Projected climate change impacts of the European wild mammal species habitats using RCM simulations

Hasonló dokumentumok
A klímaváltozás várható regionális hatása az Európában vadon élő emlősök élőhelyére RCM szimulációk felhasználásával

A jövőbeli hatások vizsgálatához felhasznált klímamodell-adatok Climate model data used for future impact studies Szépszó Gabriella

Expansion of Red Deer and afforestation in Hungary

A BÜKKI KARSZTVÍZSZINT ÉSZLELŐ RENDSZER KERETÉBEN GYŰJTÖTT HIDROMETEOROLÓGIAI ADATOK ELEMZÉSE

Breuer Hajnalka. Publikációs lista október

VI. Magyar Földrajzi Konferencia

Hibridspecifikus tápanyag-és vízhasznosítás kukoricánál csernozjom talajon

A rosszindulatú daganatos halálozás változása 1975 és 2001 között Magyarországon

FAMILY STRUCTURES THROUGH THE LIFE CYCLE

Report on the main results of the surveillance under article 11 for annex II, IV and V species (Annex B)

Correlation & Linear Regression in SPSS

Report on the main results of the surveillance under article 11 for annex II, IV and V species (Annex B)

Report on the main results of the surveillance under article 11 for annex II, IV and V species (Annex B)

Report on the main results of the surveillance under article 11 for annex II, IV and V species (Annex B)

AZ ERDÕ NÖVEKEDÉSÉNEK VIZSGÁLATA TÉRINFORMATIKAI ÉS FOTOGRAMMETRIAI MÓDSZEREKKEL KARSZTOS MINTATERÜLETEN

AZ ÉGHAJLATVÁLTOZÁS KEDVEZ KÖRÜLMÉNYEKET HOZHAT ALMATERMESZTÉSÜNKNEK? ERDÉLYI É.

Az aridifikáció fogalmának értelmezése

CSAPADÉKINDEXEK VÁRHATÓ TRENDJEI KÖZÉP-KELET- EURÓPÁBAN AZ ENSEMBLES SZIMULÁCIÓK KORRIGÁLT NAPI CSAPADÉKÖSSZEGEI ALAPJÁN

A KLÍMAVÁLTOZÁS EGY LEHETSÉGES HATÁSA AZ ERDÔGAZDÁLKODÁSBAN

A KRITéR projekt: A klímaváltozás hatása a turizmusra és a kritikus infrastruktúrákra. Bihari Zita, Országos Meteorológiai Szolgálat

A Kárpát-medence extrém hőmérsékleti paramétereinek XX. századi tendenciái

Report on the main results of the surveillance under article 11 for annex II, IV and V species (Annex B)

Hasznos és kártevő rovarok monitorozása innovatív szenzorokkal (LIFE13 ENV/HU/001092)

Report on the main results of the surveillance under article 11 for annex II, IV and V species (Annex B)

Negyedidõszaki éghajlati ciklusok a Mecsek környéki löszök puhatestû faunájának változása alapján

Dobor Laura II. éves KDI hallgató

Report on the main results of the surveillance under article 11 for annex II, IV and V species (Annex B)

A klímaváltozás hatása a csapadékmaximum függvényekre

Széchenyi István Egyetem

EGÉSZSÉGTUDOMÁNY, LVII. ÉVFOLYAM, SZÁM 2013/4

A KELET-BORSODI HELVÉTI BARNAKŐSZÉNTELEPEK TANI VIZSGÁLATA

Construction of a cube given with its centre and a sideline

Skills Development at the National University of Public Service

Report on the main results of the surveillance under article 11 for annex II, IV and V species (Annex B)

Report on the main results of the surveillance under article 11 for annex II, IV and V species (Annex B)

Sebastián Sáez Senior Trade Economist INTERNATIONAL TRADE DEPARTMENT WORLD BANK

Balogh András publikációs listája

Statistical Dependence

A TALAJTAKARÁS HATÁSA A TALAJ NEDVESSÉGTARTALMÁRA ASZÁLYOS IDŐJÁRÁSBAN GYÖNGYÖSÖN. VARGA ISTVÁN dr. - NAGY-KOVÁCS ERIKA - LEFLER PÉTER ÖSSZEFOGLALÁS

