Potential Current and Future Distribution of the Andean Toad Rhinella spinulosa Wiegmann, 1834 (Anura: Bufonidae): Is the Species Vulnerable to Climate Change?

Abstract

Abstract. Climate change is a global phenomenon that will generate profound changes in biodiversity in the near future. Studies have reported negative impacts of climate change for South American amphibians; however, for Andean species such as Rhinella spinulosa, the potential response to the effects of climate change is unknown. Using ecological niche models, we estimate the potential distribution of R. spinulosa, identifying the environmental variables that explain its distribution and projecting predictions in climate change scenarios to elucidate their impact on the distribution pattern. The results revealed that the variables of elevation (48.7%), mean temperature of the hottest quarter (44.2%), and topographic humidity index (3.2%) were the most important contributors to the model and are predictors of the distribution of R. spinulosa. The most suitable areas for its distribution are its current range, extending to the north, as well as on the western Andean slope and Argentine Patagonia. Predictions for the future (year 2080) under two scenarios (benign and severe) coincide with the distribution predicted for the current one. Climatic conditions will not be considerably different in the distribution area of R. spinulosa, which may be due to the buffer effect of the mountain range. However, freshwater ecosystems will be more at risk from climate change, which could affect the reproductive success and survival of amphibians. Therefore, we recommend evaluating water availability at a local scale to understand the potential changes in the geographic distribution of R. spinulosa. Resumen. El cambio climático es un fenómeno global que podría generar profundos cambios en la biodiversidad en el futuro cercano. Estudios reportan impactos negativos del cambio climático para anfibios sudamericanos, sin embargo, para especies andinas como Rhinella spinulosa, la potencial respuesta de los efectos del cambio climático es desconocida. Usando modelos de nicho ecológico (ENM), nosotros estimamos la distribución potencial de R. spinulosa, identificando las variables ambientales que explican su distribución y proyectando predicciones en escenarios de cambio climático para elucidar su impacto sobre los patrones de distribución. Los resultados revelaron que las variables altitud (48.7%), temperatura media del trimestre más cálido (44,2%) y el índice de humedad topográfica (3,2%) fueron los contribuyentes más importantes al modelo y son predictores de la distribución de R. spinulosa. Las áreas más adecuadas para su distribución es su rango actual, extendiendo su rango hacia el norte, así como en la vertiente occidental de los Andes y la Patagonia Argentina. Las predicciones para el futuro (año 2080) bajo ambos escenarios (benigno y severo) coinciden con la distribución predicha actual. Las condiciones climáticas no serán considerablemente diferentes en el área de distribución de R. spinulosa, lo que puede deberse al efecto amortiguador de la cordillera. Sin embargo, los ecosistemas de agua dulce estarán en mayor riesgo por el cambio climático, que podría afectar el éxito reproductivo y la supervivencia de los anfibios. Por lo tanto, recomendamos evaluar la disponibilidad de agua a escala local para entender cambios potenciales en la distribución geográfica de R. spinulosa.