo un total de 2.452.800 proyecciones para el total de especies consideradas. a pesar de la incertidumbre inherente a este tipo de proyecciones, se document una fuerte y consistente tendencia de contraccin de la distribucin potencial de especies desde el sudoeste o sur de la Pennsula ibrica al noreste o norte, para casi todas las especies estudiadas. Consecuentemente, se proyectaron reas de alto turnover (i.e., cambio en la composicin potencial de especies) para ser mayores en la mitad sur de la Pensula ibrica que en su mitad norte. la magnitud de las contracciones vara entre las especies y grupos taxonmicos estudiados, pero es generalmente alta para la mayora de ellas. Considerando un escenario moderado de cambio climtico, para el perodo del 2051 al 2080, la mitad de las especies de anfibios perdera ms del 30% de su distribucin potencial, siendo este valor superior al 27% para los reptiles, 63% para los mamferos y 39% para las aves. si se considera un escenario de cambio climtico ms severo, la mitad de las especies de anfibios y reptiles podran perder ms del 38% de su distribucin potencial, siendo este valor superior al 78% para los mamferos y 56% para las aves. el nivel de solapamiento entre las distribuciones actuales observadas y las distribuciones potenciales futuras tambin es tambin variable. Con un escenario moderado, el 22% de las especies tiene una mediana de solapamiento menor del 70%. de acuerdo con nuestro anlisis utilizando el modelo BamBu para 2051-2080, el 60% de las especies estudiadas podr requerir medidas de adaptacin especficas para compensar los impactos del cambio climtico. la totalidad de estas especies podra requerir proteccin legal, seleccin de nuevos espacios para conservacin in situ y desarrollo de planes gestin especficos. adicionalmente el 54% podra requerir creacin de corredores de dispersin entre espacios bien conservados, y el 46% podra requerir medidas de conservacin ex-situ.

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CaPtulo i

Introduo Introduccin

a laurisilva chegou a dominar a paisagem da Pennsula ibrica durante o final do tercirio tendo sido progressivamente eliminada na sequncia de alteraes climticas que tiveram lugar no Quaternrio. actualmente, estas formaes sobrevivem em refgios micro-climticos quentes e hmidos de algumas zonas costeiras da Pennsula ibrica e ilhas da macaronsia. aumentos de temperatura acompanhados de redues da precipitao poderiam levar ao seu desaparecimento. Fotografia de miguel B. arajo (aores). la laurisilva lleg a dominar el paisaje de la Pennsula ibrica durante el final del terciario tendiendo a ser progresivamente eliminada en la secuencia de alteraciones climticas que tuvieron lugar en el Cuaternario. actualmente, estas formaciones sobreviven en refugios microclimticos calientes y hmedos de algunas zonas costeras de la Pennsula ibrica y de las islas de la macaronesia. aumentos de temperatura acompaados de reducciones de la precipitacin podran llevar a su desaparicin. Fotografa de miguel B. arajo (azores)

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CaPtulo i

introduo / introduo

ortugal e espanha peninsulares possuem mais de 50% das espcies da fauna e flora europeias (Williams et al., 2000). grande parte destas espcies ocorre apenas na Pennsula ibrica. ou seja, so endmicas desta Pennsula. em virtude de modificaes nos habitats naturais observadas nas ltimas dcadas e das alteraes climticas projectadas para o futuro, estima-se que uma elevada percentagem da biodiversidade ibrica possa encontrar-se ameaada (schroter et al., 2005; thuiller et al., 2005; arajo et al., 2006; huntley et al., 2008). este estudo, promovido pelo ministrio do ambiente, do ordenamento do territrio e do desenvolvimento regional, em Portugal (sendo esta parte financiada pela empresa edP energias de Portugal, no mbito da iniciativa Business and Biodiversity), e pelo ministerio de medio ambiente y medio rural y marino , em espanha, prope-se investigar os impactes das alteraes climticas, no sculo XXi, sobre a fauna de vertebrados terrestres na Pennsula ibrica. esta colaborao entre os dois estados ibricos perspectivou-se de modo a facilitar uma viso e respostas comuns face aos impactes das alteraes climticas na biodiversidade ibrica. o estudo representa uma das primeiras tentativas de investigar os impactes potenciais das alteraes climticas no territrio peninsular. Para o efeito, so usados modelos bioclimticos (tambm conhecidos como modelos de qualidade de habitat, modelos de nicho, ou modelos de distribuio das espcies) para caracterizar as relaes estatsticas entre a distribuio actual das espcies e um conjunto de variveis climticas relevantes. as relaes estatsticas entre a distribuio de espcies e clima permitem identificar o perfil climtico de cada espcie que depois projectado no futuro de acordo com cenrios de alteraes climticas disponveis (e.g., guisan & zimmermann, 2000; Pearson & dawson, 2003; thuiller et al., 2008). estudos anteriores, recorrendo a metodologias anlogas, procuraram avaliar os impactes climticos ao nvel europeu (schroter et al., 2005; thuiller et al., 2005; arajo et al., 2006; levinsky et al., 2007; huntley et al., 2008) usando, para o efeito, uma resoluo grosseira (quadr-

