مجله علوم آبزی پروری

مجله علوم آبزی پروری

مدل‌سازی محدوده پراکنش ماهی کلمه (Pallas, 1814) Rutilus lacustris تحت تأثیر تغییر اقلیم در سال‌های 2050 و 2080

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
نجمه طبسی نژاد 1
سید حامد موسوی ثابت 2
حسین مصطفوی 3
1 گروه شیلات، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه گیلان، صومعه سرا، ایران.
2 گروه شیلات، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه گیلان، صومعه‌سرا، ایران.
3 گروه تنوع زیستی و مدیریت اکوسیستم‌ها، پژوهشکده علوم محیطی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران.
چکیده
با توجه به نقش ویژه اکوسیستم‌های آب شیرین و گونه‌های آبزی در پایداری امنیت غذایی و معیشت جوامع محلی، ارزیابی و حفاظت از این سرمایه‌های طبیعی از اهمیت خاصی برخوردار است. مطالعه حاضر با هدف پیش‌بینی پراکنش آینده ماهی کلمه (Rutilus lacustris) در دو سناریوی خوش‌بینانه (RCP 2.6) و بدبینانه (RCP 8.5) در سال‌های 2050 و 2080 با استفاده از مدل مکسنت صورت گرفت. در این مطالعه، از مجموعه داده‌های جمع‌آوری شده توسط نویسندگان و منابع علمی مختلف در دسترس مربوط به یک بازه زمانی 50 ساله (2020-1970میلادی) استفاده گردید. با توجه به نتایج به‌دست آمده، عملکرد مدل در پیش‌بینی پراکنش گونه براساس معیار (Area Under the Curve)AUC  عالی (0/910) ارزیابی شد. همچنین براساس نتایج آزمون جک‌نایف، از بین متغیرهای انتخاب شده برای مدل‌سازی، محدوده دمای سالیانه (54/7 درصد) بیشترین تأثیر را در تعیین محدوده پراکنش این ماهی داشت. به‌علاوه، نتایج مدل‌سازی نشان داد که تحت تأثیر تغییرات اقلیمی پراکنش این گونه در سناریوهای خوش‌بینانه و بدبینانه و در هر دو سال 2050 و 2080، به‌صورت قابل ‌توجهی کاهش پیدا خواهد کرد. در این خصوص، بیشترین درصد کاهش معادل 62/05 درصد تحت سناریوی RCP 8.5 در سال 2080 پیش‌بینی شد. بنابراین، کنترل و کاهش اثرات تغییر اقلیم در جهت جلوگیری از تخریب و نابودی اکوسیستم‌های رودخانه‌ای و حفظ ماهیان خوراکی با ارزش، امری ضروری می‌باشد.
کلیدواژه‌ها
ماهیان خوراکی
تغییر اقلیم
مدل مکسنت
مطلوبیت زیستگاه
حفاظت

عنوان مقاله English

Modeling the distribution range of the Roach, Rutilus lacustris (Pallas, 1814) under the influence of climate change in 2050 and 2080

نویسندگان English

Najmeh Tabasinezhad 1
Hamed Mousavi-Sabet 2
Hossein Mostafavi 3
1 Fisheries Department, Faculty of Natural Resources, University of Guilan, Sowmeh Sara, Guilan, Iran.
2 Fisheries Department, Faculty of Natural Resources, University of Guilan, Sowmeh Sara, Guilan, Iran.
3 Department of Biodiversity and Ecosystem Management, Environmental Sciences Research Institute, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran.
چکیده English

