Insights toward the future potential distribution of mangrove crabs in the Persian Gulf and the Sea of Oman

Abstract

Mangroves are an ideal habitat for brachyuran crabs because of nutritional and shelter support. Using maximum entropy (MaxEnt) modeling technique, we projected the potential global distributions of 10 dominant species of mangrove crabs from the Persian Gulf and the Sea of Oman under future climate change. The highest species richness of mangrove crabs was in the Northeast Persian Gulf, including the Strait of Hormuz and Qeshm Island, as well as the North Sea of Oman. Our results revealed that depth and sea surface temperature (SST) were the most important drivers of distribution of mangrove crabs. The most potential suitable environments are located along the coastal areas of the Persian Gulf, and the Sea of Oman, where the depth is <16.89 m, temperature is between 27.70 and 28.08°C, salinity is between 37.21 and 40.61 PSS, and currents velocity is between 0.01 and 0.05 m−1 for the present output models. Future distribution model outputs showed that, areas with depth <3.12 m, temperature between 28.53 and 28.92°C, salinity between 37.21 and 40.63 PSS, and current velocity between 0.01 and 0.05 m−1 were the most suitable environments for future potential distributions of mangrove crabs. MaxEnt model outputs revealed that five species (50%) will expand and the remaining (50%) will shrink in their future distribution ranges. The model outputs predicted that some of the species might lose their habitat in future, and some might invade other ecosystem as invasive species. These findings thus highlight not only the vulnerability of mangrove crabs to habitat loss, but also alert their potential invasions to other ecosystems due to future climate changes. This outcome should be considered as a basic guideline for species management of mangrove systems. Mangroven sind ein idealer Lebensraum für Brachyurenkrebse, da sie ihnen Nahrung und Schutz bieten. Mithilfe der MaxEnt-Modellierungstechnik (Maximum Entropy) haben wir die potenzielle globale Verbreitung von zehn dominanten Arten von Mangrovenkrabben aus dem Persischen Golf und dem Oman-Meer unter zukünftigen Klimaänderungen projiziert. Der höchste Artenreichtum an Mangrovenkrabben wurde im Nordosten des Persischen Golfs, einschließlich der Straße von Hormuz und der Insel Qeshm, sowie in der Nordsee von Oman festgestellt. Unsere Ergebnisse zeigen, dass Tiefe und Meeresoberflächentemperatur (SST) die wichtigsten Faktoren für die Verbreitung von Mangrovenkrabben sind. Die potenziell geeignetsten Gebiete befinden sich entlang der Küsten des Persischen Golfs und des Omans, wo die Tiefe weniger als 16,89 m, die Temperatur zwischen 27,70 und 28,08°C, der Salzgehalt zwischen 37,21 und 40,61 PSS und die Strömungsgeschwindigkeit zwischen 0,01 und 0,05 m-1 liegt. Die Ergebnisse des Modells für die künftige Verteilung zeigten, dass Gebiete mit einer Tiefe von weniger als 3,12 m, einer Temperatur zwischen 28,53-28,92°C, einem Salzgehalt zwischen 37,21-40,63 PSS und einer Strömungsgeschwindigkeit zwischen 0,01-0,05 m-1 die am besten geeigneten Umgebungen für die künftige potenzielle Verteilung von Mangrovenkrabben sind. Die Ergebnisse des MaxEnt-Modells zeigten, dass sich fünf Arten (50 %) in ihren zukünftigen Verbreitungsgebieten ausbreiten und die übrigen (50 %) schrumpfen werden. Die Modellergebnisse sagten voraus, dass einige der Arten ihren Lebensraum in der Zukunft verlieren könnten, und einige könnten als invasive Arten in andere Ökosysteme eindringen. Diese Ergebnisse verdeutlichen nicht nur die Anfälligkeit der Mangrovenkrabben für den Verlust ihres Lebensraums, sondern machen auch auf ihre mögliche Invasion in andere Ökosysteme aufgrund künftiger Klimaänderungen aufmerksam. Dieses Ergebnis sollte als grundlegende Leitlinie für das Artenmanagement in Mangrovensystemen betrachtet werden. Figure S1. Global distribution of six families from mangrove crabs. Figure S2. Morphological characteristics of Camptandriidae. Figure S3. Morphological characteristics of Camptandriidae and Sesarmidae. Figure S4. Morphological characteristics of Dotillidae (Ilyoplax frater and Ilyoplax stevensi). Figure S5. Morphological characteristics of Dotillidae (Dotilla blanfordi and Scopimera crabricauda). Figure S6. Morphological characteristics of Macrophthalmidae and Oziidae. Figure S7. Morphological characteristics of Ocypodidae. Figure S8. Latitudinal range of mangrove crabs according observed data, as well as, Present and Future distribution models. Figure S9. The ability dispersal of mangrove crabs in response to climate change in future. Table S1. Outputs of response curve in MaxEnt model. Table S2. The percentage of the suitability of environment for each species. Please note: The publisher is not responsible for the content or functionality of any supporting information supplied by the authors. Any queries (other than missing content) should be directed to the corresponding author for the article.