O efeito das mudanças climáticas sobre a fenologia de floração de espécies polinizadas por beija-flores na Mata Atlântica

Orientadora: Dra. Isabela Galarda Varassin

Coorientador: Dr. Victor Pereira Zwiener

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências, Programa de Pós-Graduação em Botânica. Defesa : Curitiba, 27/11/2018

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Área de concentração: Evolução e Diversidade Vegetal

Resumo: A fenologia da floração é considerada uma característica da aptidão que faz parte do nicho ecológico das espécies de plantas, e que se espelha em seus padrões de distribuição geográfica. Portanto, para avaliar os impactos em diferentes cenários de mudanças climáticas na fenologia, abordagens que incluam respostas espaciais e temporais são necessárias e especialmente desafiadoras. Neste trabalho, implementamos modelagem de nicho ecológico para investigar os efeitos potenciais de mudanças climáticas nos padrões de floração e distribuição geográfica de espécies polinizadas por beija-flores na Mata Atlântica, um hotspot de biodiversidade. Modelos de distribuição indicam futuras mudanças na adequabilidade climática de seus habitats atuais, sugerindo uma tendência à descontinuidade, redução e deslocamento espacial. Os modelos de floração indicam que o clima pode influenciar na fenologia, aumentando a adequabilidade para algumas espécies e reduzindo em outras, e se tornar um importante fator de pressão seletiva nas comunidades vegetais. Nossos resultados sugerem que espécies polinizadas por beija-flores são propensas a mudanças na distribuição geográfica e floração sob diferentes cenários climáticos, com impactos potenciais nas redes ecológicas e no sucesso reprodutivo das plantas tropicais no futuro próximo. Muitas lacunas ainda precisam ser respondidas, principalmente em relação a magnitude das mudanças no clima nas tolerâncias fisiológicas das espécies e nas redes de interações presentes nas florestas. Contudo, acreditamos que nossa abordagem possa, daqui pra frente, ser melhor aprofundada no sentido de aprimorar as previsões futuras e entender como os processos ambientais influenciam a biota dentro dos ecossistemas. Palavras-chave: adequação climática, aquecimento global, interações mutualísticas, modelagem de nicho ecológico, padrões espaço-temporais.

Abstract: Flowering phenology is considered a fitness trait that is part of the ecological niche of plant species, and that is reflected in their patterns of geographical distribution. Therefore, in order to assess impacts in different climate change scenarios on phenology, approaches that include spatial and temporal responses are necessary and especially challenging. In this work, we implemented ecological niche modeling to investigate the potential effects of climate change on flowering patterns and geographic distribution of species pollinated by hummingbirds in the Brazilian Atlantic Forest, a biodiversity hotspot. Distribution models indicate future changes in the climatic suitability of their current habitats, suggesting a tendency to discontinuity, reduction and spatial displacement. Flowering patterns indicate that climate may influence phenology, increasing suitability for some species and reducing in others, and becoming an important selective pressure factor in plant communities. Our results suggest that species pollinated by hummingbirds are prone to changes in geographic distribution and flowering under different climatic scenarios, with potential impacts on ecological networks and the reproductive success of tropical plants in the near future. Many gaps still need to be addressed, especially in relation to the magnitude of changes in the climate in the physiological tolerances of the species and in the networks of interactions present in the forests. However, we believe that our approach can henceforth be better explored in order to improve future predictions and understand how environmental processes influence biota within ecosystems. Keywords: climatic suitability, global warming, mutualistic interactions, ecological niche modeling, spatio-temporal patterns.