Effects of climate change and El Niño anomalies on historical declines, extinctions, and disease emergence in Brazilian amphibians

Author(s)

Ferrante, Lucas ; Baccaro, Fabricio ; Kaefer, Igor ; Diele-Viegas, Luisa ; Getirana, Augusto ; Haddad, Celio ; Schiesari, Luis ; Fearnside, Philip

• Document type: Journal article
• Source: Conservation Biology; v. N/A, p. 10-pg., 2025-04-09.

Abstract

Amphibian declines, linked to climate change and disease, pose a global challenge, yet their primary drivers remain debated. We investigated the historical decline of Brazilian amphibians by assessing the influence of climate change, extreme weather events, and the chytrid fungus Batrachochytrium dendrobatidis (Bd). Our analysis encompassed 90 amphibian species over more than a century (1900-2014). We integrated historical climate data-including El Niñ o anomalies and Southern Hemisphere temperature records-with documented extreme weather events and amphibian population trends. We used Granger causality tests to assess the potential of various factors to forecast anuran population declines and extinctions in Brazil and structural equation models to evaluate the relationships between the variables of interest. We identified gradual climate change and extreme weather events, particularly El Niñ o-driven temperature anomalies, as the primary drivers of amphibian population declines in Brazil. The structural equation models supported these findings and showed that climate-driven stressors significantly contribute to population crashes and increase Bd infections. However, Bd infections peaked years after population declines, suggesting that the fungus acts as an opportunistic pathogen rather than a primary driver of amphibian losses in Brazil. These findings challenge the prevailing view that Bd is the main cause of declines, instead highlighting climate anomalies and extreme weather events as the predominant factors. Efectos del cambio climá tico y las anomalí as de El Niñ o sobre las declinaciones histó ricas, las extinciones y el surgimiento de enfermedades en los anfibios brasileñ os La declinació n de anfibios, vinculada al cambio climá tico y las enfermedades, plantea un reto mundial, aunque sus principales causas siguen siendo objeto de debate. Investigamos la declinació n histó rica de los anfibios brasileñ os con un aná lisis de la influencia del cambio climá tico, los fenó menos meteoroló gicos extremos y el hongo quitridio Batrachochytrium dendrobatidis (Bd). Nuestro aná lisis abarcó 90 especies de anfibios durante má s de un siglo (1900-2014). Integramos los datos climá ticos histó ricos -incluidas las anomalí as de El Niñ o y los registros de temperatura del hemisferio sur- con los fenó menos meteoroló gicos extremos documentados y las tendencias de las poblaciones de anfibios. Utilizamos pruebas de causalidad de Granger para evaluar el potencial de diversos factores para predecir el declive y la extinció n de poblaciones de anuros en Brasil y modelos de ecuaciones estructurales para evaluar las relaciones entre las variables de interé s. Identificamos el cambio climá tico gradual y los fenó menos meteoroló gicos extremos, en particular las anomalí as de temperatura provocadas por El Niñ o, como los principales impulsores de la declinació n de las poblaciones de anfibios en Brasil. Los modelos de ecuaciones estructurales corroboraron estos hallazgos y mostraron que los factores estresantes de origen climá tico contribuyen significativamente a los descensos poblacionales y al aumento de las infecciones por Bd. Sin embargo, las infecciones por Bd alcanzaron su punto á lgido añ os despué s del declive de las poblaciones, lo que sugiere que el hongo actú a como un pató geno oportunista y no como el principal causante de las pé rdidas de anfibios en Brasil. ResumenEfectos del cambio climá tico y las anomalí as de El Niñ o sobre las declinaciones histó ricas, las extinciones y el surgimiento de enfermedades en los anfibios brasileñ os La declinació n de anfibios, vinculada al cambio climá tico y las enfermedades, plantea un reto mundial, aunque sus principales causas siguen siendo objeto de debate. Investigamos la declinació n histó rica de los anfibios brasileñ os con un aná lisis de la influencia del cambio climá tico, los fenó menos meteoroló gicos extremos y el hongo quitridio Batrachochytrium dendrobatidis (Bd). Nuestro aná lisis abarcó 90 especies de anfibios durante má s de un siglo (1900-2014). Integramos los datos climá ticos histó ricos -incluidas las anomalí as de El Niñ o y los registros de temperatura del hemisferio sur- con los fenó menos meteoroló gicos extremos documentados y las tendencias de las poblaciones de anfibios. Utilizamos pruebas de causalidad de Granger para evaluar el potencial de diversos factores para predecir el declive y la extinció n de poblaciones de anuros en Brasil y modelos de ecuaciones estructurales para evaluar las relaciones entre las variables de interé s. Identificamos el cambio climá tico gradual y los fenó menos meteoroló gicos extremos, en particular las anomalí as de temperatura provocadas por El Niñ o, como los principales impulsores de la declinació n de las poblaciones de anfibios en Brasil. Los modelos de ecuaciones estructurales corroboraron estos hallazgos y mostraron que los factores estresantes de origen climá tico contribuyen significativamente a los descensos poblacionales y al aumento de las infecciones por Bd. Sin embargo, las infecciones por Bd alcanzaron su punto á lgido añ os despué s del declive de las poblaciones, lo que sugiere que el hongo actú a como un pató geno oportunista y no como el principal causante de las pé rdidas de anfibios en Brasil. Resumen (AU)

• FAPESP's process: 21/10639-5 - Center for Research on Biodiversity Dynamics and Climate Change
• Grantee: Leonor Patricia Cerdeira Morellato
• Support Opportunities: Research Grants - Research, Innovation and Dissemination Centers - RIDC
• FAPESP's process: 23/06677-4 - Amazonian flying rivers: Origin and its effects on human water supply and biodiversity in the South and Southeast of Brazil
• Grantee: Lucas Ferrante de Faria
• Support Opportunities: Scholarships in Brazil - Post-Doctoral