As terras secas (hiper-áridas, áridas, semi-áridas e sub-húmidas secas) cobrem cerca de 47% do globo terrestre e abrigam cerca de 39% da população mundial. Ocorrem maioritariamente em países menos desenvolvidos, mais pobres e altamente dependentes dos recursos naturais. A necessidade de antecipar os impactos das alterações climáticas nas terras secas é indiscutível devido à sua alta vulnerabilidade a alterações climáticas e ambientais (tendo como consequência a desertificação), já que ambas constituem importantes ameaças para a biodiversidade e para a prestação de serviços de ecossistema essenciais para o bem-estar humano. Métricas de diversidade (taxonómicas e funcionais) são usadas de forma complementar para monitorizar a resposta dos ecossistemas ao clima. Assim, o principal objetivo desta tese é identificar potenciais indicadores ecológicos, baseados métricas taxonómicas e funcionais, que possam ser usados como ferramentas para monitorizar os efeitos das alterações climáticas na Floresta tropical seca. A Caatinga, um dos ecossistemas mais diversos das Florestas Neotropicais sazonalmente secas, mas também dos mais vulneráveis às alterações climáticas no Brasil foi a área estudada. O índice de aridez foi considerado uma variável adequada para avaliar os efeitos das alterações climáticas na vegetação. Para este estudo, utilizamos um banco de dados muito rico com informações sobre a ocorrência de cerca de 1 000 espécies de plantas neste ecossistema, obtida a partir de dados provenientes de diferentes fontes, recolhidos com diferentes metodologias e esforços de amostragem no espaço e ao longo do tempo. Aplicando uma metodologia de reamostragem, a abundância de espécies de plantas foi estimada ao longo de um gradiente espacial de clima. Tais informações são essenciais para avaliar a resposta das métricas de diversidade, especialmente aquelas que requerem dados de abundância, como métricas funcionais. Foram estudadas 13 características funcionais da planta (CFP), que determinam as respostas das espécies ao meio ambiente e permitem avaliar a resposta das métricas ao clima. Das 13 CFP estudadas, oito responderam à aridez, que por sua vez afetou a estrutura funcional da vegetação da Caatinga. A análise de agrupamento com base nos 13 CFP foi usada para agrupar espécies em sete grupos funcionais principais que respondem à aridez. Os grupos caracterizados pela presença de defesas químicas e via fotossintética CAM (metabolismo ácido das crassuláceas) foram aqueles cuja abundância relativa aumentou mais com o aumento da aridez. Assim, estes foram propostos como indicadores ecológicos para rastrear os efeitos a aridez na estrutura funcional da comunidade vegetal. Com base nos resultados descritos anteriormente, foi feita uma análise global de métricas complementares de diversidade para avaliar a suscetibilidade da comunidade de plantas, do ponto de vista taxonómico e funcional, ao longo do gradiente de aridez. Em locais mais áridos, verificou-se uma maior diversidade funcional suportada por algumas espécies de plantas (baixa riqueza de espécies) com funções únicas, sugerindo baixa resiliência. Em contraste, locais menos áridos mostraram menor diversidade funcional, mas maior redundância funcional entre as espécies. No geral, as conclusões deste trabalho apoiam o uso de métricas complementares de diversidade vegetal como indicadores ecológicos de alerta dos impactos das mudanças climáticas no ecossistema da Caatinga. Além disso, a resposta da comunidade vegetal ao longo do gradiente espacial do clima fornece indicações sobre possíveis alterações ao longo do tempo sob um aumento da aridez global, contribuindo para melhorar as previsões sobre os efeitos das alterações climáticas. Como as projeções não são muito animadoras, é fundamental que conservemos e restauremos taxonómica e funcionalmente estas florestas secas, a fim de mitigar os impactos negativos previstos das alterações climáticas no ecossistema da Caatinga.Drylands (hyper-arid, arid, semi-arid and dry sub-humid areas) cover about 47% of global land surface and harbour about 39% of the world´s population, encompassing the least developed countries, poorest and highly dependent on natural resources. The need to anticipate the impacts of climate change on drylands is indisputable due to their high vulnerability to climate and environmental changes (leading to desertification), as both disturbances are key threats to biodiversity and to ecolosystem services delivery, essential to human well-being. Diversity metrics (taxonomic and functional) are complementarily used to monitoring ecosystems’ response to climate. With this in mind the main aim of this thesis was to identify potential ecological indicators based on both taxonomic and functional plant diversity metrics, to be used as tools to monitor the effects of climate change on Tropical dry forest. Caatinga, one of the most diverse ecosystems in Neotropical seasonally dry forests, and more vulnerable to climate change in Brazil, was used as a case study. The aridity index was considered as an adequate variable to assess the effects of climate change on vegetation. In this study, a very rich database with information on the occurrence of around 1 000 plant species in this ecosystem was used. It contained data derived from different sources, collected with different sampling methodologies and sampling efforts in space and over time. By applying a re-sampling methodology, plant species abundance was estimated along a spatial climate gradient. This information is essential to assess the response of diversity metrics, especially those that require abundance data, such as functional metrics. Thirteen plant functional traits (PFT) were studied, which determine species’ responses to the environment, and allow to assess the response of functional metrics to climate. Of the 13 PFT studied, eight responded to aridity, which affected the functional structure of Caatinga vegetation. Clustering analysis based on the 13 PFT was used to group species into seven main functional groups responding to aridity. Functional groups with the presence of chemical defense and CAM (crassulacean acid metabolism) photosynthetic pathway were those whose relative abundance increased most with increasing aridity. Thus, they were proposed as ecological indicators to track aridity effects on the plant community functional structure. Based on the previously described results, a global analysis of complementary diversity metrics was made to assess the susceptibility of the plant community, from a taxonomic and functional point of view, along the aridity gradient. In more arid sites, there was a higher functional diversity supported by a few plant species (low species richness) with unique functions, suggesting low resilience to environmental change. Contrastingly, less arid sites showed lower functional diversity but higher functional redundancy among species. Overall, this work’s findings support the use of complementary plant diversity metrics as warning ecological indicators of climate change impacts on the Caatinga ecosystem. In adition, the response of the plant community along the spatial climate gradient provides indications on how it might change over time under a global aridity increase, contributing to improve predictions on the effects of climate change. As projections are not very encouraging, it is crucial that we taxonomically and functionally conserve and restore these dry forests in order to mitigate the predicted negative impacts of climate change in the Caatinga ecosystem.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq - bolsa: 206444/2014-1)Ministério do Desenvolvimento Regional junto ao Projeto de Integração do Rio São Francisco (PISF
