Projected Climate Impacts for the Amphibians of the Western Hemisphere

Authors


email jlawler@u.washington.edu

Abstract

Abstract: Given their physiological requirements, limited dispersal abilities, and hydrologically sensitive habitats, amphibians are likely to be highly sensitive to future climatic changes. We used three approaches to map areas in the western hemisphere where amphibians are particularly likely to be affected by climate change. First, we used bioclimatic models to project potential climate-driven shifts in the distribution of 413 amphibian species based on 20 climate simulations for 2071–2100. We summarized these projections to produce estimates of species turnover. Second, we mapped the distribution of 1099 species with restricted geographic ranges. Finally, using the 20 future climate-change simulations, we mapped areas that were consistently projected to receive less seasonal precipitation in the coming century and thus were likely to have altered microclimates and local hydrologies. Species turnover was projected to be highest in the Andes Mountains and parts of Central America and Mexico, where, on average, turnover rates exceeded 60% under the lower of two emissions scenarios. Many of the restricted-range species not included in our range-shift analyses were concentrated in parts of the Andes and Central America and in Brazil's Atlantic Forest. Much of Central America, southwestern North America, and parts of South America were consistently projected to experience decreased precipitation by the end of the century. Combining the results of the three analyses highlighted several areas in which amphibians are likely to be significantly affected by climate change for multiple reasons. Portions of southern Central America were simultaneously projected to experience high species turnover, have many additional restricted-range species, and were consistently projected to receive less precipitation. Together, our three analyses form one potential assessment of the geographic vulnerability of amphibians to climate change and as such provide broad-scale guidance for directing conservation efforts.

Abstract

Resumen: Debido a sus requerimientos fisiológicos, sus habilidades de dispersión limitadas y los hábitats hidrológicamente sensibles, es muy probable que los anfibios sean muy sensibles a los cambios climáticos en el futuro. Utilizamos tres métodos para elaborar mapas de áreas en el hemisferio occidental donde es particularmente probable que los anfibios sean afectados por el cambio climático. Primero, utilizamos modelos bioclimáticos para proyectar cambios potenciales, impulsados por el clima, en la distribución de 413 especies de anfibios con base en 20 simulaciones del clima entre 2071 y 2100. Sintetizamos estas proyecciones para producir estimaciones de renovación de especies. Segundo, elaboramos mapas de la distribución de 1099 especies con distribución geográfica restringida. Finalmente, utilizando las 20 simulaciones de cambio climático en el futuro, elaboramos mapas que fueron proyectados consistentemente para recibir menos precipitación estacional en el próximo siglo y por lo tanto era probable que tuvieran microclimas e hidrologías locales alteradas. La renovación de especies proyectada fue mayor en los Andes y en partes de Centro América y México, donde, en promedio, las tasas de renovación excedieron el 60% bajo el menor de dos escenarios de emisiones. Muchas de las especies de distribución restringida no incluidas en nuestros análisis de cambio de distribución se concentraron en partes de los Andes y de América Central y en el Bosque Atlántico de Brasil. La mayor parte de América Central, suroeste de América del Norte y partes de América del Sur consistentemente fueron proyectadas para experimentar disminución en la precipitación para fines de este siglo. La combinación de los resultados de los tres análisis resaltó varias áreas en las que es probable que los anfibios sean afectados significativamente por el cambio climático por múltiples razones. Algunas porciones del sur de América Central fueron proyectadas simultáneamente para experimentar una tasa de renovación alta, incluir muchas especies de distribución restringida adicionales y fueron proyectadas consistentemente para recibir menos precipitación. En conjunto, nuestros tres análisis constituyen una evaluación potencial de la vulnerabilidad geográfica de los anfibios al cambio climático y como tal proporciona directrices a gran escala para la orientación de los esfuerzos de conservación.

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