Distribuição potencial e impacto de mudanças climáticas sobre a praga de girassol Chlosyne lacinia (Lepidoptera: Nymphalidae)

Abstract

A existência de alterações climáticas globais como conseqüência de impactos antropogênicos e a importância de prever seus efeitos biológicos reavivaram o interesse em compreender os fatores que determinam a abundância e a distribuição dos organismos. Existem vários métodos que permitem a criação de modelos de nicho ecológico baseados em clima, que podem ser usados para prever a distribuição potencial de espécies e os potenciais efeitos de mudanças climáticas em sua área de distribuição. A construção destes tipos de modelos pode auxiliar a compreender como o clima pode controlar a distribuição das espécies, como também indicar áreas de risco para a infestação de pragas. Lagartas de Chlosyne lacinia, no Brasil, são uma das principais pragas de girassol, Helianthus annuus, e o seu ataque aos 50 e 70 dias de idade das plantas reduz a produtividade em até 80%. O objetivo desse trabalho foi determinar as áreas com clima favorável para a ocorrência potencial atual e futura de C. lacinia e de suas subespécies no continente americano, e para a plantação de girassol no Brasil. Os modelos foram criados utilizando-se os métodos de distância de Mahalanobis e Maximum Entropy (Maxent), para a distribuição da espécie C. lacinia, e das subespécies C. l. adjutrix, C. l. crocale, C. l. lacinia e C. l. saundersii. De acordo com os valores de AUC (área sob a curva de sensibilidade versus especificidade) os modelos foram bastante satisfatórios, o que também justifica a semelhança na distribuição das espécies entre ambos os modelos. Os resultados mostram que é possível que a distribuição de uma espécie não se altere como função das mudanças climáticas, mas que a variação intra-específica seja largamente afetada. A subespécie C. l. saundersii apresenta uma possível diminuição da áreas de distribuição potencial e um isolamento geográfico, enquanto a subespécie C. l. adjutrix, futuramente, não apresentará áreas de adeqüabilidade. No entanto, esses resultados podem ser alterados devido ao fluxo gênico existente na espécie. As áreas de clima adequados para a plantação de girassol no Brasil devem sofrer uma diminuição, embora os esforços na realização de melhoramento genético nessa cultura possa transpor as limitações climáticas, fazendo com que haja plantações em áreas não previstas pelos modelos e a diminuição do efeito da praga na cultura. Embora esses métodos não sejam muito utilizados para a predição de áreas adequadas para pragas, o uso de modelos de distribuição mostrou-se uma ferramenta interessante para a obtenção de dados sobre a espécie e de variações intra-específicas.

The existence of global climate change caused by anthropogenic impacts and the importance of predicting its biological effects have revived the interest in understanding abundance and distribution determining factors. Several methods that allow the creation of climate based ecological niche models can be used to predict species potential distribution and the effects that climate change can have over distributional areas. Building such models can help the understanding on how climate can determine species distributions, as well as indicating pest infestation risk areas. Chlosyne lacinia caterpillars are a major sunflower (Helianthus annuus) pest on Brazil, and its attacks at 50 and 70 days old plants can reduce the productivity up to 80%. This work aimed at areas with suitable climate for the current and future potential occurrence of C. lacinia and its subspecies at the American continent, and for sunflower culture in Brazil. The models were created using Mahalanobis distance and Maximum Entropy (Maxent) methods, for C. lacinia and the subspecies C. l. adjutrix, C. l. crocale, C. l. lacinia and C. l. saundersii. According to AUC (area under the sensibility versus specificity curve) values, model performance were great, which explains the similarity of results from both methods. The results showed that it is possible that the whole species distribution may not be altered by climate changes, but the intra-specific variation will be largely affected. C. l. saundersii distribution is expected to shrink and be isolated, and C. l. adjutrix can loose all suitable areas. However, hese results can be affected by the gene flow between subspecies. The areas with suitable climates for sunflower culture in Brazil are expected descrease, although it is possible that genetic improvement efforts can surpass climatic limitations, allowing the occupancy of areas not predicted by the modeling, and avoiding the effect of the pest. Even though distribution modeling methods are seldom used for pest distribution predictions, its usage proved to be an interesting method for obtaining information about the species and the intra-specific variation.