Considering the special role of freshwater ecosystems and aquatic species on the sustainability of food security and livelihood of local communities, the evaluation and protection of these natural resources is of great importance. In the current study, the distribution of the Roach (Rutilus lacustris) was predicted under two optimistic and pessimistic (RCP 2.6 and RCP 8.5) scenarios of 2050 and 2080 by Maxent model. The set of data collected by the authors and various available scientific sources from a period of 50 years (1970 to 2020 AD) was used. Also, the environmental and climate variables used in the modeling were extracted and prepared from www.worldclim.org. The results showed that the performance of the model in predicting species distribution was excellent (0.910) based on the AUC (Area Under the Curve) criterion. According to the jackknife test, annual temperature range variable had the greatest impact (54.7) on determining the distribution of the studied species among the environmental variables used in modeling. In addition, it is predicted that under climate change the distribution of the species is likely to decrease significantly in years 2050 and 2080, optimistic and pessimistic scenarios. Also, the highest severity is the pessimistic scenario of 2080 (62.05 %). Therefore, control and reduce the effects of climate change in order to prevent the destruction of riverine ecosystems and preserve valuable edible fish is necessary.

کلیدواژه‌ها English

Edible aquatics
Climate change
MaxEnt
Habitat suitability
Conservation
دارابی م.، مصطفوی ح.، رحیمی ر.، تیموری آ.، فرشچی پ.، بالی ع. 1400. مدل‌سازی مطلوبیت زیستگاه گونه بوتک فارس، Cyprinion tenuiradius Heckel, 1849 و تعیین تأثیر اقلیم بر پراکنش آن در استان فارس. نشریه پژوهش‌های ماهی‌شناسی کاربردی دانشگاه گنبدکاووس. 8(5): 46-41.
رشیدیان م. 1395. بررسی اثرات تغییرات اقلیم بر پراکنش گونه‌های ماهیان حساس آب شیرین در سری‌های مختلف زمانی و مقیاس‌های مختلف. پایان‌نامه کارشناسی ارشد رشته محیط زیست، پژوهشکده علوم محیطی، دانشگاه شهید بهشتی،  200 ص.
عبدلی ا. 1395. راهنمای میدانی ماهیان آب‌های داخلی ایران. انتشارات ایران‌شناسی. 272 ص.
طبسی‌نژاد ن.، موسوی ثابت ح.، مصطفوی ح. 1402. مدل‌سازی پراکنش ماهی سفید (Rutilus frisii Nordmann, 1840) تحت تأثیر تغییرات اقلیمی در بازه‌های زمانی 30 و 60 سال آینده. مجله علمی شیلات ایران. 32(5): 61-49.
کیوانی ی.، نصری م.، عباسی ک.، عبدلی ا. 1395. اطلس ماهیان آب‌های داخلی ایران. انتشارات اداره محیط زیست ایران. تهران. 234 ص.
موسوی ثابت ح.، واسیلوا ک.، ایگدری س.، واسیلو و.، وطن‌دوست ص.، عباسی رنجبر ک. 1402. بررسی تنوع زیستی و فراوانی ماهیان رودخانه ماسوله، حوضه آبریز جنوبی دریای خزر. نشریه علوم آبزی‌پروری. 11(2): 197-185.
Abbasi K., Moradi M., Mirzajani A., Nikpour M., Zahmatkesh Y., Abdoli A., Mousavi-Sabet, H. 2019. Ichthyo diversity in the Anzali Wetland and its related rivers in the southern Caspian Sea basin, Iran. Journal of Animal Diversity 1(2), 90-135.
Bond N., Thomson J., Reich P., Stein, J. 2011. Using species distribution models to infer potential climate change-induced range shifts of freshwater fish in south-eastern Australia. Marine and Freshwater Research 62(9), 1043-1061.
Carosi A., Padula R., Ghetti L., Lorenzoni M. 2019. Endemic freshwater fish range shifts related to global climate changes: A long-term study provides some observational evidence for the Mediterranean area. Water 11(11), 2349. 1-21.