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ortugal y espaa peninsulares poseen ms de 50% de las especies de la fauna y flora europeas (Williams et al., 2000). gran parte de estas especies ocurre slo en la Pennsula ibrica. o sea, son endmicas de esta pennsula. en virtud de modificaciones en los hbitat naturales observadas en las ltimas dcadas y de las alteraciones climticas proyectadas para el futuro, se estima que una elevada proporcin de la biodiversidad ibrica puede encontrarse amenazada (schroter et al., 2005; thuiller et al., 2005; arajo et al., 2006; huntley et al., 2008). este estudio, promovido por el ministrio do ambiente, do ordenamento do territrio e do desenvolvimento regional en Portugal (siendo , esta parte financiada por la empresa edP energias de Portugal , en el mbito de la iniciativa Business and Biodiversity), y por el ministerio de medio ambiente y medio rural y marino, en espaa, se propone investigar los impactos de las alteraciones climticas, en el siglo XXi, sobre la fauna de vertebrados terrestres en la Pennsula ibrica. esta colaboracin entre los dos estados ibricos se plante para facilitar una visin de respuestas comunes de cara a los impactos de las alteraciones climticas en la biodiversidad ibrica. el estudio constituye uno de los primeros intentos de investigar los impactos potenciales de las alteraciones climticas en el territorio peninsular. Para el efecto, son usados modelos bioclimticos (tambin conocidos como modelos de calidad de hbitat, modelos de nicho, o modelos de distribucin de las especies) para caracterizar las relaciones estadsticas entre la distribucin actual de las especies y un conjunto de variables climticas relevantes. las relaciones estadsticas entre la distribucin de especies y clima permiten identificar el perfil climtico de cada especie que despus es proyectado en el futuro de acuerdo con escenarios de alteraciones climticas disponibles (e.g., guisan & zimmermann, 2000; Pearson & dawson, 2003; thuiller et al., 2008). estudios anteriores, recurriendo a metodologas anlogas, buscan evaluar los impactos climticos en la biodiversidad a nivel europeo (schroter et al., 2005; thuiller et al., 2005; arajo et al., 2006; levinsky et al., 2007; huntley et al., 2008) usando, para el efecto, una resolucin grosera (cuadrculas de 50

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culas de 50 km). um grupo mais reduzido de estudos procurou avaliar impactes das alteraes climticas em determinados pases europeus (e.g., Berry et al., 2002) mas o estudo que aqui se apresenta o primeiro que abrange pases do sul da europa e o primeiro que resulta da colaborao entre dois estados. o objectivo geral deste estudo proporcionar aos ministrios que tutelam a rea do ambiente em Portugal e espanha assessoria para melhorar a compreenso dos impactes das alteraes climticas na fauna de vertebrados terrestres da Pennsula ibrica. em particular, pretende-se alcanar os seguintes objectivos: Avaliar possveis impactes e prever a situao futura de uma amostra representativa de espcies da fauna Ibrica. a anlise contempla dois nveis: individual (para cada uma das espcies seleccionadas) e geral, debruando-se sobre padres de riqueza potencial e de composio de espcies no presente e no futuro. Identificao de um conjunto de aces de conservao para minimizar os efeitos potenciais das alteraes climticas na biodiversidade analisada. uma vez identificadas as espcies da fauna ibrica mais vulnerveis s alteraes climticas, propem-se medidas de adaptao que permitam minimizar impactes das alteraes climticas na biodiversidade. Estabelecimento de uma adequada estratgia de divulgao dos resultados, concluses e propostas. ainda que este estudo tenha sido concebido para proporcionar assessoria aos organismos da administrao central, desejvel que os seus resultados tenham eco na sociedade civil e permitam, desta forma, informar polticas locais e regionais assim como projectos de desenvolvimento conduzidos por agentes privados (com ou sem funes lucrativas).

Km). un grupo ms reducido de estudios procur evaluar impactos de las alteraciones climticas en determinados pases europeos (e.g., Berry et al., 2002), pero el estudio que aqu se presenta es el primero que comprende pases del sur de europa y el primero que resulta de la colaboracin entre dos estados. el objetivo general de este estudio es proporcionar a los ministerios que tutelan el rea de ambiente en Portugal y espaa asesora para mejorar la comprensin de los impactos de las alteraciones climticas en la fauna de vertebrados terrestres de la Pennsula ibrica. en particular, se pretende alcanzar los siguientes objetivos: Evaluar posibles impactos y prever la situacin futura de una muestra representativa de especies de la fauna Ibrica. el anlisis contempla dos niveles: individual (para cada una de las especies seleccionadas) y general, inclinndose sobre patrones de riqueza potencial y de composicin de especies en el presente y en el futuro. Identificacin de un conjunto de acciones de conservacin para minimizar los efectos potenciales de las alteraciones climticas en la biodiversidad analizada. una vez identificadas las especies de la fauna ibrica ms vulnerables a las alteraciones climticas, se proponen medidas de adaptacin que permitan minimizar impactos de las alteraciones climticas en la biodiversidad. Establecimiento de una adecuada estrategia de divulgacin de los resultados, conclusiones y propuestas. aunque este estudio ha sido concebido para proporcionar asesoramiento a los organismos de la administracin Central, es deseable que sus resultados tengan eco en la sociedad civil y permitan, de esta manera, informar a las polticas locales y autonmicas, as como a proyectos privados (con o sin nimo de lucro).

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CaPtulo ii

Dados e Metodologia Datos y Metodologa

em virtude dos acentuados gradientes micro-climticos que albergam, as montanhas desempenharam e continuam a desempenhar um papel importante como refgio climtico para a fauna e flora. no obstante, perante cenrios de aumento das temperaturas as espcies alpinas e nemorais podero no ter opes de migrao em altura encontrando-se entre as mais ameaadas pelo aquecimento global. Fotografia de miguel B. arajo (huesca, Pirenus) en virtud de los acentuados gradientes micro-climticos que albergan, las montaas desempearon y continan desempeando un papel importante como refugio climtico para la fauna y la flora. sin embargo, ante escenarios de aumento de las temperaturas las especies alpinas y nemorales podran no tener opciones de migracin en altura encontrndose entre las ms amenazadas por el calentamiento global. Fotografa de miguel B. arajo (huesca, Pirineos).