Report on the main results of the surveillance under article 11 for annex II, IV and V species (Annex B)

Report on the main results of the surveillance under article 11 for annex II, IV and V species (Annex B)

A KÁRPÁT-MEDENCE EXTRÉM HŐMÉRSÉKLETI ÉS CSAPADÉK INDEXEINEK XX. SZÁZADI VÁLTOZÁSAI. Bartholy Judit, Pongrácz Rita

Statistical Inference

General information for the participants of the GTG Budapest, 2017 meeting

Report on the main results of the surveillance under article 11 for annex II, IV and V species (Annex B)

Publikációs lista Szabó Szilárd

FÖLDRAJZ ANGOL NYELVEN GEOGRAPHY

Report on the main results of the surveillance under article 11 for annex II, IV and V species (Annex B)

SAJTÓKÖZLEMÉNY Budapest július 13.

Angol nyelv középfok ECL nemzetközi angol nyelvvizsga

Report on the main results of the surveillance under article 11 for annex II, IV and V species (Annex B)

FÖLDRAJZ ANGOL NYELVEN

Kongresszusi részvétel (előadás vagy poszter) Magyar nyelvű, hazai rendezvényeken

Report on the main results of the surveillance under article 11 for annex II, IV and V species (Annex B)

MAGYAR AFRIKA TÁRSASÁG AFRICAN-HUNGARIAN UNION

Magyar Emlőstani Évkönyv. Szerzői tájékoztató (2016. február 27.)

FIATAL MŰSZAKIAK TUDOMÁNYOS ÜLÉSSZAKA

A Putnoki-dombság földalatti denevérszállásai

A riport fordulónapja / Date of report december 31. / 31 December, 2017

AGROMETEOROLÓGIAI INTÉZETI TANSZÉK

THE RELATIONSHIP BETWEEN THE STATE OF EDUCATION AND THE LABOUR MARKET IN HUNGARY CSEHNÉ PAPP, IMOLA

Using the CW-Net in a user defined IP network

Hoyk Edie-Kovács András Donát 2 -Tompa Mihály 3

A klímamodellek alkalmazásának tapasztalatai a magyarországi gabona félék hozam előrejelzéseiben

Miskolci Egyetem Gazdaságtudományi Kar Üzleti Információgazdálkodási és Módszertani Intézet. Correlation & Linear. Petra Petrovics.

On The Number Of Slim Semimodular Lattices

A klímaváltozás természetrajza

Lexington Public Schools 146 Maple Street Lexington, Massachusetts 02420

Correlation & Linear Regression in SPSS

Report on the main results of the surveillance under article 11 for annex II, IV and V species (Annex B)

Report on the main results of the surveillance under article 11 for annex II, IV and V species (Annex B)

A PANNON-MEDENCE MEANDEREZŐ VÍZFOLYÁSAINAK KANYARFEJLETTSÉG-ELEMZÉSE

A TÓGAZDASÁGI HALTERMELÉS SZERKEZETÉNEK ELEMZÉSE. SZATHMÁRI LÁSZLÓ d r.- TENK ANTAL dr. ÖSSZEFOGLALÁS

1918 December 1 út, 15/H/4, Sepsiszentgyörgy (Románia) Mobil biro_biborka@yahoo.com

Report on the main results of the surveillance under article 11 for annex II, IV and V species (Annex B)

Gottsegen National Institute of Cardiology. Prof. A. JÁNOSI

Cluster Analysis. Potyó László

Can/be able to. Using Can in Present, Past, and Future. A Can jelen, múlt és jövő idejű használata

36% more maize was produced (Preliminary production data of main crops, 2014)

3. Nemzetközi talajinformációs rendszerek

First experiences with Gd fuel assemblies in. Tamás Parkó, Botond Beliczai AER Symposium

Dr. Varga Zoltán publikációs listája

A városi hőszigethatás jelentősége a lepkeszúnyog vektorok elterjedésére a Közép-Magyarországi Régióban

