El cambio climático y las especies invasoras se refieren al proceso de desestabilización ambiental causado por el cambio climático . Este cambio ambiental facilita la propagación de especies invasoras, especies que históricamente no se encuentran en una región determinada, y que a menudo provocan un impacto negativo en las especies nativas de esa región. Esta relación compleja es notable porque el cambio climático y las especies invasoras también son consideradas por el USDA como dos de las cuatro principales causas de pérdida de biodiversidad global . [2]
La interacción entre el cambio climático y las especies invasoras es compleja y no es fácil de evaluar. Es probable que el cambio climático favorezca a algunas especies invasoras y perjudique a otras [3] , pero pocos autores han identificado consecuencias específicas del cambio climático para las especies invasoras [4] . Las consecuencias del cambio climático para las especies invasoras son distintas de las consecuencias para las especies nativas debido a diferentes características (rasgos y cualidades asociadas con las invasiones), manejo y abundancia [4] y pueden ser directas, a través de la supervivencia de las especies, o indirectas, a través de otros factores como las especies plaga o presas [5] .
El cambio climático causado por el hombre y el aumento de especies invasoras están directamente relacionados con el cambio de los ecosistemas . [6] [7] La desestabilización de los factores climáticos en estos ecosistemas puede conducir a la creación de un hábitat más hospitalario para las especies invasoras, lo que les permite propagarse más allá de sus límites geográficos originales. [8] El cambio climático amplía la vía de invasión que permite la propagación de especies. No todas las especies invasoras se benefician del cambio climático, pero la mayoría de las observaciones muestran una aceleración de las poblaciones invasoras. Los ejemplos de especies invasoras que se han beneficiado del cambio climático incluyen insectos (como el gusano de la raíz del maíz occidental y otras plagas de los cultivos), patógenos (como el hongo de la canela ), especies de agua dulce y marinas (como la trucha de arroyo ) y plantas (como el árbol paraguas ).
Las condiciones de calentamiento o de enfriamiento perceptiblemente mayores crean oportunidades para que los organismos terrestres y marinos no autóctonos migren a nuevas zonas y compitan con las especies autóctonas establecidas en el mismo hábitat. Dada su notable capacidad de adaptación, las plantas no autóctonas pueden invadir y apoderarse del ecosistema en el que fueron introducidas. [9] [10] [11]
Hasta ahora, se han observado más efectos positivos o de aceleración del cambio climático sobre las invasiones biológicas que efectos negativos. Sin embargo, la mayor parte de la literatura se centra únicamente en la temperatura y, debido a la naturaleza compleja tanto del cambio climático como de las especies invasoras, los resultados son difíciles de predecir.
Existen muchas maneras de gestionar el impacto de las especies invasoras. La prevención, la detección temprana, la previsión climática y el control genético son algunas de las formas en que las comunidades pueden mitigar los riesgos de las especies invasoras y el cambio climático. Aunque es difícil evaluar la precisión de los modelos que estudian los patrones complejos de las poblaciones de especies, muchos predicen cambios en la distribución de las especies a medida que cambia el clima.
Según la Unión Internacional para la Conservación de la Naturaleza (2017), UICN, las especies invasoras son “animales, plantas u otros organismos que se introducen en lugares fuera de su área de distribución natural, impactando negativamente la biodiversidad nativa, los servicios ecosistémicos o el bienestar humano”. [12]
El cambio climático también redefinirá qué especies se consideran invasoras. [13] Algunos taxones que antes se consideraban invasores pueden perder influencia en un ecosistema que cambia con el tiempo, mientras que otras especies que antes se consideraban no invasoras pueden volverse invasoras. Al mismo tiempo, una cantidad considerable de especies nativas sufrirán un cambio de distribución y migrarán a nuevas áreas. [4]
Los cambios en las áreas de distribución y los impactos cambiantes de las especies invasoras dificultan la definición del término "especie invasora", que se ha convertido en un ejemplo de una línea de base cambiante . Teniendo en cuenta la dinámica cambiante mencionada anteriormente, Hellmann et al. (2008), [4] concluye que las especies invasoras deberían definirse como "aquellos taxones que se han introducido recientemente" y ejercen un "impacto negativo sustancial en la biota nativa, los valores económicos o la salud humana". En consecuencia, una especie nativa que gana una mayor área de distribución con un clima cambiante no se considera invasora, siempre que no cause daños considerables.
