Potencialidades da rede GBIF para o utilizador

Uso dos dados de ocorrência de espécies em modelação ecológica

Filipa Filipe e Pedro Segurado

Propósito da Rede GBIF– Global Biodiversity Information Facility

A GBIF pretende facilitar a divulgação de dados de base de biodiversidade, para que todos possam beneficiar do uso da informação existente

Essa informação provém de diferentes fontes Museus de História Natural Institutos Públicos Projectos de investigação Trabalhos publicados e não publicados

Porquê modelar? Lacunas de informação – conhecimento descontinuo da

biodiversidade na paisagem

Previsão da biodiversidade em diferentes condições: Gestão

Criação de infra-estruturas Alterações do uso do solo

Clima Mediante diversos cenários de alterações climáticas

Utilizadores e usos da modelação ecológica

Investigadores Professores Técnicos de ambiente(institutos, câmaras municipais) Empresas(EIA, monitorização, gestão dos

recursos) Actividades turísticas Outros

Investigação Ensino Gestão do território e dos

recursos Identificação de zonas

turísticas e de lazer Previsão de cenários

Avaliação do impacto da construção de infraestruturas

Alterações climáticas

Medidas de Biodiversidade Dados de distribuição e abundância de espécies

permitem construir vários índices medidores de:

Biodiversidade Riqueza Outros

Qualidade ambiental IBI – Índice de integridade biológica Índices de valor conservacionista Outros

Modelação ecológica – construção de modelos preditivos de distribuição de espécies aquáticas e terrestres

Lidar com incertezas – consequências da utilização de dados recolhidos com distintos esforços de amostragem

Aplicações

Estrutura e atributos dos dados

Componente geográfica e alfanumérica

SIG(sistema de informação geográfica)

BD(Base de Dados)

SW de análise

ligação

Pesquisas

Unidade de análise

Sub- bacia Troço

local de amostragem

troço

Quadrícula UTM(1x1km, 10x10km,...

bacia, sub-bacia

Fiabilidade e incerteza dos dados

Registo de fonte grau de fiabilidade escala data da recolha, e elaboração dos dados esforço de amostragem

Quantificação das incertezas – poderão ser excluidas previamente ou englobadas na modelação

Métodos de modelação da ocorrência de espécies

Modelos preditivos (baseados na noção de nicho ecológico)

Medição das incertezas associadas: Autocorrelação espacial Esforço e eficiência das amostragens

Técnicas mais usuais: GLMs, GAMs, GARP, Árvores de Classificação, Redes

Neuronais Artificiais

Medição do ajustamento dos modelos aos dados utilizados, escolha do melhor modelo e extrapolação do modelo para novas áreas e/ou novos dados

EX: Prever distribuição de Barbus microcephalus

In Filipe et al 2002, River Res. Applic. 18: 123-136

Época secaÉpoca húmida

Portugal

EX: Prever distribuição de anfíbios em diferentes cenários de alterações climáticas

In Araújo et al.,2006. J. of Biogeography 33, 1712–1728

projecção (2050), disperão ilimitada

projecção (2050), desperão limitada

distribuição potencialactual

PI50 km

PI10 km

Portugal200 m

Rio Mira5 – 250 m

Rib. Cobres5 m

In Segurado et al. In prep,

EX: Testar padrões de co-ocorrência entre duas espécies de cágados

A importância dos zeros

Raramente se pode garantir a ausência de uma espécie num local - depende da espécie, dos habitats presentes e da resolução espacial/temporal do estudo.

2 tipos de “ausências”: Pseudo-ausências – locais não prospectados Ausências “confirmadas” – locais prospectados onde a espécie

não foi detectada

Ausências “confirmadas” – associada uma probabilidade de “ausência” que depende do esforço de amostragem.

Esforço de amostragem

Importante para seleccionar unidades de amostragem em estudos de biodiversidade.

Importante para seleccionar “ausências” em modelos de distribuição de espécies (ex: considerando apenas como ausências os locais onde o esforço de amostragem foi máximo).

EX: Modelação da distribuição dos Anfíbios em Espanha

Nível de prospecção – Nº de referências

1 - 56 - 1011 - 20> 20

In Pleguezelos,J.M., Marquez,R., & Lizana,M. (eds), 2002. Atlas y Libro Rojo de los Anfibios y Reptiles de España. Dirección General de la Conservación de la Naturaleza, Madrid

EX: Modelação da distribuição dos Anfíbios em Espanha

Variação da qualidade de ajustamento dos GLM (AUC) após filtragem das ausências com base no esforço de amostragem

Variação significativamente consistente entre espécies (p<0.0001, Wilcoxon matched-pairs signed-ranks test)

-0.01 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09

Chioglossa lusitanica

Euproctus asper

Pleurodeles waltl

Salamandra salamandra

Triturus alpestris

Triturus boscai

Triturus helveticus

Triturus marmoratus

Triturus pygmeus

Alytes cisternasii

Alytes dickhilleni

Alytes obstetricans

Discoglossus galganoi

Discoglossus jeannae

Discoglossus pictus

Pelobates cultripes

Pelodytes ibericus

Pelodytes punctatus

Bufo bufo

Bufo calamita

Hyla arborea

Hyla meridionalis

Rana dalmatina

Rana iberica

Rana perezi

Rana pyrenaica

Rana temporaria

Variation of the Area under the ROC