Promising the future? Global change projections of species distributions

SummaryProjections of species’ distribution under global change (climatic and environmental) are of great scientific and societal relevance. They rely on a proper understanding of how environmental drivers determine species occurrence patterns. This understanding is usually derived from an analysis of the species’ present distribution by statistical means (species distribution models). Projections based on species distribution models make several assumptions (such as constancy of limiting factors, no evolutionary adaptation to drivers, global dispersal), some of which are ecologically untenable. Also, methodological issues muddy the waters (e.g. spatial autocorrelation, collinearity of drivers). Here, I review the main shortcomings of species distribution models and species distribution projections, identify limits to their use and open a perspective on how to overcome some current obstacles. As a consequence, I caution biogeographers against making projections too light-heartedly and conservation ecologists and policy makers to be aware that there are several unresolved problems.

ZusammenfassungDie Auswirkungen von Umweltveränderungen (Klima und Landnutzung) auf die zukünftige Verbreitung von Tier- und Pflanzenarten ist ein aktueller und gesellschaftlich relevanter Forschungsgegenstand. Solche Vorhersagen fußen auf einer sicheren Kenntnis der für die Verteilung relevanten Umweltfaktoren, gewonnen aus der statistischen Analyse der gegenwärtigen Verbreitung. Vorhersagen auf Grundlage einer Verbreitungsanalyse unterliegen verschiedenen Annahmen (z.B.: limitierende Faktoren bleiben limitierend; keine genetische Anpassung an veränderte Umweltbedingungen; keine Ausbreitungsbeschränkung), von denen einige ökologisch unhaltbar sind. Zudem gibt es eine Vielzahl statistischer Probleme (z.B.: räumliche Autokorrelation; Kollinearität von Umweltparametern). In diesem Beitrag stelle ich die wichtigsten Probleme von Verbreitungsanalysen und Verbreitungsvorhersagen vor, zeige die Grenzen dieser Methodik auf und weise auf Lösungsansätze hin. Schlussfolgerung dieser Erörterung ist, dass wir es uns mit Vorhersagen nicht zu leicht machen sollten, und dass Umweltschützer und Politiker sich der methodischen Unsicherheiten bewusst sein sollten.