Thermal tolerance and the importance of microhabitats for Andean frogs in the context of land use and climate change. Issue 11 (10th September 2020)

• Record Type: Journal Article
• Authors: González‐del‐Pliego, Pamela; Scheffers, Brett R.; Freckleton, Robert P.; Basham, Edmund W.; Araújo, Miguel B.; Acosta‐Galvis, Andrés R.; Medina Uribe, Claudia A.; Haugaasen, Torbjørn; Edwards, David P.
• Editors: Marske, Katharine
• Is Part Of: Journal of animal ecology. Volume 89:Issue 11(2020)
• Page Start: 2451
• Page End: 2460
• Publication Date: 2020-09-10
• Subjects: amphibian conservation -- Colombian Andes -- CTmax -- global warming -- microhabitats -- secondary forest regeneration -- thermal tolerance limits -- tropics; Animal ecology -- Periodicals; 591.7
• DOI: 10.1111/1365-2656.13309
• Languages: English
• ISSNs: 0021-8790

Abstract

Abstract: Global warming is having impacts across the Tree of Life. Understanding species' physiological sensitivity to temperature change and how they relate to local temperature variation in their habitats is crucial to determining vulnerability to global warming. We ask how species' vulnerability varies across habitats and elevations, and how climatically buffered microhabitats can contribute to reduce their vulnerability. We measured thermal sensitivity (critical thermal maximum—CTmax ) of 14 species of Pristimantis frogs inhabiting young and old secondary, and primary forests in the Colombian Andes. Exposure to temperature stress was measured by recording temperature in the understorey and across five microhabitats. We determined frogs' current vulnerability across habitats, elevations and microhabitats accounting for phylogeny and then ask how vulnerability varies under four warming scenarios: +1.5, +2, +3 and +5°C. We found that CTmax was constant across species regardless of habitat and elevation. However, species in young secondary forests are expected to become more vulnerable because of increased exposure to higher temperatures. Microhabitat variation could enable species to persist within their thermal temperature range as long as regional temperatures do not surpass +2°C. The effectiveness of microhabitat buffering decreases with a 2–3°C increase, and is almost null under a 5°C temperature increase. Microhabitats will provide thermal protection to Andean frog communities from climate change by enabling tracking of suitable climates through short distance movement. Conservation strategies, such as managing landscapes by preserving primary forests and allowing regrowth and reconnection of secondary forest would offer thermally buffered microhabitats and aid in the survival of this group. Abstract : There is a paucity of ecophysiological data from the tropics, which severely hinders our ability to predict the effects of climate warming on biodiversity. Using original data from poorly known species and regions, this study contributes to understanding the vulnerability of frog species to current and future climatic conditions. Resumen: Para determinar la vulnerabilidad de las especies al calentamiento global es indispensable considerar la tolerancia fisiológica de las especies al cambio de temperatura y las condiciones ambientales a las que están expuestas. En este estudio exploramos la vulnerabilidad de especies a través de diferentes hábitats y altitudes y examinamos si ciertos microhábitats contribuyen a reducir la vulnerabilidad al calentamiento global. Medimos la tolerancia térmica (CTmax ) de catorce especies de ranas Pristimantis en bosques secundarios jóvenes y viejos, y bosques primarios en los Andes tropicales. Registramos la temperatura a la que estas especies están expuestas en el sotobosque así como dentro de cinco microhábitats. Usando CTmax y las temperaturas a las que están expuestas, determinamos la vulnerabilidad de las especies en diferentes hábitats, elevaciones y microhábitats. También preguntamos cómo cambiará esta vulnerabilidad si la temperatura incrementa: 1.5°C, 2°C, 3°C y 5°C. CTmax fue constante en todos los hábitats y elevaciones. Las especies de bosques secundarios jóvenes son más vulnerables pues están expuestas a temperaturas más altas. Al utilizar microhábitats, las especies estarán protegidas si el aumento de temperatura no supera los + 2°C. Todos los microhábitats seguirán proporcionando refugio térmico si la temperatura aumenta 1.5°C, pero esta protección térmica disminuirá si la temperatura aumenta 2–3°C y será casi nula con un aumento de temperatura de 5°C. Los microhábitats proporcionarán protección térmica a la comunidad de ranas de los Andes contra el cambio climático. Estrategias de conservación, como la regeneración natural y la reconexión de bosques secundarios y la preservación de bosques primarios, ayudaría a la supervivencia de las ranas al tener microhábitats que ofrecen refugio térmico.