A KOZMOPOLITA EURÓPA ÉS A GLOBALIZÁCIÓ PÁLYÁI. Tamás Pál MTA Szociológiai Intézet, Budapest

SZEGEDI TUDOMÁNYEGYETEM Természettudományi és Informatikai Kar Környezettudományi Doktori Iskola Természeti Földrajzi és Geoinformatikai Tanszék

TUDOMÁNYOS ÖNÉLETRAJZ

Supporting Information

EN United in diversity EN A8-0206/419. Amendment

Sex: Male Date of Birth: 02 August 1947 Citizenship: Hungarian

AZ ÉGHAJLATVÁLTOZÁS HATÁSA A VÁROSI KLÍMÁRA ÉS HUMÁN KOMFORTRA

The IPCC SpecialReportonRenewableEnergy Sourcesand ClimateChangeMitigation IPCC WorkingGroup III Mitigationof ClimateChange.

AZ ELTE KLÍMAMODELLJEI: PRECIS ÉS S REGCM

Report on the main results of the surveillance under article 11 for annex II, IV and V species (Annex B)

A Puszta /16, pp MADÁRÁLLOMÁNYÁNAK VISZONYIRÓL A SZENNYEZÉSI HULLÁMOK KAPCSÁN 2000.

ACTA CAROLUS ROBERTUS

Miskolci Egyetem Gazdaságtudományi Kar Üzleti Információgazdálkodási és Módszertani Intézet Nonparametric Tests

Meteorológiai ensemble elırejelzések hidrológiai célú alkalmazásai

Cashback 2015 Deposit Promotion teljes szabályzat

Összefoglalás. Summary

Harvested production of cereals increases about one third in 2013 (Preliminary production data of main crops, 2013)

Átírás:

Projected climate change impacts of the European wild mammal species habitats using RCM simulations Theses of the PhD dissertation Júlia Anna Nagy Thesis Supervisor: Dr. Judit Bartholy, head, professor, DSc Advisors: Dr. Rita Pongrácz, assistant professor, PhD Dr. Levente Hufnagel, associate professor, PhD ELTE TTK Doctoral School of Environmental Sciences Head of Doctoral School: Dr. Imre Jánosi, university full professor, DSc Environmental Earth Science Program Head of Doctoral Program: Dr. Csaba Szabó, associate professor, PhD Eötvös Loránd University Faculty of Science Budapest, 2015

1. Investigated problems, aims Changing climate affects not only humans and therefore the urban environment, but also the living conditions of wild animals. Animals tend to occupy geographical regions with climatic conditions, which are optimal to their specific needs. Due to the projected climate change the living territory of wild animals' may be reshaped in the future, some of the species may even suffer extinction. The aim of my doctoral research was to make a comparative study for the 21 st century predictions of the European wild mammals' vulnerability to the climate change, by using the model simulation result. Climate is one of the abiotic factors, which controls primarily the range areas of wildlife; therefore we have determined the most endangered wild European mammals for the entire 21 st century, considering species richness estimations for regions. For this purpose the result were presented through four examples: common pipistrelle (Pipistrellus pipistrellus), European mole (Talpa europaea), European brown hare (Lepus europeaus), elk (Alces alces), and three case studies of all European: bat species (Microchiroptera), mole species (Talpidae), rabbits and hare species (Leporidae). Global warming implies increasing temperature, dryer summers and wetter winters in the Carpathian Basin; therefore we have analyzed the possible regional impacts to the living territory and conditions of wild terrestrial mammals in Hungary. Furthermore we have determined the most endangered wild terrestrial mammal species in the analyzed region for the entire 21 st century. Finding widely referenced available datasets and appropriate methodology were the basis of these analyses. The results presented in the thesis can be useful for the adaptation to the expected regional impacts of climate change and development of strategy. 2