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CaPtulo ii

dados y metodologia / datos y metodologa

DADOS BIOlgICOS ara calibrao dos modelos bioclimticos compilaram-se dados de distribuio das espcies de vertebrados terrestres em Portugal e espanha. o iCnB (instituto de Conservao da natureza e Biodiversidade) forneceu os dados disponveis em Portugal continental para aves, anfbios, rpteis e mamferos. os dados dos mamferos provm de amostragens no exaustivas pelo que so relativamente incompletos. de modo a colmatar esta lacuna, completaram-se os registos existentes no iCnB com dados disponveis na base de dados uniBa, da universidade de vora. ainda assim, a qualidade dos registos de mamferos para Portugal limitada pelo que se espera que o resultado dos modelos seja de menor qualidade para este grupo, particularmente no que diz respeito ao territrio de Portugal continental. simultaneamente, a direccin general de medio natural y Poltica Florestal proporcionou os dados do inventario nacional de Biodiversidad no que diz respeito aos dados , de vertebrados de espanha. os dados de Portugal e espanha foram assim compilados numa base de dados comum e integrados num sistema de informao geogrfico (ver figura 1). dado que os modelos estatsticos requerem um nmero mnimo de observaes para gerar projeces teis (stockwell & Peterson, 2003), foram modeladas as espcies de vertebrados

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DATOS BIOlgICOS ara la calibracin de los modelos bioclimticos se compilaron datos de la distribucin de las especies de vertebrados terrestres de Portugal y espaa. el iCnB (instituto para a Conservao da natureza e Biodiversidade) proporcion los datos disponibles en Portugal continental para aves, anfibios, reptiles y mamferos. los datos de mamferos, no obstante, provienen de muestreos no exhaustivos, por lo que son considerados datos algo incompletos. Con el fin de soslayar esta cuestin, se completaron los registros existentes del iCnB con datos disponibles en la base de datos de uniBa (unidad Biogeogrfica de alentejo), de la universidad de vora. de cualquier forma, la calidad de los registros de mamferos para Portugal se considera limitada, por lo que el resultado de los modelos para este grupo, en el territorio de Portugal continental, ser tambin de menor calidad. al mismo tiempo, la direccin general de medio natural y Poltica Forestal proporcion los datos del inventario nacional de Biodiversidad de espaa en lo referente a vertebrados. ambos grupos de datos, portugueses y espaoles, fueron agrupados en una base de datos comn e integrados en un sistema de informacin geogrfica (ver figura 1). dado que los modelos estadsticos requieren un nmero mnimo de observaciones para generar proyecciones tiles

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terrestres da Pennsula ibrica com 15 ou mais registos de ocorrncia no sistema utm de coordenadas de 10x10 km. tal inclui 27 espcies de anfbios, 33 de rpteis, 61 de mamferos e 171 de aves; ou seja, um total de 292 espcies. o valor de 15 ocorrncias foi determinado em funo do nmero de variveis ambientais utilizadas para calibrar os modelos. a regra geral foi a de considerar um mnimo de 5 ocorrncias por espcie e por varivel ambiental pelo que com 3 variveis o nmero mnimo de ocorrncias por espcie , obrigatoriamente, 15. excluram-se da lista de espcies a modelar as aves, mamferos e rpteis cuja ecologia depende fundamentalmente de ambientes aquticos. DADOS E CENRIOS ClIMTICOS a situao climtica de referncia foi caracterizada usando dados mensais de temperatura e precipitao provenientes de estaes meteorolgicas do instituto de meteorologia de Portugal (im) e da agencia estatal de meteorologa de espaa (aemet) para o perodo de 1961-1990. Para este processo contmos com dados provenientes de 2173 estaes pluviomtricas e 973 termomtricas para espanha e 89 estaes pluviomtricas e 51 termomtricas para Portugal. estes dados foram posteriormente interpolados numa quadrcula de 10x10 km para a totalidade da Pennsula ibrica usando o mtodo de interpolao espacial co-krigging os dados mensais foram usados para derivar 3 va. riveis consideradas relevantes para modelar a distribuio da fauna de vertebrados terrestres e que simultaneamente apresentam um baixo nvel de correlao entre si: temperatura mxima do ms mais quente; temperatura mnima do ms mais frio; e precipitao total anual (figura 2). refira-se que estas variveis sintetizam dois factores (energia e gua) que so reconhecidos factores limitativos da distribuio da diversidade biolgica a nvel global (e.g., hawkins et al. 2003) e europeu (Whittaker et al. 2007). o clima futuro foi caracterizado com base em projeces climticas provenientes de downscalings estatsticos de aogCm (atmospheric-ocean global Climate models), utilizados no iii relatrio do iPCC e disponibilizados para a Pennsula ibrica, a uma resoluo de 10 minutos (aproximadamente 14 km), pelo projecto alarm (http://www.alarmproject.net/alarm/) (Figuras 3, 4, e 5). as projeces futuras provm de trs aogCm (Csiro2, hadCm3 e PCm) e incluem trs cenrios de emisses:

(stockwell & Peterson, 2003), se decidi modelar las especies de la Pennsula ibrica con 15 o ms registros de ocurrencia en el sistema utm de coordenadas a 10x10 Km: 27 anfibios, 33 reptiles, 61 mamferos, 171 aves; es decir, un total de 292 especies. el valor de 15 ocurrencias fue determinado en funcin al nmero de variables ambientales utilizadas para calibrar los modelos. la regla general utilizada fue la de considerar un mnimo de 5 ocurrencias por especie y por variable ambiental, de manera que, con 3 variables, el nmero mnimo de ocurrencias por especie es, obligatoriamente, 15. se excluyeron de la lista de especies para los modelos aquellas aves, mamferos y reptiles cuya ecologa depende, fundamentalmente, de ambientes acuticos. DATOS y ESCENARIOS ClIMTICOS la situacin climtica de referencia fue caracterizada usando los datos mensuales de temperatura y precipitacin de estaciones meteorolgicas del instituto de meteorologa de Portugal (im) y de la agencia estatal de meteorologa de espaa (aemet), para el perodo de 1961-1990. Para realizar el proceso se dispuso de 2173 estaciones pluviomtricas y 973 termomtricas para espaa y 89 estaciones pluviomtricas y 51 termomtricas para Portugal. estos datos fueron posteriormente interpolados en una cuadrcula de 10x10 Km para la totalidad de la Pennsula ibrica, usando el mtodo de interpolacin espacial co-krigging los . datos mensuales fueron usados para derivar 3 variables consideradas relevantes para modelar la distribucin de la fauna de vertebrados terrestres y que, simultneamente, presentan un nivel bajo de correlacin entre s: temperatura mxima del mes ms caliente; temperatura mnima del mes ms fro; y precipitacin anual total (figura 2). tngase en cuenta que estas variables sintetizan dos factores (energa y agua), los cuales limitan de forma sustancial la distribucin de la diversidad biolgica a nivel global (e.g., hawkins et al. 2003) y europeo (Whittaker et al. 2007). el clima futuro fue caracterizado en base a proyecciones climticas provenientes de downscalings estadsticos de aogCm (atmospheric-ocean global Climate models), utilizados en el iii informe del iPCC y disponibles para la Pennsula ibrica, a una resolucin de 10 minutos (aproximadamente 14 Km), para el proyecto alarm (http://www.alarmproject. net/alarm/) (Figuras 3, 4, y 5). las proyecciones futuras pro-

AMPhIBIA

MAMMAlIA

AvES

REPTIlIA

Figura 1 riQueza de anFBios, rPteis, mamFeros e aves na Pennsula iBriCa num sistema de QuadrCulas utm de 10X10 Km. a reduzida diversidade de mamferos em Portugal continental deve-se lacuna de dados para este territrio. as cores quentes (e.g., vermelhos) representam um nmero elevado de espcies e as cores frias (e.g., azuis) representam um nmero baixo de espcies. Figura 1 riQueza de anFiBios, rePtiles, mamFeros y aves de la Pennsula iBriCa en un sistema de CuadrCulas utm de 10X10 Km. la reducida diversidad de mamferos en Portugal continental es debida a una laguna de datos para este territorio. los colores calientes (e.g., rojos) representan un nmero elevado de especies y los colores fros (e.g., azules) representan un nmero bajo de especies.

a)

high: 36,7 low: 17,2

B)

high: 8,4 low: -16,2

C)

high: 1964 low: 203

Figura 2 dados ClimtiCos interPolados Com Base em estaes meteorolgiCas de esPanha e Portugal: .a) temperatura mxima do ms mais quente; b) temperatura mnima do ms mais frio; c) precipitao total anual acumulada. Figura 2 datos ClimtiCos interPolados Basados en las estaCiones meteorolgiCas de esPaa y Portugal: a) temperatura mxima del mes ms caliente; b) temperatura mnima del mes ms fro; c) precipitacin total anual acumulada.

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Biodiversidade e alteraes ClimtiCas na Pennsula iBriCa / Biodiversidad y alteraCiones ClimtiCas en la Pennsula iBriCa

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CaPtulo ii

dados y metodologia / datos y metodologa

BAMBU (Business as Might Be Usual) equivalente aos cenrios a2 do iPCC e tem como base a extrapolao das polticas europeias actuais para o futuro. um cenrio que prev a adopo de algumas medidas de mitigao das alteraes climticas. gRAS (growth Applied Strategy) equivalente ao cenrio a1Fi do iPPC e parte do pressuposto que a europa incrementa a tendncia de liberalizao, desregularizao e globalizao dos mercados. no que respeita s alteraes climticas, a poltica principal adaptar a sociedade s alteraes do clima mais do que procurar mitigar as mesmas. as polticas de sustentabilidade so interpretadas como sendo sinnimo de crescimento econmico. SEDg (Sustainable European Development goal) equivalente ao cenrio B1 do iPCC e pressupe a integrao de polticas ambientais, sociais, institucionais e econmicas num contexto de sustentabilidade. do ponto de vista tcnico um cenrio normativo que parte do pressuposto que as polticas so definidas com vista obteno de objectivos concretos. os dados e projeces fornecidas pelo projecto alarm abarcam o perodo de 1991-2100. Para reduzir o nmero de modelos e no perder informao sobre a evoluo temporal do clima, os

vienen de tres aogCm (Csiro2, hadCm3 e PCm) e incluyen tres escenarios de emisiones: BAMBU (Business as Might Be Usual) es equivalente a los escenarios a2 del iPCC y tienen como base la extrapolacin de las polticas europeas actuales para el futuro. es un escenario que prev la adopcin de algunas medidas de mitigacin de las alteraciones climticas. gRAS (growth Applied Strategy) es equivalente al escenario a1Fi del iPPC y parte del supuesto que en europa incrementa la tendencia de liberalizacin, desregularizacin y globalizacin de los mercados. en lo que respecta a las alteraciones climticas la poltica principal es adaptar la sociedad a las alteraciones del clima ms que procurar mitigar las mismas. las polticas de sostenibilidad son interpretadas como sinnimo de crecimiento econmico. SEDg (Sustainable European Development goal) es equivalente al escenario B1 del iPCC y presupone la integracin de polticas ambientales, sociales, institucionales y econmicas en un contexto de sostenibilidad. del punto de vista tcnico es un escenario normativo que parte del supuesto