Coad B.W. 2021. Freshwater Fishes of Iran. Updated 1 January 2021. [Cited 1 January 2021]. Available from: www.briancoad.com.
Dasgupta P., Ehrlich P.R. 2019. Why we are in the Sixth Extinction and what it means to humanity. In: Al-Delaimy W.K., Ramanathan V., Sorondo M.S. (ed.). Health of People, Health of Planet and Our Responsibility Cambridge, UK: Cambridge University Press. pp. 262-284.
Eagderi S., Mouludi-Saleh A., Esmaeili H.R., Sayyadzadeh G., Nasri M. 2022. Freshwater lamprey and fishes of Iran; a revised and updated annotated checklist-2022. Turkish Journal of Zoology 46(6), 500-522.
Elith J., Graham C.H., Anderson R.P., Dudík M., Ferrier S., Guisan A., Hijmans R.J., Huettmann F., Leathwick J.R., Lehmann A., Li J., Lohmann L.G., Loiselle B.A., Manion G., Moritz C., Nakamura M., Nakazawa Y., Overton J.M.M., Townsend Peterson A., Phillips S.J., Richardson K., Scachetti-Pereira R., Schapire R.E., Soberón J., Williams S., Wisz M. S., Zimmermann N.E. 2006. Novel methods improve prediction of species’ distributions from occurrence data. Ecography 29(2), 129-151.
Ellender B.R., Weyl O. 2019. Modelling expected trout rannges under current and future water temperature regimes in the Eastern Cape, South Africa. African Journal of Aquatic Science 44(1), 35-42.
Sayyadzadeh G., Esmaeili H.R. 2024. Freshwater lamprey and fishes of Iran: Reappraisal and updated checklist with a note on Eagderi et al. (2022). Zootaxa 5402(1), 1-99.
Esmaeili H.R., Gholamhosseini A., Mohammadian-Kalat T., Aliabadian M. 2018. Predicted changes in climatic niche of Alburnus species (Teleostei: Cyprinidae) in Iran until 2050. Turkish Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 18, 995-1003.
Filipe A.F., Markovic D., Pletterbauer F., Tisseuil C., Wever A., Schmutz S. 2013. Forecasting fish distribution along stream networks: brown trout (Salmo trutta) in Europe. Diversity and Distributions 19(8), 1059-1071.
Franklin J. 2010. Mapping species distributions: spatial inference and prediction: Cambridge University Press.
Hijmans R.J., Phillips S., Leathwick J., Elith J., Hijmans M.R.J. 2017. Package ‘dismo.’ Circles, 9(1), 1-68.
Hosmer D.W., Lemeshow S., Sturdivant R.X. 2013. Applied Logistic Regression. John Wiley & Sons. New York. 369 p. 
IPCC 2014. Climate Change 2014: Impacts Adaptation & Vulnerability: Working Group II Contribution to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [PDF]. Cambridge University Press
Liu Q., Gao J. 2020. Public Health Co-benefits of Reducing Greenhouse Gas Emissions. In: Al-Delaimy W.K., Ramanathan, V., Sánchez Sorondo, M. (ed.). Health of People, Health of Planet and Our Responsibility (Cham: Springer).
Lobo J.M., Jime´nez-Valverde A., Real. R. 2008. AUC: a misleading measure of the performance of predictive distribution models. Global Ecology Biogeography 17(2), 145-151.
Makki T., Mostafavi H., Matkan A.A., Aghighi H. 2021. The effects of climate change on the distribution of an invasive fish in Iran: Gambusia holbrooki (Girard, 1859). Journal of Applied Ichthyological Research 9(1), 1-8.
Makki T., Mostafavi H., Matkan A.A., Aghighi H., Valavi R., Chee,Y.E., Teimori A. 2023a. Impacts of climate change on the distribution of riverine endemic fish species in Iran, a biodiversity hotspot region. Freshwater Biology 68(6), 1007-1079.