2. Applied datasets, methodology In the presented studies, simultaneous analysis of the current range maps from The Atlas of European Mammals and the E-OBS observations database for 1961-1990 and biascorrected outputs of the RACMO simulation were used to determine the climatically optimal areas of all studied mammal species in Europe. For the simultaneous analysis of the various datasets, first the distribution data from the atlas was digitalized than converted from the original 50 km to 25 km resolution. Species climate indicator profile technique was used to determine the climatically suitable areas of all studied mammals. To characterize the climate indicators of all mammal species, we used the 30 year averages of the four climatic parameters (daily mean temperature, daily minimum temperature, daily maximum temperature and daily precipitation sum), based on the gridded E-OBS dataset for 1961-1990. Then, we estimated the optimal climatic requirements, which intervals are mapped for the past (1961-1990), and for the future time periods of 2021-2050, 2071-2100, using RACMO simulated data, considering SRES A1B scenario with 25 km horizontal resolution. The graphs of the index Q s values related to the four climate parameters were presented using Gnuplot command-driven interactive function plotting program. Than the individual maps of the climatic indicators intervals were presented on maps for the past (1961-1990) and also for the middle (2021-2050) and the end (2071-2100) of the 21 st century. Than the climatically suitable area of the four climatic parameters (daily mean temperature, daily minimum temperature, daily maximum temperature, daily precipitation sum) were presented on maps and composite maps for the recent past (1961-1990), and also for the middle (2021-2050) and the end (2071-2100) of the 21 st century based on the model simulations, using GrADS display software. Comparing these composite maps to the original distribution maps, we analyzed the expected changes in spatial status and size of the studied species climatically suitable areas in the future. Conclusions can be drawn from the differences between studied regions, as well as changes in species diversity. In addition, spatial analogy technique was used to analyze the in the expected changes of the studied wild mammals habitats in the Carpathian Basin, which were presented in tables and graphs. Potential changes in spatial status and size of the studied species habitat were quantified, and presented on tables. 3

3. Results and conclusions 1. According to the species climate profile technique, northward shift of all studied 112 mammals climatically suitable areas is expected, based on the model simulations. 2. The results suggest that, climatically suitable area of 13 wild mammal species out of the studied 112 may disappear by 2021-2050. 2 out of the above mentioned 13 species area may reappear by 2071-2100, and the other 11 species climatically suitable areas are projected to disappear until the end of the 21 st century. 3. Including all four studied European regions, the results suggest decline in species richness occur in Northwestern Europe, Temperate Europe and Southern Europe regions by the mid-century, except Northern Europe, where will be a stagnating trend. 4. Including all four studied European regions, the results suggest that the greatest decline in species richness occur in Northwestern Europe and Southern Europe. In these European regions only 65 and 82 species climatically suitable area will occur by 2021-2050, compared to the determined 72 and 89 species in the reference period of 1961-1990. 5. Including all four studied European regions, the results suggest that the greatest decline in species richness occur in Northwestern Europe with only 45 species climatically suitable area will occur by 2071-2100, compared to the determined 72 species in the reference period of 1961-1990. 6. Including all four studied European regions, the results suggest that the greatest increase in species richness occur in Northern Europe with only 72 species climatically suitable area will occur by 2071-2100, compared to the determined 37 species in the reference period of 1961-1990. 4

7. According to the results for the Common pipistrelle (Pipistrellus pipistrellus), the species climatically suitable area is expected to shift northward by 2071-2100. In addition, the species climatically suitable area may decrease from 1,498,350 km 2 to 1,154,040 km 2 until 2021-2050 and to 948,767 km 2 by 2071-2100, which means a 23% and 37% area decline, compared to the observed time period of 1961-1990. 8. From the studied 28 bat species (Microchiroptera), Mehely's horseshoe bat s (Rhinolophus mehelyi) optimal climatic conditions are projected to disappear by 2071-2100. 9. According to the results for the European mole (Talpa europaea), the species climatically suitable area is expected to shift northward by 2071-2100. In addition, the species climatically suitable area may decrease from 1,334,300 km 2 to 1,089,380 km 2 until 2021-2050 and to 1,111,230 km 2 by 2071-2100, which means a 18% and 17% area decline, compared to the observed time period of 1961-1990. 10. From the studied 3 mole (Talpidae) species, Roman mole s (Talpa romana) optimal climatic conditions are projected to disappear by 2021-2050. 11. According to the results for the European brown hare (Lepus europaeus), the species climatically suitable area is expected to shift northward by 2071-2100. In addition, the species climatically suitable area may decrease from 1,701,200 km 2 to 1,504,200 km 2 until 2021-2050 and to 1,561,960 km 2 by 2071-2100, which means a 12% and 8% area decline, compared to the observed time period of 1961-1990. 12. From the studied 5 rabbit and hare (Leporidae) species, Cape hare s (Lepus capensis) optimal climatic conditions are projected to disappear by 2021-2050. 5