dados foram processados de modo a obter valores mdios para dois horizontes temporais no futuro: 2021-2050; 2051-2080. Para cada um dos trs cenrios de emisses (sedg, BamBu, gras), usaram-se projeces procedentes do aogCm hadCm3, sendo que para o cenrio BamBu usaram-se, adicionalmente, projeces procedentes dos aogCm Csiro2 e PCm. as figuras 3, 4, e 5 resumem as combinaes de cenrios e aogCm disponveis para este estudo. CAlIBRAO DOS MODElOS BIOClIMTICOS Por calibrao entende-se a anlise das relaes estatsticas entre a distribuio actual das espcies e o clima contemporneo. Com base nesta anlise pode-se inferir a distribuio potencial actual e futura das espcies, ou seja, a distribuio das condies ambientais que permitem a ocorrncia das espcies na ausncia de outros impedimentos de carcter biolgico e/ou social (e.g., disperso limitada, presena de competidores, inaptido do uso de solo). deve salientar-se, porm, que o resultado destes modelos bioclimticos no constitui uma estimativa da distribuio geogrfica das espcies mas sim da sua distri-

que las polticas son definidas con vista a la obtencin de objetivos concretos. los datos y proyecciones suministradas por el proyecto alarm abarcan el perodo de 1991-2100. Para reducir el nmero de modelos y no perder informacin sobre la evolucin temporal del clima, los datos fueron procesados para obtener valores medios para dos horizontes temporales en el futuro: 2021-2050; 2051-2080. Para cada uno de los tres escenarios de emisiones (sedg, BamBu, gras), se usaron proyecciones procedentes del aogCm hadCm3, y para el escenario BamBu se usaron, adicionalmente, proyecciones procedentes de los aogCm Csiro2 y PCm. las figuras 3, 4, y 5 resumen las combinaciones de escenarios y aogCm disponibles para este estudio. CAlIBRACIN DE lOS MODElOS BIOClIMTICOS Por calibracin se entiende el estudio de las relaciones estadsticas entra la distribucin actual de las especies y el clima contemporneo. Basndose en este proceso, se puede inferir la distribucin, potencial actual y futura de las especies, es decir, la distribucin

2021-2050BAMBU A2 CSIRO2

2051-2080BAMBU A2 CSIRO2

2021-2050

2051-2080

BAMBU A2 HadCM3

BAMBU A2 PCM

GRAS A1FI HadCM3

SEDG B1 HadCM3

SEDG B1 HadCM3

GRAS A1FI HadCM3

BAMBU A2 PCM

BAMBU A2 HadCM3

45 C 20 C

15 C - 10 C

Figura 3 temPeratura mXima do ms mais Quente (C) nos Perodos de reFernCia. as projeces de climas futuros esto baseadas em simulaes de trs aogCm (hadCm3, PCm, Csiro2) e incluem os cenrios sedg, BamBu e gras. Figura 3 temPeratura mXima del mes ms Caliente (C) en los Periodos de reFerenCia. las proyecciones de climas futuros se basan en simulaciones de tres aogCm (hadCm3, PCm, Csiro2) e incluyen los escenarios sedg, BamBy, y gras.

Figura 4 temPeratura mnima do ms mais Frio (C) nos Perodos de reFernCia. as projeces de climas futuros baseiam-se em simulaes de trs aogCm (hadCm3, PCm, Csiro2) e incluem os cenrios gras, BamBu e sedg. Figura 4 temPeratura mnima del mes ms Fro (C) en los Perodos de reFerenCia. las proyecciones de climas futuros se basan en simulaciones de tres aogCm (hadCm3, PCm, Csiro2) e incluyen los escenarios gras, BamBu y sedg.

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Biodiversidade e alteraes ClimtiCas na Pennsula iBriCa / Biodiversidad y alteraCiones ClimtiCas en la Pennsula iBriCa

Biodiversidade e alteraes ClimtiCas na Pennsula iBriCa / Biodiversidad y alteraCiones ClimtiCas en la Pennsula iBriCa

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CaPtulo ii

dados y metodologia / datos y metodologa

buio potencial climtica (para uma discusso aprofundada destes conceitos ver sobern, 2007; sobern & nakamura, 2009). a estimativa sobre a distribuio geogrfica das espcies implicaria o recurso a abordagens mais complexas que inclussem, explicitamente, mecanismos responsveis pelas dinmicas de populaes a nvel local (e.g., Keith et al., 2008; anderson et al., 2009). , por exemplo, o caso de mecanismos de disperso e de interaces biticas (e.g., arajo & luoto, 2007). os modelos que estimam a resposta das espcies a alteraes do clima, com base em mecanismos de dinmica de populaes, encontram-se ainda em fase experimental (Brook et al., 2009) e requerem parmetros que no esto disponveis para a maior parte das espcies modeladas. a incluso de interaces biticas nestes modelos ainda se encontra ao nvel da discusso conceptual (arajo & luoto, 2007; heikkinen et al., 2007; Baselga & arajo, 2009) pelo que no foi possvel usar modelos mais complexos de resposta das espcies a alteraes do clima no presente estudo. uma compreenso deficiente das subtilezas conceptuais associadas noo de distribuio geogrfica e de distribuio climtica potencial conduziu, em vrias ocasies, a interpretaes

de las condiciones climticas que permiten la ocurrencia de las especies en ausencia de otros impedimentos de carcter biolgico y/o social (e.g., dispersin limitada, presencia de competidores, uso del suelo inapropiado). se debe resaltar que el resultado de estos modelos bioclimticos no constituye una estimativa de la distribucin geogrfica de las especies, sino solamente una distribucin potencial climtica (para una discusin profunda de estos conceptos ver sobern, 2007; sobern & nakamura, 2009). estimativas sobre la distribucin geogrfica de las especies implicaran recurrir a abordajes metodolgicos ms complejos, esto es, incluir, explcitamente, los mecanismos responsables de las dinmicas poblacionales a nivel local (e.g., Keith et al., 2008; anderson et al., 2009). es, por ejemplo, el caso de mecanismos de dispersin, as como la interaccin bitica (e.g., arajo & luoto, 2007). los modelos que estiman la respuesta de las especies a las alteraciones del clima, basndose en mecanismos poblacionales, todava se encuentran en fase experimental (Brook et al., 2009) y requieren parmetros que no estn disponibles para la mayora de las especies modeladas. la inclusin de interacciones biticas en estos modelos an se encuentra al nivel de discusin conceptual (ara-

