How can global climate change influence the geographic distribution of the eucalyptus yellow beetle? Modeling and prediction for Brazil Translated title: Como mudanças climáticas globais podem influenciar na distribuição geográfica do besouro amarelo do eucalipto? Modelagem e predição para o Brasil

Abstract

Abstract Popularly known as the yellow eucalyptus beetle, Costalimaita ferruginea (Fabricius, 1801) (Coleoptera: Chrysomelidae), in the adult phase it feeds on the leaves of the myrtaceae, leaving them laced, a fact that impairs the productivity of plantations. Therefore, this work aims to model the potential distribution of the beetle in climate change scenarios for Brazil. The biotic data were collected through a review of the literature and entomological collections, totaling 88 georeferenced points of occurrence of the insect in the country. The abiotic data (19 biovariables, precipitation and minimum, average and maximum temperature) in the Wordcllim database, represent the periods: current (1970-2000), middle (2041-2060), and final (2061-2080) of the century, with representation in two projections of climatic anomalies (RCP 4.5 and RCP 8.5). To determine the most important variables for the models, the Jackknife test was performed in the Maxent software, which resulted in five biovariables, namely: annual precipitation (35.2%), temperature seasonality (15.2%), annual temperature variation (13.7%), seasonality of precipitation (8.7%) and an average temperature of the coldest quarter (7.4%). Subsequently, the Openmodeller software was used and five algorithms were tested to determine which model represents the prediction of areas of suitability for the occurrence of the insect. The algorithm that best represented the appropriate areas was the Envelope Score (AUC = 0.808), corroborating the occurrence data collected. The prediction shows that the Pampa biome, in the RCP8.5 scenario for the period between 2061-2080, will become fully suitable for the occurrence of this defoliator beetle, unlike the Amazon, which presents retraction in areas suitable for the occurrence of the beetle for the same period. In this sense, commercial eucalyptus plantations implemented in climatologically suitable areas for the occurrence of this insect must be monitored periodically.

Translated abstract

Resumo Conhecido popularmente como, o besouro-amarelo do eucalipto, Costalimaita ferrugínea (Fabricius, 1801) (Coleoptera: Chrysomelidae), na fase adulta alimenta-se das folhas da mirtácea deixando-as rendilhadas, fato este que prejudica a produtividade dos plantios. Sendo assim, este trabalho tem como objetivo modelar a distribuição potencial do besouro em cenários de mudanças climáticas para o Brasil. Os dados bióticos foram levantados através de revisão de literatura e de coleções entomológicas, totalizando 88 pontos georreferenciados de ocorrência do inseto no país. Os dados abióticos (19 biovariáveis, precipitação e temperatura mínima, média e máxima) no banco de dados Wordlclim, representando os períodos: atual (1970-2000), meio (2041-2060) e final (2061-2080) do século, com representação em duas projeções de anomalias climáticas (RCP 4.5 e RCP 8.5). De modo a determinar as variáveis mais importantes para os modelos, foi realizado o teste Jackknife no software Maxent, o qual resultou em cinco biovariáveis, sendo elas: precipitação anual (35.2%), sazonalidade da temperatura (15.2%), variação anual de temperatura (13.7%), sazonalidade de precipitação (8.7%) e temperatura média do trimestre mais frio (7.4%). Posteriormente, utilizou-se o software Openmodeller e testados cinco algoritmos, para determinar qual modelo representa a predição de áreas de adequabilidade para a ocorrência do inseto. O algoritmo que melhor representou as áreas adequadas foi o Envelope Score (AUC = 0.808), corroborando com os dados de ocorrência levantados. A predição mostra que o bioma Pampa, no cenário RCP8.5 para o período entre 2061-2080 se tornará totalmente adequado à ocorrência desse besouro desfolhador, ao contrário da Amazônia, que apresenta retração nas áreas adequadas à ocorrência do besouro para o mesmo período. Nesse sentido, plantios comerciais de eucalipto implementados em áreas climatologicamente adequadas à ocorrência desse inseto devem ser monitoradas periodicamente.