Modelagem baseada em processos da riqueza de espécies e mudanças de nicho em formações arbóreas da América do Sul

Resumo

Estudos ecológicos correlativos são muitas vezes inconclusivos porque diversos processos podem resultar em padrões ecológicos e evolutivos semelhantes. Por exemplo, a limitação de dispersão e a retenção de nichos podem aumentar a semelhança filogenética em locais próximos, ou porque as espécies que originaram numa região e não se dispersam, ou porque as novas espécies retêm os nichos de seus ancestrais, de forma que são impedidas de colonizar ambientes com condições ambientais diferentes. Como uma alternativa, a importância desses processos pode ser avaliada por com base em simulações experimentais, também chamadas de modelagens baseadas em processos. Nesse estudo, iremos avaliar três modelos baseados em processos visando a ponderar a importância da limitação de dispersão e da retenção de nichos na explicação da riqueza de espécies arbóreas na América do Sul. A riqueza de espécies será obtida pela circunscrição da distribuição das espécies e pelo cálculo da interseção das distribuições com uma grade de quadrículas que será traçada sobre a região. A limitação de dispersão e a retenção de nichos serão modeladas de forma espacialmente explícita, conforme diferentes parâmetros que reproduzam o efeito desses processos sobre padrões ecológicos. No cenário de limitação de dispersão, a colonização de células da grade seguirá um parâmetro de dispersão aleatória de Poisson e, assim, deve levar à colonização predominante de células próximas das fontes. No cenário de retenção de nichos, as espécies poderão preencher toda a área com condições ambientais favoráveis, de acordo com um parâmetro de amplitude de nichos, que será herdado com pequenas mudanças aleatórias por espécies descendentes. Novas espécies surgirão pela fragmentação das populações por extinções aleatórias locais, ou pelo efeito de flutuações nas condições ambientais, respectivamente, nos cenários de limitação de dispersão e retenção de nichos. Finalmente, iremos simular um modelo que incorpore os dois processos, com a principal diferença de que novas espécies não preencherão toda a área favorável, salvo caso isso aconteça por dispersão aleatória. A riqueza de espécies e o tamanho das áreas de ocorrência das espécies serão então comparados entre os resultados das simulações e os dados observados para avaliar o poder preditivo dos modelos e, dessa forma, a verossimilhança desses processos distintos. (AU)