Precipitation of the warmest quarter and temperature of the warmest month are key to understanding the effect of climate change on plant species diversity in Southern African savannah

In this study, we test for the key bioclimatic variables that significantly explain the current distribution of plant species richness in a southern African ecosystem as a preamble to predicting plant species richness under a changed climate. We used 54,000 records of georeferenced plant species data to calculate species richness and spatially interpolated climate data to derive nineteen bioclimatic variables. Next, we determined the key bioclimatic variables explaining variation in species richness across Zimbabwe using regression analysis. Our results show that two bioclimatic variables, that is, precipitation of the warmest quarter (R2 = 0.92, P < 0.001) and temperature of the warmest month (R2 = 0.67, P < 0.001) significantly explain variation in plant species richness. In addition, results of bioclimatic modelling using future climate change projections show a reduction in the current bio-climatically suitable area that supports high plant species richness. However, in high-altitude areas, plant richness is less sensitive to climate change while low-altitude areas show high sensitivity. Our results have important implications to biodiversity conservation in areas sensitive to climate change; for example, high-altitude areas are likely to continue being biodiversity hotspots, as such future conservation efforts should be concentrated in these areas. Resume Dans cette etude, nous cherchons les variables climatiques qui expliquent de facon significative la distribution actuelle de la richesse en especes vegetales dans un ecosysteme d'Afrique australe, en vue de pouvoir predire cette richesse dans un climat modifie. Nous avons utilise 54,000 donnees archivees concernant des especes vegetales georeferencees pour calculer la richesse en especes, et fait l'interpolation spatiale de donnees climatiques pour en deduire 19 variables bioclimatiques. Ensuite, par une analyse de regression, nous avons determine les variables bioclimatiques cles qui expliquent la variation de la richesse en especes dans tout le Zimbabwe. Nos resultats montrent que deux variables bioclimatiques, a savoir les precipitations du trimestre le plus chaud (R2 = 0.92, P < 0.001) et la temperature du mois le plus chaud (R2 = 0.67, P < 0.001) expliquent de facon significative les variations de la richesse vegetale. De plus, les resultats de la modelisation bioclimatique qui integre les previsions de changements climatiques futurs montrent une reduction de la surface propice au point de vue bioclimatique qui presente actuellement une grande richesse en especes vegetales. Cependant, en haute altitude, la richesse vegetale est moins sensible aux changements climatiques contrairement aux regions de basse altitude. Nos resultats ont des implications importantes pour la conservation de la biodiversite dans les regions sensibles aux changements climatiques: par exemple, les regions de haute altitude resteront probablement des hauts-lieux de la biodiversite, et les efforts de conservation devraient donc se concentrer sur ces regions.