Projecte H2020 VULNERAWEB: Plataforma web per a la predicció de la vulnerabilitat climàtica de les espècies
- Tipus Projecte
- Estat Completat
- Execució 2020 -2022
- Pressupost assignat 160.932,48 €
- Àmbit Europeo
- Comunitat Autònoma Madrid, Comunidad de
- Font principal de finançament Horitzó 2020
- Web del projecte http://www.vulneraweb.com/
¿ Com, quant, per què, quan i on es veuen afectades les espècies pel canvi climàtic? Les respostes a aquestes preguntes són clau per avaluar la vulnerabilitat d'una espècie al canvi climàtic. i màxim tèrmic voluntari (VTM). El TDC representa totes les combinacions possibles de temperatura i temps. La VTM representa una temperatura objectivament identificada com a estressant. el món.
Per respondre a la primera pregunta, aquest projecte MSCA ha finalitzat la compilació de la base de dades més gran del món sobre la tolerància tèrmica dels animals fins ara i dels límits tèrmics geogràfics per a aquestes espècies. Amb aquests conjunts de dades, hem dut a terme una sèrie d'anàlisis per identificar: a) si la tolerància a la calor de les espècies restringeix les temperatures ambientals màximes a les vores càlides conegudes de cada espècie durant l'època més calorosa de l'any (d'ara endavant, Tmax), utilitzant diferents estimacions de tolerància a la calor i Tmax; b) si els valors de Tmax es correlacionen a través dels límits tèrmics geogràfics de les espècies; i, c) si les restriccions seran més fortes per a les espècies la tolerància tèrmica de les quals es veu més desafiada per Tmax. Les toleràncies a la calor, fins ara mesurades, molt sovint restringeixen els límits tèrmics geogràfics dels animals (Ex. Fig. 1). No obstant això, ho fa de manera heterogènia, la restricció sempre és més forta per a aquelles espècies que s'enfronten a temperatures més altes per la seva tolerància, a les vores càlides.
A la figura, aquests tàxons estan representats per una línia vermella, mentre que les espècies menys desafiades per les altes temperatures a les vores càlides estan representades per les línies taronja i blava. Sorprenentment, els rèptils semblen estar menys limitats geogràficament per la tolerància tèrmica que altres tàxons. A més, molts peixos han aconseguit un CTmax tan alt que els allibera de les restriccions de calor en la distribució geogràfica, fet que contribueix a una relació sigmoide de CTmax amb Tmax que contrasta amb els tàxons terrestres. Les relacions trobades soscaven les pràctiques generalitzades per estimar els canvis a l'àrea de distribució de les espècies i la vulnerabilitat climàtica basades en paràmetres menys útils de tolerància tèrmica, o en models purament geogràfics. Els patrons globals de restriccions de calor a les àrees de distribució geogràfica de les espècies s'han de refinar una vegada que els possibles factors de confusió es puguin controlar més a fons (per exemple, plasticitat, adaptació local, interaccions biòtiques), particularment per als grups d'espècies i els paràmetres que van mostrar correlacions més febles.
Per això, continua sent primordial recopilar més dades experimentals sobre la tolerància a la calor en els límits tèrmics geogràfics de les espècies. El segon problema s'ha abordat comparant per primera vegada com diferents representacions de la tolerància tèrmica (diferents paràmetres de tolerància tèrmica davant d'una corba de temps fins a la mort x temperatura) podrien detectar diferents patrons geogràfics en la vulnerabilitat tèrmica esperada.
Aquests estudis comprenen: a) un llangardaix nord-americà, analitzant com la deshidratació va alterar-ne la tolerància tèrmica; b) la geografia de la vulnerabilitat tèrmica de les formigues i llangardaixos tropicals, i, c) l'observació dels terminis d'aclimatació tèrmica en capgrossos tropicals.
Els resultats d‟aquests estudis suggereixen que la geografia de les estimacions de vulnerabilitat tèrmica és molt sensible al paràmetre utilitzat ia la seva variabilitat intrínseca. Per tant, els futurs informes sobre la vulnerabilitat tèrmica de les espècies han d'equilibrar la necessitat d'una representació completa de la tolerància tèrmica, que és lenta d'obtenir i estressant per als animals perquè implica més experiments de tolerància per a ells, amb la necessitat de fer prediccions útils basades en mesures més pràctiques i menys estressants de tolerància tèrmica. Finalment, per fer ús dels coneixements adquirits i difondre mètodes sòlids i ètics per mesurar la tolerància tèrmica, aquest projecte va conduir a la creació de la plataforma VulneraWeb (www.vulneraweb.com).