2021-2050BAMBU A2 CSIRO2

2051-2080

1800 mm 100 mm

Figura 5 PreCiPitao anual total (mm) nos Perodos de reFernCia. as projeces de climas futuros esto baseadas em simulaes de trs aogCm (hadCm3, PCm, Csiro2) e incluem os cenrios gras, BamBu e sedg. Figura 5 PreCiPitaCin anual total (mm) en los Perodos de reFerenCia. las proyecciones de climas futuros se basan en simulaciones de tres aogCm (hadCm3, PCm, Csiro2) e incluyen los escenarios gras, BamBu y sedg.

errneas sobre os resultados dos modelos (e.g., thomas et al., 2004). o caso, por exemplo, da produo de estimativas de risco de extino das espcies (estimativas que so, por definio, calculadas com critrios populacionais) com base na simples quantificao das alteraes da rea climtica potencial disponvel para as espcies (para um debate sobre o tema ver ladle et al., 2004; akcakaya et al., 2006). alm das incertezas que advm de interpretar incorrectamente os resultados dos modelos (Barry & elith, 2006), conhecido o facto dos modelos bioclimticos produzirem, frequentemente, resultados variveis quando projectados para o passado e para o futuro (e.g., thuiller et al., 2004; arajo et al., 2005; arajo et al., 2006; Pearson et al., 2006). uma forma de lidar com esta variabilidade combinar os resultados individuais de cada um dos modelos utilizados de forma a produzir uma projeco de consenso (para uma reviso do conceito ver arajo & new, 2007). estudos em reas diferentes como sejam as cincias econmicas e climticas tm demonstrado que as projeces de consenso so mais fiveis que as projeces individuais que constituem o consenso (arajo & new, 2007). no caso dos modelos bioclimticos, uma avaliao independente, recorrendo a dados de distribuio das aves no reino unido, permitiu comprovar, empiricamente, este postulado (arajo et al., 2005). neste estudo, a distribuio potencial actual e futura das espcies foi modelada com a plataforma informtica BioensemBles 1.0 (software for Computer intensive ensemble Forecasting of species distributions under Climate Change), implementada em delphi (rangel et al., 2009) e utilizando cinco estaes de trabalho, com 24 CPu 3.2 mz e um total de 40 gB de ram. esta plataforma informtica foi programada no mbito de um projecto cientfico liderado pelo coordenador deste estudo, miguel arajo e financiado pela Fundao BBva (para uma descrio pormenorizada do software ver diniz-Filho et al., 2009). a utilizao da plataforma BioensemBles permitiu gerar um ensemble de modelos, a partir da simulao explcita de diferentes fontes de incerteza nos modelos. em concreto, quantificaram-se as incertezas provenientes de: Condies iniciais: os dados sobre distribuio das espcies provm de inventrios nacionais e regionais, assim como de amostragens que so forosamente incompletas. lacunas nos dados, ou eventuais erros de identificao ou localizao, podem ter consequncias importantes na qualidade dos modelos. Como forma de quantificar a incerteza associada aos dados biolgicos utilizmos uma variante do procedimento de 10-fold cross validation esta metodologia consiste em segre. gar aleatoriamente os dados das espcies num grupo de calibrao e avaliao, sendo que no caso vertente os dados de calibrao incluram 75% dos dados e os de avaliao 25%. este processo repetido 10 vezes de modo a permitir uma avaliao da sensibilidade dos modelos a diferentes parties dos dados (arajo & guisan, 2006). no caso vertente, alm de se usar este mtodo para avaliar os modelos (ver seco sobre avaliao de modelos bioclimticos), usou-se cada uma das 10 parties dos dados para gerar um modelo, fazer as respectivas projeces e deste modo gerar diferentes realizaes de modelos que reflectem alguma da variabilidade associada qualidade dos dados biolgicos. Classes de modelos: estudos recentes demonstraram que a escolha do modelo bioclimtico pode condicionar o diagnstico sobre a magnitude e direco dos impactes das alte-

