Integrating ecological niche modelling and beta diversity analisys in marine systems management

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2016
Autor(a) principal: Alves, Daphne Spier Moreira, 1986-
Orientador(a): Lana, Paulo da Cunha, 1956-2022
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: eng
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Biodiversidade marinha
Nicho (Ecologia)
Ecologia
Link de acesso: https://hdl.handle.net/1884/61236
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Paulo da Cunha Lana
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spelling Alves, Daphne Spier Moreira, 1986-Universidade Federal do Paraná. Campus Pontal do Paraná - Centro de Estudos do Mar. Programa de Pós-Graduação em Sistemas Costeiros e OceânicosLana, Paulo da Cunha, 1956-20222022-07-19T22:13:41Z2022-07-19T22:13:41Z2016https://hdl.handle.net/1884/61236Orientador: Prof. Dr. Paulo da Cunha LanaTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Terra, Centro de Estudos do Mar, Programa de Pós-Graduação em Sistemas Costeiros e Oceânicos. Defesa : Pontal do Paraná, 20/12/2016Inclui referências: p.98-101Resumo: O objetivo principal dessa tese foi integrar os conceitos básicos de "modelagem de nicho" e "beta diversidade" para entender o impacto das mudanças climáticas na distribuição da ictiofauna brasileira e propor medidas eficazes de gestão e conservação da biodiversidade marinha. Para isso, foram estruturados três capítulos. No primeiro, modelos de nicho ecológico foram desenvolvidos para prever as distribuições potenciais dos principais recursos pesqueiros do Atlântico sul-ocidental frente às mudanças climáticas. No segundo capítulo, os conceitos teóricos dos modelos de nicho foram aplicados em uma análise de comunidades e de beta diversidade, através da aplicação da análise de dissimilaridade generalizada (GDM). No terceiro capítulo, o GDM foi aplicado em uma escala mais detalhada para o estado do Paraná. No primeiro capítulo foi possível observar que, no cenário mais pessimista (IPCC - A2), as amplitudes de distribuição dos peixes sofreram drásticas reduções e houve um deslocamento para o norte, próximo ao Equador. No. Além disso, houve um aumento nas distribuições de algumas espécies principalmente nas latitudes mais altas ou mais baixas. A salinidade, seguida da máxima temperatura do ar, foram as variáveis que mais contribuíram para explicar os padrões de distribuição das espécies. No segundo capítulo, a profundidade e a temperatura máxima da superfície do mar foram os fatores primariamente estruturadores da ictiofauna marinha, sendo que o modelo de dissimilaridade generalizado (GDM) explicou 58,4 % da variação na composição das espécies e previu mudanças drásticas na beta diversidade dos peixes, principalmente nas regiões sul e sudeste do Brasil, assim como em regiões próximas ao Equador. Hipóteses para explicar a origem da beta diversidade também foram testadas e observou-se que os fatores determinísticos explicam grande parte da variação na distribuição dos peixes, mas que fatores neutros relacionados à autocorrelação e à dependência espacial também contribuem para os padrões observados, ainda que secundariamente. No terceiro capítulo, o objetivo de preencher uma lacuna no conhecimento sobre os peixes marinhos da região sul e sudeste do Brasil foi alcançado através de amostragens intensivas durante cinco anos (2012 a 2016). As amostragens foram concentradas em seis ilhas costeiras, mas a beta diversidade da ictiofauna recifai foi extrapolada para toda a região através do GDM. Paralelamente foi realizada uma partição da beta diversidade em componentes de substituição e aninhamento. Observou-se que a estrutura da comunidade dos peixes recifais responde principalmente à salinidade e à distância da costa e a substituição é mais intensa nas ilhas próximas à costa. Fatores relacionados com a batimetria, como a profundidade e a inclinação são estruturadores da beta diversidade na região. O trabalho contribuiu para a gestão dos sistemas marinhos por explicitar de maneira espacial as classes de paisagem marinha, fornecendo informações concretas sobre quais áreas merecem a atenção especial dos gestores. Os mapas gerados evidenciaram que áreas com maior amplitude de variação de fatores abióticos, independente da escala, devem ser priorizados, corroborando a terceira hipótese sobre a origem da beta diversidade, em que os fatores ambientais regulam a distribuição das espécies. Isso implica que todas as partes do ecossistema não são equivalentes e, portanto, as AMPs deveriam representar os diferentes