Makki T., Mostafavi H., Matkan A.A., Valavi R., Hughes R.M., Shadloo S., Aghighi H., Abdoli A., Teimori A., Eagderi S., Coad B.W. 2023b. Predicting climate heating impacts on riverine fish species diversity in a biodiversity hotspot region. Scientific Reports 13, 14347.
Mouludi-Saleh A., Eagderi S., Poorbagher H. 2022. Ichthyofauna of the Iranian part of the Sirvan River drainage with the first record of Cobitis avicenna and Oxynoemacheilus euphraticus. International Journal of Aquatic Biology 10(3), 242-253.
Mcmahan C.D., Fuentes-Montejo C.E., Ginger L., Carrasco J.C., Chakrabarty P., Matamoros W.A. 2020. Climate change models predict decreases in the range of a microendemic freshwater fish in Honduras. Scientific reports 10(1), 1-10.
Mostafavi H., Pletterbauer F., Coad B.W., Mahini A.S., Schinegger R., Unfer G., Schmutz S. 2014. Predicting presence and absence of trout (Salmo trutta) in Iran. Limnologica-Ecology and Management of Inland Waters 2(46), 1-8.
Mostafavi H., Kambouzia, J. 2019. Impact of climate change on the distribution of brown trout, Salmo trutta Linnaeus, 1758 (Teleostei: Salmonidae) using ensemble modelling approach in Iran. Iranian Journal of Ichthyology 6(1), 73-81.
Mostafavi H., Mehrabian A.R., Teimori A., Shafizade-Moghadam H., Kambouzia J. 2021. The Ecology and Modelling of the Freshwater Ecosystems in Iran. In: Jawad L.A. (ed.). Tigris and Euphrates Rivers: Their Environment from Headwaters to Mouth. Aquatic Ecology Series, vol 11. Springer, Cham.
Phillips S.J., Anderson R.P., Schapire R.E. 2006. Maximum entropy modeling of species geographic distributions. Ecology. Modell. vol. 190, nos. 3-4, pp. 231-259.
Phillips S.J., Anderson R.P., Dudík M., Schapire R.E., Blair M.E. 2017. Opening the black box: an opensource release of Maxent. Ecography 40(7), 887-893.
Pletterbauer F., Melcher A.H., Graf W. 2018. Impact of climate change on the structure of fish assemblages in European rivers. Hydrobiologia 744, 235-254.
Ramanathan V. 2020. Climate Change, Air Pollution, and Health: Common Sources, Similar Impacts, and Common Solutions. In: Al-Delaimy, W.K., Ramanathan V., Sánchez Sorondo M. (ed.). Health of People, Health of Planet and Our Responsibility (Cham: Springer). pp. 49-59.
Raven P.H. 2020. Biological Extinction and Climate Change. In: Al-Delaimy, W.K., Ramanathan V., Sánchez Sorondo M. (ed.)., Health of People, Health of Planet and Our Responsibility (Cham: Springer). pp: 11-20.
Reid A.J., Carlson A.K., Creed I.F., Eliason E.J., Gell P.A., Johnson P.T.J., Kidd K.A., MacCormack T.J., Olden J.D., Ormerod S.J., Smol J.P., Taylor W.W., Tockner K., Vermaire J.C., Dudgeon D., Cooke S.J. 2019. Emerging threats and persistent conservation challenges for freshwater biodiversity. Biological Reviews 94(3), 849-873.
R Core TEAM. 2018. R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing.
Yousefi M., Jouladeh-Roudbar A., Kafash A. 2020. Using endemic freshwater fishes as proxies of their ecosystems to identify high priority rivers for conservation under climate change. Ecological Indicate 112, 106137.
World Wildlife Fund 2020. Living Planet Report 2020 - Bending the curve of biodiversity loss (Almond, R.E.A., Grooten M., Petersen T. Eds.). Retrieved August 15, 2021, from https://f.hubspotusercontent20.net/hubfs/ 4783129/LPR/PDFs/ENGLISH-FULL.pdf.
مجله علوم آبزی پروری
دوره 12، شماره 1
خرداد 1403
صفحه 39-48