Effects of future climate change on the geographical distribution of a bird endemic to South American floodplains
Effets des futurs changements climatiques sur la répartition géographique d'un oiseau endémique des plaines inondables d'Amérique du Sud

Mayara F. Zucchetto, Postgraduate Program in Ecology and Biodiversity Conservation, Department of Botany and Ecology, Institute of Biosciences, Federal University of Mato Grosso (UFMT) - Cuiabá
Natalia S. Da Silveira, Department of Biodiversity, Institute of Biosciences, São Paulo State University (UNESP)
Victor M. Prasniewski, Postgraduate Program in Ecology and Biodiversity Conservation, Department of Botany and Ecology, Institute of Biosciences, Federal University of Mato Grosso (UFMT) - Cuiabá
Tatiane Arnhold, Postgraduate Program in Ecology and Biodiversity Conservation, Department of Botany and Ecology, Institute of Biosciences, Federal University of Mato Grosso (UFMT) - Cuiabá
Thadeu Sobral-Souza, Macroecology and Biodiversity Conservation Lab, Department of Botany and Ecology, Institute of Bioscience, Federal University of Mato Grosso (UFMT) - Cuiabá
João B. de Pinho, Postgraduate Program in Ecology and Biodiversity Conservation, Department of Botany and Ecology, Institute of Biosciences, Federal University of Mato Grosso (UFMT) - Cuiabá

DOI: http://dx.doi.org/10.5751/ACE-01893-160229

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Abstract

Future climate change poses an immediate threat to biodiversity. Species are shifting their geographic distribution in direct response to climate change. Species around the globe are expected to redistribute poleward and/or to high elevations. However, in the Neotropical region, the effects of climate change on species distribution are still unclear. Here, we aimed to infer the current and future geographical distribution of an insectivorous bird species endemic to South American floodplains, the Mato Grosso Antbird (Cercomacra melanaria). We also estimated shifts in the variables of elevation, longitude, latitude, and slope based on forecasting. Current and future distribution in different climate scenarios were predicted using ecological niche modeling (ENM). A non-parametric Kruskall-Wallis test followed by Dunn’s post hoc test were carried out to determine if dependent variables (elevation, slope, latitude, and longitude) differed between climate scenarios. Our findings suggest that future climate change will have negative effects (range contraction) on the distribution of the Mato Grosso Antbird. The decrease in the species’ geographical range will cause it to shift to higher elevations, latitudes, longitudes, and slopes. The species should tend to disperse toward more suitable areas located in highlands close to wetlands, such as the headwaters of the Upper Paraguay River Basin (UPB), and toward the Andean highlands. However, this species inhabits strictly forested environments covering a small home range and its mobility capacity is limited. It is possible that the species will not be able to achieve future geographical redistribution, thus increasing its risk of extinction.

Résumé

Les futurs changements climatiques constituent une menace immédiate pour la biodiversité. Les espèces modifient leur répartition géographique en réaction directe aux changements climatiques. On s'attend à ce que les espèces du monde entier se redistribuent vers les pôles ou les hautes altitudes. Cependant, dans la région Néotropicale, les effets des changements climatiques sur la répartition des espèces ne sont toujours pas clairs. Dans le présent article, nous avons tenté de déduire la répartition géographique actuelle et future d'une espèce d'oiseau insectivore endémique des plaines inondables d'Amérique du Sud, le Grisin du Mato Grosso (Cercomacra melanaria). Nous avons également calculé les changements sur le plan des variables d'altitude, de longitude, de latitude et de pente en fonction des prévisions. La répartition actuelle et future selon différents scénarios climatiques a été prédite en utilisant la modélisation de niche écologique (MNÉ). Nous avons réalisé un test non paramétrique de Kruskall-Wallis, puis un test post hoc de Dunn, pour déterminer si les variables dépendantes (altitude, pente, latitude et longitude) différaient entre les scénarios climatiques. Nos résultats indiquent que les futurs changements climatiques auront des effets négatifs (contraction de l'aire) sur la répartition du Grisin du Mato Grosso. La contraction de l'aire de l'espèce se traduira par des déplacements vers des altitudes, des latitudes, des longitudes et des pentes plus élevées. Nous nous attendons à ce que l'espèce ait tendance à se disperser vers des zones plus propices situées dans les hautes terres près de milieux humides, comme les sources du bassin supérieur du fleuve Paraguay (BSP), et vers les hautes terres andines. Toutefois, cette espèce fréquente des environnements strictement forestiers, a un petit domaine vital et une capacité limitée de se déplacer. Il est donc possible que l'espèce ne soit pas en mesure de se redistribuer géographiquement dans le futur, augmentant du même coup son risque de disparition.

Key words

Cercomacra melanaria; Mato Grosso Antbird; niche modeling; Pantanal; Thamnophilidae; wetland

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Avian Conservation and Ecology ISSN: 1712-6568