Es tracta d'una plataforma col·laborativa en línia que utilitza la potència de supercomputació proporcionada per la instal·lació Finis Terrae III del CSIC (https://www.cesga.es/cesga/el-cesga/(S'obre en una finestra nova)) per cartografiar les poblacions d'animals climàticament vulnerables de tot el món (per exemple, Fig. 2). S'han mostrat diferents aspectes de la problemàtica de la vulnerabilitat de les espècies al canvi climàtic i les capacitats de la plataforma tant de forma presencial com en línia des d'escala local a internacional a través de xerrades per a escoles, seminaris i congressos internacionals en línia. La plataforma i els seus canals a Instagram (vulnerawebglobal) i Twitter (vulneraweb) han estat creats i actualitzats amb novetats, amb la participació d'un equip d'estudiants internacionals equilibrat pel que fa al gènere.
A més de descobrir noves regles ecogeogràfiques globals (els efectes heterogenis de la tolerància tèrmica als límits tèrmics geogràfics de les espècies animals a tot el món), les anàlisis realitzades van informar sobre les formes més pràctiques d'estimar la vulnerabilitat tèrmica entre els animals, i aquest coneixement ara es pot transferir a través dels serveis oferts per la plataforma. En aquest moment, VulneraWeb està ampliant la seva xarxa i està preparada per preparar informes al servei de les organitzacions de conservació, des de les internacionals fins a les locals, per exemple, de la UICN i els municipis locals que ara es dediquen a planificar-ne l'adaptació al canvi climàtic.
Les previsions correctes de Vulnerabilitat Climàtica (FCV) de les espècies són clau per assignar les enormes inversions necessàries per assolir els objectius d'adaptació climàtica d'Europa H2020 i de la UICN. Això no obstant, per això cal començar per identificar els llocs climàticament inadequats per albergar les poblacions d'una espècie (per exemple, amb temperatures excessivament altes).
Aquesta informació identifica llocs on l'ús actual de la terra ja no serà adequat perquè el clima serà massa extrem per a les espècies rellevants (per exemple, espècies en perill d'extinció en reserves, espècies de caça o races productives). Aquest projecte MSCA ha analitzat diferents formes en què la tolerància a la calor pot restringir la distribució de les espècies. Una qüestió central que queda per resoldre és si la tolerància a la calor, mesurada fins ara pels científics, és generalment capaç didentificar restriccions tèrmiques en la distribució geogràfica de les espècies. Un segon problema fonamental és millorar la comprensió de com interactua la tolerància tèrmica amb altres factors, com ara el temps d'exposició a temperatures estressants en la tolerància tèrmica.
Els pronòstics fiables de la vulnerabilitat climàtica (VCC) de les espècies són clau per assolir els objectius del programa Horitzó 2020. No obstant això, la complexitat de la VCC i l'enorme quantitat de dades necessàries per a això desafien els enfocaments actuals i la disponibilitat de dades. així, aquests models es basen en dues premisses fonamentals. En primer lloc, una sola combinació de temperatura i temps d'exposició induirà la disminució de les poblacions.
No obstant això, innombrables combinacions de temperatura i temps d'exposició poden, de fet, matar els individus d'una població. Una segona premissa és que els paràmetres coneguts de tolerància tèrmica poden identificar límits tèrmics per a la distribució geogràfica de les espècies. aplicaré, per primer cop, els conceptes de la corba de mort tèrmica (CDT) i el màxim tèrmic voluntari (MVT) per millorar els pronòstics.
El TDC representa totes les possibles combinacions de temperatura i temps que causen dany a les poblacions, i el VTM representa una temperatura identificada objectivament pels organismes com a estressant. distribucions geogràfiques dels animals estan determinats per mesures conegudes de la seva tolerància tèrmica. FCV fent servir els millors models disponibles i l'assessorament d'experts internacionals.
El canvi climàtic no copejarà totes les poblacions d'espècies alhora, sinó que afectarà primer les poblacions més vulnerables de cada espècie, explica Agustín Camacho Guerrero, exinvestigador del Departament d'Ecologia de la Conservació del Consell Superior d'Investigacions Científiques (S'obre en una finestra nova) a Madrid. "Per tant, necessitem saber quines poblacions d´espècies es veuran aclaparades quan s´exposin a l´augment de les temperatures ambientals. Particularment, necessitem saber això en tots els rangs geogràfics on existeixen aquestes espècies". "Perquè aquest coneixement sigui processable, necessitem mapes precisos tant de les temperatures ambientals com de la tolerància tèrmica de les espècies, és a dir, les temperatures màximes que poden suportar. D'aquesta manera podrem saber quines poblacions tenen més probabilitats de superar la tolerància en un lloc en particular". Plataforma mundial per mapejar la resiliència de les espècies El VULNERAWEB(S'obre en una finestra nova) La plataforma, construïda des de zero en el marc del projecte, recopila aquestes dades per produir mapes predictius d'espècies vulnerables a nivell mundial.