jo & luoto, 2007; heikkinen et al., 2007; Baselga & arajo, 2009) por lo que no fue posible usar modelos ms complejos de respuesta de las especies al cambio climtico en el presente estudio. una comprensin deficiente de las sutilezas conceptuales asociadas a la nocin de distribucin geogrfica y de distribucin climtica potencial, ha conducido, frecuentemente, a una interpretacin errnea del significado de los modelos (e.g., thomas et al., 2004). este es, por ejemplo, el caso de la produccin de estimaciones del riesgo de extincin de las especies (estimaciones calculadas con parmetros poblacionales), basndose en la simple cuantificacin de las alteraciones del rea climtica potencial de las especies (para un debate sobre el tema ver ladle et al., 2004; akcakaya et al., 2006). adems de las incertidumbres que se derivan de interpretar incorrectamente los resultados de los modelos (Barry & elith, 2006), es conocido el hecho de que los modelos bioclimticos producen, frecuentemente, resultados variables cuando son proyectados al pasado y al futuro (e.g., thuiller et al., 2004; arajo et al., 2005; arajo et al., 2006; Pearson et al., 2006). una manera de lidiar con esta variabilidad es combinar los resultados individuales de cada uno de los modelos utilizados, de forma que se consiga una proyeccin de consenso (para una revisin del concepto ver arajo & new, 2007). estudios en reas del saber diferentes como las ciencias econmicas y climticas han demostrado que las proyecciones de consenso son ms fiables que las propias proyecciones individuales que constituyen el consenso (arajo & new, 2007). en el caso de los modelos bioclimticos, una evaluacin independiente, recurriendo a datos de distribucin de las aves del reino unido, permiti comprobar, empricamente, este postulado (arajo et al., 2005). en este estudio, la distribucin potencial actual y futura de las especies fue modelada con la plataforma informtica BioensemBles 1.0 (software for Computer intensive ensemble Forecasting of species distributions under Climate Change), implementada en delphi (rangel et al., 2009) y utilizando cinco estaciones de trabajo, con 24 CPu 3.2 mz y un total de 40 de gB ram. esta plataforma informtica fue programada gracias al proyecto cientfico liderado por el coordinador de este estudio, miguel B. arajo, y financiado por la Fundacin BBva (para una descripcin pormenorizada del software ver diniz-Filho et al., 2009). la utilizacin de la plataforma BioensemBles permiti generar un ensemble de modelos, a partir del clculo explcito de diferentes fuentes de incertidumbre en los modelos. Concretamente, se calcularon incertidumbres provenientes de: Condiciones iniciales: los datos de distribucin de las especies provienen de inventarios nacionales y regionales, as como de muestreos que son, forzosamente, incompletos. lagunas en los datos, o posibles errores de identificacin o de localizacin, pueden tener importantes consecuencias en la calidad de los modelos. Para poder cuantificar la incertidumbre asociada a los datos biolgicos utilizamos una variante del procedimiento 10-fold cross validation esta metodologa consiste en segregar . al azar los datos de las especies en un grupo de calibracin y evaluacin, utilizando, concretamente, el 75% de los datos para la calibracin, y el restante 25% para la evaluacin. este proceso se repite 10 veces para poder permitir una evaluacin de la sensibilidad de los modelos con diferentes agrupaciones de los datos (arajo & guisan, 2006). en el caso que nos ocupa, adems de usar este mtodo para evaluar los modelos (ver seccin sobre evaluacin de modelos bioclimticos), se us cada una de las

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SEDG B1 HadCM3

GRAS A1FI HadCM3

BAMBU A2 PCM

BAMBU A2 HadCM3

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CaPtulo ii

dados y metodologia / datos y metodologa

raes climticas na distribuio das espcies. Por exemplo, Pearson et al. (2006) usaram 9 classes de modelos para estimar a distribuio actual potencial e futura de um conjunto de plantas na frica do sul. ao analisar os resultados, os autores verificaram que uma comparao entre a distribuio potencial actual e futura de uma das espcies daria origem a estimativas, consoante os modelos bioclimticos utilizados, que poderiam variar entre 92% de perda e 322% de aumento da distribuio potencial. este padro de variao entre modelos foi registado para as restantes plantas sul-africanas estudadas assim como em estudos realizados com plantas europeias (thuiller, 2004), rpteis e anfbios na europa (arajo et al., 2006) e aves nidificantes no reino unido (arajo et al., 2005). de forma a considerar, explicitamente, a incerteza associada ao uso de diferentes tcnicas de modelao utilizaram-se oito tcnicas de modelao neste estudo: generalized additive models (gam) (hastie and tibshirani 1990), multivariate adaptive regression splines (mars) (Friedman 1991), random Forests (rF) (Breiman 2001), Boosting regression trees (Brt) (ridgeway 1999), artificial neural networks (ann) (ripley 1996), maximum entropy (maxent) (Phillips et al. 2006; Phillips & dudik 2008), genetic algorithm for rule Prediction (garP) (stockwell & Peters 1999), e mahalanobis distances (mahal) (tsoar et al. 2007). Parametrizao dos modelos: Cada um dos oito modelos pode ser parametrizado de forma distinta e no existem regras universais aplicveis a todas as circunstncias. um dos passos na parametrizao que contribui para a variabilidade das projeces o procedimento adoptado para seleccionar as variveis climticas no modelo final (para uma reviso ver arajo & guisan, 2006). uma possibilidade para estandardizar o processo de seleco de variveis e assegurar a comparabilidade entre modelos seria forar os modelos a utilizar as trs variveis seleccionadas (e.g., Fielding & haworth, 1995; arajo & Williams, 2000; segurado & arajo, 2004). neste estudo optouse por generalizar uma abordagem inspirada nos procedimentos de multimodel inference (Burnham & anderson, 2002) e que consiste em explorar a totalidade das combinaes factoriais das variveis consideradas relevantes para explicar a distribuio das espcies. no caso vertente e tendo em conta que se consideraram trs variveis climticas (temperatura mxima do ms mais quente (a), temperatura mnima do ms mais frio (B), e precipitao total anual (C)), os modelos exploram as sete combinaes possveis de variveis (i.e., a, B, C, aB, aC, BC, aBC) fazendo, para cada uma destas combinaes, as correspondentes projeces das distribuies potenciais para o presente e para o futuro. Climas futuros: alm das fontes de incerteza inerentes qualidade dos dados biolgicos e ao procedimento de modelao das espcies utilizado, a modelao dos climas futuros contribui com uma fonte adicional de variabilidade que deve ser considerada de forma explcita nos estudos de impacte climtico na biodiversidade (Beaumont et al., 2008). no presente estudo, usaram-se diferentes combinaes de modelos climticos gerais (aogCm na sigla inglesa) e de cenrios socioeconmicos: BamBu (Business as might Be usual); gras (growth applied strategy); e sedge (sustainable european development goal) (ver descrio dos cenrios na seco de dados e cenrios climticos). em particular, usaram-se simulaes climticas provenientes dos aogCm Csiro2 (aus-