tipos de habitat, levando em consideração as componentes "nestedness" e "turnover" da beta diversidade e preservando especialmente as rotas de dispersão favoráveis as espécies.Abstract: The main objective o f this thesis was to integrate the basic concepts o f "niche modeling" and "beta diversity" to understand the impact of climate change on the distribution o f Brazilian ichthyofauna and propose effective measures for the management and conservation o f marine biodiversity. For that, three chapters were structured. In the first, ecological niche models were developed to predict the potential distributions o f the South Atlantic's main fisheries resources in the face o f climate change. In the second chapter, the theoretical concepts o f the niche models were applied in a community analysis, through the application o f generalized dissimilarity analysis (GDM). In the third chapter, the GDM was applied in a more detailed scale for the state o f Paraná. In the first chapter it was possible to observe that, in the most pessimistic scenario (IPCC - A2), the fish distribution amplitudes suffered drastic reductions and there was a displacement towards the north, near the Equator. In the most optimistic scenario (IPCC - A1B), the reductions were less pronounced and occurred in the places closest to the coast. In addition, there was an increase in the distributions o f some species mainly in the higher or lower latitudes. The salinity, followed by the maximum air temperature, were the variables that contributed the most to explain the distribution patterns o f the species. In the second chapter, the depth and maximum temperature of the sea surface were the primary factors o f the marine ichthyofauna, and the generalized dissimilarity model (GDM) explained 58.4% o f the variation in the species composition and predicted drastic changes in the beta diversity in the southern and southeastern regions of Brazil, as well as in regions close to Ecuador. Assumptions to explain the origin o f beta diversity were also tested and it was observed that deterministic factors explain much o f the variation in fish distribution, but that neutral factors related to autocorrelation and spatial dependence also contribute to the observed patterns, although secondarily. In the third chapter, the objective o f filling a gap in knowledge about the subtropical reef fishes o f southern and southeastern Brazil was achieved through intensive sampling for five years (2012 to 2016). Samplings were concentrated on six coastal islands, but the beta diversity o f the ichthyofauna was extrapolated to the entire region through the GDM. In parallel, a beta partition was performed on turnover and nesting components. It was observed that the structure of the fish community responds mainly to the salinity and distance of the coast and the replacement is more intense in the islands near the coast. Factors related to bathymetry, such as depth and slope, are structurers o f beta diversity in the region. The work has contributed to the management o f marine systems by explicitly spelling out the marine landscape classes, providing concrete information on which areas deserve the special attention of managers. The generated maps showed that areas with a greater amplitude of variation of abiotic factors, regardless o f the scale, should be prioritized, corroborating the third hypothesis on the origin o f beta diversity, in which environmental factors regulate the distribution o f species. This implies that all parts of the ecosystem are not equivalent, and therefore MPAs should represent different habitat types, taking into account the nestedness and turnover components of beta diversity and preserving especially species's dispersion routes.1 recurso online : PDF.application/pdfBiodiversidade marinhaNicho (Ecologia)EcologiaIntegrating ecological niche modelling and beta diversity analisys in marine systems managementinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisengreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - D - DAPHNE PEREIRA SOUZA.pdfapplication/pdf2139549https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/61236/1/R%20-%20D%20-%20DAPHNE%20PEREIRA%20SOUZA.pdfa9782355a1a83a9f2729c974eea6eaf3MD51open access1884/612362022-07-19 19:13:41.832open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/61236Repositório InstitucionalPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestinformacaodigital@ufpr.bropendoar:3082022-07-19T22:13:41Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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