13. According to the results for the elk (Alces alces), the species climatically suitable area is expected to shift northward by 2071-2100. In addition, the species climatically suitable area may decrease from 1,154,890 km 2 to 948,733km 2 until 2021-2050 and to 518,404 km 2 by 2071-2100, which means a 18% and 55% area decline, compared to the observed time period of 1961-1990. 14. According to the results based on the climate analogue technique suggest that from the reference period of 1961-1990 among the studied mammal species, the Eurasian beaver (Castor fiber), pond bat (Myotis dasycneme), western barbastelle (Barbastella barbastellus), Eurasian lynx (Lynx lynx), stoat (Mustela erminea) and European rabbit, (Oryctolagus cuniculus) are likely to lose partially their habitats in the regions of Debrecen by the end of the 21 st century. 6

4. List of scientific publications related to the PhD thesis Publications Bartholy J., Pongrácz R., Nagy J., Pieczka I., Hufnagel L. (2012): Regional climate change impacts on wild animal s living territory in Central Europe. Applied Ecology and Environmental Research, 10(2), pp. 107-120. Nagy J., Bartholy J., Pongrácz R., Pieczka I., Breuer, H., Hufnagel L. (2015): Analysis of the impacts of global warming on European terrestrial wild bat species range area in the 21 st century using regional climate model simulation Időjárás, in press Extended abstracts Nagy J., Bartholy J., Pongrácz R., Pieczka I., Hufnagel L. (2011): A klímaváltozás várható regionális hatása a vadon élő állatok élőhelyére a közép-európai térségben. Természet -, Műszaki és Gazdaságtudományok Alkalmazása 10. Nemzetközi konferencia, Szombathely, 21 May 2011 Nagy J., Bartholy J., Pongrácz R., Pieczka I., Breuer H., Hufnagel L. (2012): A klímaváltozás várható regionális hatásának elemzése ENSEMBLES szimulációk felhasználásával az Európában vadon élő szárazföldi emlősök élőhelyére. Természet -, Műszaki és Gazdaságtudományok Alkalmazása 11. Nemzetközi konferencia, (ed: Mesterházy B.) Szombathely, 19 May 2012, ISBN 9-639290-69-6 Nagy J., Bartholy J., Pongrácz R., Pieczka I., Breuer H., Hufnagel L. (2012): A várható regionális klímaváltozás hatásának elemzése az Európában vadon élő szárazföldi emlősök élőhelyére ENSEMBLES szimulációk felhasználásával, HUNGEO, pp. 229-234. Eger, 23 August 2012 Nagy J., Bartholy J., Pongrácz R., Pieczka I., Breuer H., Hufnagel L. (2012): Az európai éghajlat várható módosulásának hatása a vadon élő szárazföldi gerincesek élőhelyére az ENSEMBLES modellszimulációk alapján, Környezettudományi Doktori Iskolák Konferenciája, ISBN: 978-963-284-4 pp. 107.-117. Budapest, 30-31 August 2012 7