10 agrupaciones de datos para generar un modelo y hacer las respectivas proyecciones y, de este modo, generar las diferentes respuestas de los modelos que explican alguna variabilidad asociada a la calidad de los datos biolgicos. Clases de modelos: estudios recientes demuestran que la eleccin del modelo bioclimtico puede condicionar el diagnstico sobre la magnitud y direccin de los impactos de las alteraciones climticas en la distribucin de las especies. Por ejemplo, Pearson et al. (2006) utilizaron nueve clases de modelos para estimar la distribucin actual potencial y futura de un conjunto de plantas de sudfrica. al analizar los resultados, los autores verificaron que una comparacin entre la distribucin potencial actual y futura de una de las especies daba origen a estimaciones, en funcin a los modelos bioclimticos utilizados, que podan variar entre el 92% de prdida y el 322% de aumento de la distribucin potencial. este patrn de variacin entre modelos fue registrado para las restantes especies de plantas sudafricanas estudiadas as como en otros estudios realizados con plantas (thuiller, 2004), con reptiles y anfibios europeos (arajo et al., 2006), y con aves nidificantes del reino unido (arajo et al. 2005). Para poder considerar en este estudio, de forma explcita, la incertidumbre asociada al uso de las diferentes tcnicas de modelizacin, se usaron, concretamente, ocho tcnicas de modelizacin en este estudio:generalized additive models (gam) (hastie and tibshirani 1990), multivariate adaptive regression splines (mars) (Friedman 1991), random Forests (rF) (Breiman 2001), Boosting regression trees (Brt) (ridgeway 1999), artificial neural networks (ann) (ripley 1996), maximum entropy (maxent) (Phillips et al. 2006; Phillips & dudik 2008), genetic algorithm for rule Prediction (garP) (stockwell & Peters 1999), y distancias de mahalanobis (mahal) (tsoar et al. 2007). Parametrizacin de los modelos: Cada uno de los ocho modelos puede ser parametrizado de forma distinta y no existen reglas universales, aplicables a todas las circunstancias. uno de los pasos del proceso de parametrizacin, que contribuy considerablemente para la variabilidad de las proyecciones, es el procedimiento adoptado para seleccionar las variables climticas del modelo final (para una revisin ver arajo and guisan 2006). una forma de estandarizar el proceso de seleccin de variables y asegurar la posibilidad de comparacin entre modelos sera forzando los modelos a utilizar tres variables seleccionadas (e.g., Fielding & haworth, 1995; arajo & Williams, 2000; segurado & arajo, 2004). en este estudio, se opt por generalizar un abordaje inspirado en los procedimientos de multimodel inference (Burnham & anderson, 2002) y que consiste en explorar la totalidad de las combinaciones factoriales de las variables consideradas relevantes para explicar la distribucin de las especies. en el caso que nos ocupa, y teniendo en cuenta que se consideraron tres variables climticas (temperatura mxima del mes ms caliente (a), temperatura mnima del mes ms fro (B), y precipitacin total anual (C)), los modelos exploran siete combinaciones posibles de variables (i.e., a, B, C, aB, aC, BC, aBC); haciendo para cada una de estas combinaciones las correspondientes proyecciones de las distribuciones potenciales para el presente y para el futuro. Climas futuros: adems de las fuentes de incertidumbre inherente a la calidad de los datos biolgicos y el procedimiento de modelado de las especies utilizadas, el modelado de los climas futuros aporta una fuente adicional de variabilidad que se debe considerar de manera explcita en los estudios de los impactos climticos sobre la biodiversidad (Beaumont et al., 2008).

tralian Commonwealth scientific and research organization, version 2), hadCm3 (hadley Centre Coupled model, version 3) e PCm (Parallel Climate model, version 1). Para o cenrio BamBu, usaram-se as simulaes provenientes dos trs aogCm considerados e para os restantes cenrios usaram-se unicamente simulaes do agCm hadCm3. esta combinao particular de cenrios e aogCm tem como propsito oferecer um conjunto mnimo de simulaes que balize o espectro de incertezas sobre climas futuros. a combinao de cenrios e aogCm usada neste estudo foi adoptada com base em recomendaes feitas pelo painel de climatlogos do projecto europeu alarm (http://www.alarmproject.net/alarm/). Para cada combinao de condies iniciais (10) x classes de modelos (8) x parametrizaes de modelos (7) x cenrio aog Cm (3+1+1=5), obteve-se, para cada espcie, uma projeco de consenso com um nvel de concordncia entre projeces de 50% (arajo & new, 2007; diniz-Filho et al., 2009). as projeces de consenso foram calculadas para cada um dos dois horizontes temporais (condio de referncia, 2021-2050, 2051-2080) e para cada um dos cenrios considerados. no total efectuaramse 8400 projeces por espcie. tendo em conta que se modelaram as distribuies de 292 espcies, obteve-se um total de 2.452.800 projeces. Transformao das probabilidades de ocorrncia em presena e ausncia o ensemble das distribuies climticas potenciais das espcies foi criado com base em modelos que usam dados de presena no processo de calibrao (mahal), presenas e ausncias (Brt, gam, mars, rF), presenas e background de ausncias (maxent), assim como presenas e pseudo-ausncias retiradas do background (garP). no caso vertente, como as ausncias so, na maior parte dos casos (mas excluindo os mamferos em Portugal) uma aproximao realidade, os modelos podem classificarse, sem grande margem para erro, como modelos de presena e modelos de presena e ausncia. no primeiro caso, as projeces resultantes dos modelos ref