ABSTRACT
Our objective was to evaluate the effectiveness of protected areas (PAs) in the Paraná-Paraguay basin on multiple facets of ichthyofauna, both currently and in future climate change scenarios, based on reaching the 17% of conserved terrestrial and inland water defined by Aichi Target 11. Analyses were carried out vis-à-vis a distribution of 496 native species, modeling for the present and for the future, and in moderate and pessimistic scenarios of greenhouse gases. We calculated species richness, functional richness, and phylogenetic diversity, overlapping the combination of these facets with the PAs. The results indicate that the current PAs of the Paraná-Paraguay basin are not efficient in protecting the richest areas of ichthyofauna in their multiple facets. While there is a larger overlap between PAs and the richest areas in phylogenetic diversity, the values are too low (2.37%). Currently, the overlap between PAs and areas with larger species richness, functional richness, and phylogenetic diversity is only 1.48%. Although this value can increase for future projections, the values of the indices decrease substantially. The relevant aquatic environments, biological communities, and climate change should be considered as part of the systematic planning of PAs that take into consideration the terrestrial environments and their threats.(AU)
Nosso objetivo foi avaliar a efetividade das áreas protegidas da bacia Paraná-Paraguai sobre múltiplas facetas da ictiofauna, atualmente e em cenários futuros de mudanças climáticas baseado em alcançar 17% de áreas protegidas, de acordo com os objetivos de Aichi. Análises foram feitas a partir da distribuição de 496 espécies para o presente e futuro, em diferentes cenários climáticos. Foram calculadas a riqueza de espécies, a riqueza funcional e a diversidade filogenética, sobrepondo a combinação destas facetas com as áreas protegidas. Os resultados indicaram que as áreas protegidas da bacia Paraná-Paraguai não são eficientes em proteger as áreas mais ricas em ictiofauna considerando diversas facetas. A maior sobreposição se dá entre as áreas protegidas e as áreas mais ricas em diversidade filogenética, mas os valores são muito baixos (2,37%). A sobreposição entre as áreas protegidas e os 17% das áreas com maior riqueza de espécies, riqueza funcional e diversidade filogenética é de apenas 1,48%. Para o futuro as projeções indicaram que a sobreposição pode aumentar, mas os valores dos índices caem consideravelmente. Os ambientes aquáticos e as mudanças climáticas são componentes que devem ser considerados no planejamento sistemático de áreas protegidas que consideram essencialmente ambientes terrestres e suas ameaças.(AU)
Subject(s)
Animals , Climate Change , Protected Areas/analysis , Fishes , Phylogeny , Genetic VariationABSTRACT
Abstract: We analyzed the overlap of the range of Pygochelidon melanoleuca in Brazil with active and planned hydropower plants in the country (current and future scenarios). We used the Random Forest, Maxent and Support Vector Machine algorithms to model the potential range of the species, which we then overlapped with the locations of active and planned hydropower plants in order to calculate how much the potential area of this species is and will be affected by them. Approximately 35% of active hydropower plants currently overlap with the potential distribution area of P. melanoleuca, and 44% of planned hydropower plants also coincide with this area. If the implementation of the planned hydropower plants occurs, the suitable habitat necessary for nesting and foraging of P. melanoleuca will be severely compromised.
Resumo: Analisamos a sobreposição da distribuição de Pygochelidon melanoleuca no Brasil com hidrelétricas ativas e planejadas no país (cenário atual e futuro). Utilizamos os algoritmos Random Forest, Maxent e Support Vector Machine para modelar a distribuição potencial da espécie, então sobrepomos com os locais das usinas hidrelétricas ativas e planejadas para calcular o quanto a área potencial desta espécie é e será afetada por elas. Aproximadamente 35% das hidrelétricas ativas estão sobrepostas com a área de distribuição potencial de P. melanoleuca e 44% das hidrelétricas planejadas coincidem com sua área. Se a implementação das hidrelétricas planejadas ocorrer, o habitat necessário para nidificação e forrageamento de P. melanoleuca estarão severamente comprometidos.
ABSTRACT
Abstract Recently, ecological niche models have been employed to investigate the potential geographical distribution of species. However, it is necessary to analyze the vast number of publications on this topic to understand the trends and biases of research using ecological niche models (ENMs). Therefore, this study aims to investigate trends in the scientific literature regarding studies on ENMs. For the quantitative analysis of the literature on ENMs, we performed a search in the Thomson ISI (Web of Science) database between 1991 and 2013. The search identified 3042 papers containing preselected keywords in either the title or abstract. The results showed that the number of papers has increased over the years (r=0.77, P<0.001), with a sharp increase in recent years, highlighting the widespread use of the ENMs. There was an increase in the diversity of journals that published papers about ENMs (r=0.97, P<0.001). The research was conducted in different countries, predominantly the United States of America (550 papers), and the most commonly used method was the Maximum Entropy method (312 papers). Regarding the taxonomic group, most research has been conducted on plants (402 papers, or 28.36% of the total). There was no relationship between the modeling method used and the taxonomic group studied (χ2=4.8, P=0.15). Finally, the wide availability of biological, environmental and computational resources has elicited the broad use of tools for ENMs. Despite the conceptual discussions of the ENMs, this method is currently the most effective way to evaluate the potential geographical distribution of species, and to predict the distribution under different environmental conditions (i.e., future or past scenarios).
