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Increase in Quantity and Quality of Suitable Areas for Invasive Species as Climate Changes

Authors


Abstract

As climatically suitable range projections become increasingly used to assess distributions of species, we recommend systematic assessments of the quality of habitat in addition to the classical binary classification of habitat. We devised a method to assess occurrence probability, captured by a climatic suitability index, through which we could determine variations in the quality of potential habitat. This relative risk assessment circumvents the use of an arbitrary suitability threshold. We illustrated our method with 2 case studies on invasive ant species. We estimated invasion potential of the destroyer ant (Monomorium destructor) and the European fire ant (Myrmica rubra) on a global scale currently and by 2080 with climate change. We found that 21.1% of the world's landmass currently has a suitable climate for the destroyer ant and 16% has a suitable climate for European fire ant. Our climatic suitability index showed that both ant species would benefit from climate change, but in different ways. The size of the potential distribution increased by 35.8% for the destroyer ant. Meanwhile, the total area of potential distribution remained the same for the European fire ant (>0.05%), but the level of climatic suitability within this range increased greatly and led to an improvement in habitat quality (i.e., of invasive species’ establishment likelihood). Either through quantity or quality of suitable areas, both invasive ant species are likely to increase the extent of their invasion in the future, following global climate change. Our results show that species may increase their range if either more areas become suitable or if the available areas present improved suitability. Studies in which an arbitrary suitability threshold was used may overlook changes in area quality within climatically suitable areas and as a result reach incorrect predictions.

Incremento de la Cantidad y Calidad de Áreas Idóneas para Especies Invasoras a Medida que Cambia el Clima

Resumen

A medida que incrementa el uso de proyecciones de rangos adecuados climáticamente para evaluar la distribución de especies, recomendamos evaluaciones sistemáticas de la calidad del hábitat adicionalmente a la clasificación binaria del hábitat. Diseñamos un método para evaluar la probabilidad de ocurrencia, capturada por un índice de idoneidad climática, mediante el cual pudimos determinar variaciones en la calidad de hábitat potencial. Esta evaluación de riesgo relativo evita el uso de un umbral de idoneidad arbitrario. Ilustramos nuestro método con 2 casos de estudio de especies de hormigas invasoras. Estimamos el potencial de invasión de Monomorium destructor y de Myrmica rubra a escala global actualmente y en 2080 con cambio climático. Encontramos que 21.1% de las tierras emergidas del mundo tiene un clima adecuado para M. destructor y 16% tiene clima adecuado para M. rubra. Nuestro índice de idoneidad climática mostró que ambas especies de hormigas se beneficiarían del cambio climático, pero de manera diferente. El tamaño de la distribución potencial incrementó en 35.8% para M. destructor. Mientras que el área total de distribución potencial de M. rubra permaneció igual (>0.05%), pero el nivel de idoneidad climática en este rango incrementó mucho y llevó a un mejoramiento de la calidad del hábitat (i.e., la probabilidad de establecimiento de una especie invasora). Ya sea mediante la cantidad o calidad de áreas idóneas, es probable que ambas especies de hormigas invasoras incrementen la extensión de su invasión en el futuro, siguiendo al cambio climático global. Nuestros resultados muestran que las especies pueden incrementar su rango tanto si más áreas se vuelven idóneas o si las áreas disponibles presentan mejor idoneidad. Estudios que utilicen un umbral de idoneidad arbitrario pueden soslayar cambios en la calidad del área en áreas idóneas climáticamente y como resultado pueden llegar a predicciones incorrectas.

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