Nagy J., Bartholy J., Pongrácz R., Pieczka I., Breuer H., Hufnagel L. (2012): How the possible living territories of the European terrestrial wild vertebrates are projected to change due to the global warming? Bioclimate Conference, Bioclimatology of Ecosystems, Csehország, Usti nad Labem, ISBN: 978-80-213-2299-8 pp. 76-77. 2012. augusztus 29.-31. Nagy J., Bartholy J., Pongrácz R., Pieczka I., Breuer H., Hufnagel L. (2012): A klímaváltozás várható regionális hatásának elemzése az Európában élő szárazföldi emlősök élőhelyére az ENSEMBLES szimulációk felhasználásával. A VI. Magyar Földrajzi Konferencia, a MERIEXWA nyitókonferencia és a Geográfus Doktoranduszok Országos Konferenciája, Szeged, pp. 640-646. ISBN 978-963-306-175-6 (Szerk. Blanka V.) 2012. szeptember 6. Nagy J., Bartholy J., Pongrácz R., Pieczka I., Breuer H., Hufnagel L. (2013): Analysis of the impacts of global warming on European terrestrial wild mammals range areas in the 21 st century using ENSEMBLES climate simulations Tudomány a fenntarthatóságért PhD hallgatók nemzetközi konfernciája, Nyugat-magyarországi Egyetem, Győr 2013. március 19.-20. Nagy J., Bartholy J., Pongrácz R., Pieczka I., Breuer H., Hufnagel L. (2013): Hogyan módosul a klímaváltozás hatására az Európában vadon élő szárazföldi emlősök élőhelye a XXI. Század végére? Természet-, Műszaki és Gazdaságtudományok Alkalmazása 12. Nemzetközi konferencia, ISBN 9-639290-69-6 Szombathely 2013. május 11. Nagy J., Bartholy J., Pongrácz R., Pieczka I., Breuer H., Hufnagel L. (2013): Milyen változások várhatóak a XXI. Század végére az Európában vadon élő szárazföldi emlősök élőhelyére a klímaváltozás hatására? Kárpát-medencei Földtudományi Doktori Iskolák Nemzetközi Konferenciájára., Pécs 2013. június 7.-8. Nagy J., Bartholy J., Pongrácz R., Pieczka I., Hufnagel L. (2011): Regional climate change impacts on wild animal s living terrirory in Central Europe, European Geosciences Union General Assembly, Vienna, Austria. 3.-8. April 2011. 8

Abstracts Nagy J., Bartholy J., Pongrácz R., Pieczka I., Breuer H., Hufnagel L. (2012): Analysis of regional climate change impacts on European terrestrial wild mammal's living territory in the 21 st century based on ENSEMBLES simulations. EGU2012-11972. Geophysical Research Abstracts, Vol. 14, 11972. European Geosciences Union General Assembly 2012. Ausztria, Bécs 2012. április 22.-27. Nagy J., Bartholy J., Pongrácz R., Pieczka I., Breuer H., Hufnagel L. (2013): How may the regional climate change redraw the European terrestrial wild mammals' living territory in the 21 st century? Geophysical Research Abstracts, Vol. 15, 13796. European Geosciences Union General Assembly, Ausztria, Bécs 2013. április 8.-12. Nagy J., Bartholy J., Pongrácz R., Pieczka I., Breuer H., Hufnagel L. (2013): How may the regional climate change redraw the European terrestrial wild mammals' living territory in the 21 st century? Geophysical Research Abstracts, Vol. 15, 13796. European Geosciences Union General Assembly, Ausztria, Bécs 2013. április 8.-12. Lectures MTA-TKI Alkalmazkodás a Klímaváltozáshoz Kutatócsoport, A klímaváltozás várható hatásának elemzése az európai vadon élő szárazföldi gerincesek élőhelyére az ENSEMBLES szimulációk felhasználásával 2100-ig, Budapest 2012., június 8. A XXI. században várható klímaváltozás hatása az Európában vadon élő szárazföldi gerincesek élőhelyére, Légköri hatások az állatokra Magyar Meteorológiai Társaság Éghajlati Szakosztálya és az Agro- és Biometeorológiai Szakosztálya által közösen rendezendő, OMSZ, Budapest, 2013. január 31. Posters Nagy J., Bartholy J., Pongrácz R., Pieczka I., Hufnagel L. (2012): A klímaváltozás hatásai a Kárpát-medencében vadon élő szárazföldi gerincesek élőhelyére, ELTE Innovációs Nap, Budapest, 2012. február 12. Nagy J., Bartholy J., Pongrácz R., Pieczka I., Hufnagel L. (2013): Hogyan változik az Európában vadon élő szárazföldi emlősök élőhelye a klímaváltozás következtében a XXI. Század végére? ELTE Innovációs Nap, Budapest, 2013. február 26. 9