Resumo Recentemente, modelos de nicho têm sido empregados para investigar a distribuição geográfica potencial de espécies. Porém, é necessário analisar a vasta quantidade de publicações sobre o referido tema, a fim de compreender as tendências e vieses das pesquisas que usam modelos de nicho ecológico (MNEs). Portanto, esse trabalho tem por objetivo investigar as tendências da literatura científica de trabalhos sobre MNEs. Para a análise quantitativa das publicações sobre MNEs, foi realizada uma busca na base de dados Thomson ISI (Web of Science), entre o período de 1991 a 2013. A pesquisa agrupou 3042 documentos que continham nas palavras-chave, no título ou no resumo os termos selecionados para a busca. Os resultados mostraram que de forma geral o número de artigos tem aumentado ao longo dos anos (r=0,77, P<0,001), com um acentuado crescimento nos anos mais recentes, destacando o amplo uso de MNEs. Ao longo dos anos percebeu-se um aumento da diversidade de revistas que publicam sobre o assunto (r=0,97, P<0,001). As pesquisas têm sido desenvolvidas em diferentes países, com predomínio dos Estados Unidos (550 artigos) e o método mais utilizado foi o de Máxima Entropia (312 artigos). Quanto ao grupo taxonômico, a maioria dos estudos tem ocorrido com plantas (402 artigos ou 28,36% do total de artigos). Não houve relação entre método de modelagem e grupo taxonômico (χ2=4,8, P=0,15). Por fim, a ampla disponibilidade de dados biológicos, ambientais e recursos computacionais tem propiciado um amplo uso de MNEs. Apesar das discussões conceituais sobre MNEs, o método atualmente é o mais eficaz para conhecer a distribuição geográfica potencial das espécies e ainda projetar essa distribuição sob diferentes condições ambientais (i.e. cenários futuros, passado).
Subject(s)
Animals , Ecosystem , Ecology/methods , Models, Biological , Ecology/trends , PlantsABSTRACT
Abstract Recently, ecological niche models have been employed to investigate the potential geographical distribution of species. However, it is necessary to analyze the vast number of publications on this topic to understand the trends and biases of research using ecological niche models (ENMs). Therefore, this study aims to investigate trends in the scientific literature regarding studies on ENMs. For the quantitative analysis of the literature on ENMs, we performed a search in the Thomson ISI (Web of Science) database between 1991 and 2013. The search identified 3042 papers containing preselected keywords in either the title or abstract. The results showed that the number of papers has increased over the years (r=0.77, P 0.001), with a sharp increase in recent years, highlighting the widespread use of the ENMs. There was an increase in the diversity of journals that published papers about ENMs (r=0.97, P 0.001). The research was conducted in different countries, predominantly the United States of America (550 papers), and the most commonly used method was the Maximum Entropy method (312 papers). Regarding the taxonomic group, most research has been conducted on plants (402 papers, or 28.36% of the total). There was no relationship between the modeling method used and the taxonomic group studied (2=4.8, P=0.15). Finally, the wide availability of biological, environmental and computational resources has elicited the broad use of tools for ENMs. Despite the conceptual discussions of the ENMs, this method is currently the most effective way to evaluate the potential geographical distribution of species, and to predict the distribution under different environmental conditions (i.e., future or past scenarios).
Resumo Recentemente, modelos de nicho têm sido empregados para investigar a distribuição geográfica potencial de espécies. Porém, é necessário analisar a vasta quantidade de publicações sobre o referido tema, a fim de compreender as tendências e vieses das pesquisas que usam modelos de nicho ecológico (MNEs). Portanto, esse trabalho tem por objetivo investigar as tendências da literatura científica de trabalhos sobre MNEs. Para a análise quantitativa das publicações sobre MNEs, foi realizada uma busca na base de dados Thomson ISI (Web of Science), entre o período de 1991 a 2013. A pesquisa agrupou 3042 documentos que continham nas palavras-chave, no título ou no resumo os termos selecionados para a busca. Os resultados mostraram que de forma geral o número de artigos tem aumentado ao longo dos anos (r=0,77, P 0,001), com um acentuado crescimento nos anos mais recentes, destacando o amplo uso de MNEs. Ao longo dos anos percebeu-se um aumento da diversidade de revistas que publicam sobre o assunto (r=0,97, P 0,001). As pesquisas têm sido desenvolvidas em diferentes países, com predomínio dos Estados Unidos (550 artigos) e o método mais utilizado foi o de Máxima Entropia (312 artigos). Quanto ao grupo taxonômico, a maioria dos estudos tem ocorrido com plantas (402 artigos ou 28,36% do total de artigos). Não houve relação entre método de modelagem e grupo taxonômico (2=4,8, P=0,15). Por fim, a ampla disponibilidade de dados biológicos, ambientais e recursos computacionais tem propiciado um amplo uso de MNEs. Apesar das discussões conceituais sobre MNEs, o método atualmente é o mais eficaz para conhecer a distribuição geográfica potencial das espécies e ainda projetar essa distribuição sob diferentes condições ambientais (i.e. cenários futuros, passado).