Aquests poden ser utilitzats, per exemple, per administradors de reserves naturals o altres que reben fons públics per protegir la biodiversitat. Camacho(S'obre en una finestra nova), la investigació del qual es va dur a terme amb el suport de la Programa d'accions Marie Sklodowska-Curie(S'obre en una finestra nova), va començar recopilant dades de tolerància tèrmica mitjançant la revisió de la literatura científica sobre tantes espècies com fos possible. Entre ells hi havia peixos marins, artròpodes, amfibis, rèptils, aus i mamífers. Però els científics mesuren la tolerància tèrmica de diferents maneres, que no sempre identifiquen les temperatures màximes a què són viables les poblacions d'espècies. "Per a algunes espècies, tenim dades completes sobre la tolerància tèrmica. Per a altres no tenim res a part dels llocs on viuen", explica Camacho. "Vaig haver de preparar i adaptar models per tenir-ho en compte". També es van realitzar una gran quantitat de proves de laboratori abans del projecte durant els viatges de camp de què va formar part. Diferents maneres de mesurar la tolerància tèrmica Els mesuraments de tolerància tèrmica de la literatura científica es van dividir en tres grups.
El primer va incloure experiments en què les temperatures es van elevar a un nivell en què un animal perd la capacitat de locomotora. "A això se'n diu el 'màxim tèrmic crític'", afegeix Camacho. Es van realitzar comparacions entre el "màxim tèrmic crític" de peixos marins, artròpodes, amfibis i rèptils. En un segon grup, es van registrar les temperatures que assenyalen els límits del rendiment fisiològic òptim. "Fins i tot si un animal és capaç de desplaçar-se, després que se superi un nivell tèrmic superior, l'animal comença a consumir massa aigua i energia", assenyala. Aquest grup inclou aus, mamífers i llangardaixos. En un tercer grup, es va identificar la tolerància tèrmica a partir del comportament animal, com el panteix.
Es van comparar diferents comportaments dins d'un grup d'espècies en particular: els llangardaixos. Per veure si alguna d'aquestes diferents mesures de tolerància tèrmica era capaç de predir les temperatures més càlides a què les espècies podien mantenir les seves poblacions, aquestes mesures es van comparar amb les temperatures més càlides registrades al rang geogràfic de cada espècie. Es va registrar la temperatura màxima a l'ombra, a un refugi a 10 cm sota terra o sobre roques exposades. "Són moltes proves", comenta Camacho. Però mentre que algunes mesures de tolerància tèrmica van ser mals predictors de les restriccions tèrmiques en els animals, altres van funcionar bé i, en particular, van ser millors que simplement fer servir les ubicacions geogràfiques de les espècies.
La plataforma VULNERAWEB inclou ara 1000 espècies. "Veiem això com una base de dades 'llavor' que es pot ampliar", afegeix Camacho. Modelant el temps fins a la mort La temperatura màxima tolerable no és l'únic factor important, també hi ha el temps que els animals estan exposats a la calor estressant. Per tant, els models teòrics sobre la disminució del temps fins a la mort a mesura que augmenta la temperatura es van comparar amb indicadors com ara la pèrdua de locomoció i l'evitació de fonts de calor. "Això crea diversos mapes diferents, diferents models, basats en aquests diferents paràmetres tèrmics", diu Camacho.
- AGENCIA ESTATAL CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGACIONES CIENTIFICAS
- Fitxa del projecte CORDIS (pdf)
- La tolerància a la calor realment prediu els límits tèrmics geogràfics dels ani…
- Els límits tèrmics crítics i voluntaris de les formigues talladores de fulles m…
- La fenologia i la plasticitat poden prevenir l'adaptació de clines a la toleràn…
- Diversitat d'espècies i biogeografia d'un antic clado de granotes de l'Escut Gu…
- Web d'AGÈNCIA ESTATAL CONSELL SUPERIOR D'INVESTIGACIONS CIENTIFIQUES
 
 
 
 
        
   
                         
             
            