Effects of climate on the distribution and conservation of commonly observed European earthworms

Belowground biodiversity distribution does not necessarily reflect aboveground biodiversity patterns, but maps of soil biodiversity remain scarce because of limited data availability. Earthworms belong to the most thoroughly studied soil organisms and-in their role as ecosystem engineers-have a significant impact on ecosystem functioning. We used species distribution modeling (SDMs) and available data sets to map the spatial distribution of commonly observed (i.e., frequently recorded) earthworm species (Annelida, Oligochaeta) across Europe under current and future climate conditions. First, we predicted potential species distributions with commonly used models (i.e., MaxEnt and Biomod) and estimated total species richness (i.e., number of species in a 5 x 5 km grid cell). Second, we determined how much the different types of protected areas covered predicted earthworm richness and species ranges (i.e., distributions) by estimating the respective proportion of the range area. Earthworm species richness was high in central western Europe and low in northeastern Europe. This pattern was mainly associated with annual mean temperature and precipitation seasonality, but the importance of predictor variables to species occurrences varied among species. The geographical ranges of the majority of the earthworm species were predicted to shift to eastern Europe and partly decrease under future climate scenarios. Predicted current and future ranges were only poorly covered by protected areas, such as national parks. More than 80% of future earthworm ranges were on average not protected at all (mean [SD] = 82.6% [0.04]). Overall, our results emphasize the urgency of considering especially vulnerable earthworm species, as well as other soil organisms, in the design of nature conservation measures. Efectos del clima sobre la distribucion y conservacion de la lombriz de tierra europeaLa distribucion de la biodiversidad del subsuelo no refleja necesariamente los patrones de biodiversidad, pero los mapas de la biodiversidad del suelo aun son escasos debido a la disponibilidad limitada de datos. Las lombrices son uno de los organismos del suelo mas estudiados a detalle-en su papel de ingenieros del ecosistema-y tienen un impacto significativo sobre el funcionamiento de ecosistema. Usamos modelos de distribucion de especies (MDE) y conjuntos de datos disponibles para mapear la distribucion espacial de las especies (Annelida, Oligochaeta) de lombrices mas observadas (es decir, registradas con frecuencia) en toda Europa bajo el clima actual y el futuro. Primero pronosticamos la distribucion potencial de las especies con modelos de uso comun (MaxEnt y Biomod) y estimamos la riqueza total de especies (numero de especies en una cuadricula de 5 x 5 km). Despues determinamos cuanto pronosticaban los diferentes tipos de areas protegidas contempladas la riqueza de lombrices y la distribucion de las especies mediante la estimacion de la proporcion respectiva del rango del area. La riqueza de especies fue alta en el occidente central y baja en el noreste de Europa. Este patron estuvo asociado principalmente con la temperatura media anual y la estacionalidad de la precipitacion, aunque la importancia de las variables de pronostico para la presencia de la especie vario entre especies. Se pronostico que la distribucion geografica de la mayoria de las especies cambiaria al este de Europa y disminuiria parcialmente bajo los escenarios climaticos futuros. El pronostico de la distribucion actual y futura contaba con una cobertura deficiente de las areas protegidas, como los parques nacionales. En promedio, mas del 80% de la distribucion futura de las lombrices no estaba protegido (promedio [SD] = 82.6% [0.04]). En general, nuestros resultados destacan la urgencia por considerar a las especies vulnerables de lombrices, asi como a otros organismos del suelo, en el diseno de las medidas de conservacion.ResumenEfectos del clima sobre la distribucion y conservacion de la lombriz de tierra europeaLa distribucion de la biodiversidad del subsuelo no refleja necesariamente los patrones de biodiversidad, pero los mapas de la biodiversidad del suelo aun son escasos debido a la disponibilidad limitada de datos. Las lombrices son uno de los organismos del suelo mas estudiados a detalle-en su papel de ingenieros del ecosistema-y tienen un impacto significativo sobre el funcionamiento de ecosistema. Usamos modelos de distribucion de especies (MDE) y conjuntos de datos disponibles para mapear la distribucion espacial de las especies (Annelida, Oligochaeta) de lombrices mas observadas (es decir, registradas con frecuencia) en toda Europa bajo el clima actual y el futuro. Primero pronosticamos la distribucion potencial de las especies con modelos de uso comun (MaxEnt y Biomod) y estimamos la riqueza total de especies (numero de especies en una cuadricula de 5 x 5 km). Despues determinamos cuanto pronosticaban los diferentes tipos de areas protegidas contempladas la riqueza de lombrices y la distribucion de las especies mediante la estimacion de la proporcion respectiva del rango del area. La riqueza de especies fue alta en el occidente central y baja en el noreste de Europa. Este patron estuvo asociado principalmente con la temperatura media anual y la estacionalidad de la precipitacion, aunque la importancia de las variables de pronostico para la presencia de la especie vario entre especies. Se pronostico que la distribucion geografica de la mayoria de las especies cambiaria al este de Europa y disminuiria parcialmente bajo los escenarios climaticos futuros. El pronostico de la distribucion actual y futura contaba con una cobertura deficiente de las areas protegidas, como los parques nacionales. En promedio, mas del 80% de la distribucion futura de las lombrices no estaba protegido (promedio [SD] = 82.6% [0.04]). En general, nuestros resultados destacan la urgencia por considerar a las especies vulnerables de lombrices, asi como a otros organismos del suelo, en el diseno de las medidas de conservacion.Resumen