Los taxones que han sido introducidos por los humanos a lo largo de la historia han cambiado de siglo en siglo y de década en década, y lo mismo ha sucedido con la tasa de introducciones. Los estudios de las tasas globales de primeros registros de especies exóticas (contadas como la cantidad de primeros registros de especies exóticas establecidas por unidad de tiempo) muestran que durante el período 1500-1800 las tasas se mantuvieron en un nivel bajo, mientras que las tasas han estado aumentando constantemente desde el año 1800. El 37% de todos los primeros registros de especies exóticas [14] se han registrado tan recientemente como durante el período 1970-2014. [15]
La invasión de especies exóticas es uno de los principales impulsores de la pérdida de biodiversidad en general, y la segunda amenaza más común está relacionada con la extinción total de especies desde el siglo XVI. Las especies exóticas invasoras también pueden reducir la resiliencia de los hábitats naturales, así como de las áreas agrícolas y urbanas, al cambio climático. El cambio climático, a su vez, también reduce la resiliencia de los hábitats a las invasiones de especies. [12]
Las invasiones biológicas y el cambio climático son dos de los procesos clave que afectan a la diversidad global. Sin embargo, sus efectos suelen analizarse por separado, ya que múltiples factores interactúan de maneras complejas y no aditivas. Sin embargo, se ha reconocido ampliamente que algunas consecuencias del cambio climático aceleran la expansión de especies exóticas, entre las que se encuentra el aumento de las temperaturas. [16]
La forma en que se producen las invasiones biológicas es gradual y se denomina vía de invasión. Incluye cuatro etapas principales: la etapa de introducción/transporte, la etapa de colonización/causalidad, la etapa de establecimiento/naturalización y la etapa de propagación/invasión del paisaje. [16] [4] El concepto de vía de invasión describe los filtros ambientales que una determinada especie debe superar en cada etapa para volverse invasora. Hay una serie de mecanismos que afectan el resultado de cada etapa, de los cuales el cambio climático es uno. [4]
En la primera etapa de transporte, el filtro es de carácter geográfico. En la segunda etapa de colonización, el filtro está constituido por las condiciones abióticas y, en la tercera etapa de establecimiento, por las interacciones bióticas . En la última etapa de expansión del paisaje, determinados factores del paisaje constituyen el filtro que deben atravesar las especies. [4]
La interacción entre el cambio climático y las especies invasoras es compleja y no es fácil de evaluar. Es probable que el cambio climático favorezca a algunas especies invasoras y perjudique a otras [3] , pero pocos autores han identificado consecuencias específicas del cambio climático para las especies invasoras [4] .
Ya en 1993 se especuló sobre la interacción entre el clima y las especies invasoras en relación con la especie arbórea exótica Maesopsis eminii , que se había extendido por los bosques de montaña de Usambara oriental , en Tanzania . Los cambios de temperatura, las precipitaciones extremas y la disminución de la niebla se citaron como factores potenciales que promovían su invasión. [5]
Las consecuencias del cambio climático para las especies invasoras son distintas de las consecuencias para las especies nativas debido a diferentes características (rasgos y cualidades asociadas con las invasiones), manejo y abundancia [4] y pueden ser directas, a través de la supervivencia de las especies, o indirectas, a través de otros factores como las especies plaga o presa . [5]
Hasta ahora, se han observado más efectos positivos o de aceleración del cambio climático sobre las invasiones biológicas que efectos negativos. Sin embargo, la mayor parte de la literatura se centra únicamente en la temperatura y, debido a la naturaleza compleja tanto del cambio climático como de las especies invasoras, los resultados son difíciles de predecir.
El cambio climático interactuará con muchos factores de estrés existentes que afectan la distribución, propagación, abundancia e impacto de las especies invasoras. Por lo tanto, en la literatura relevante, los impactos del cambio climático sobre las especies invasoras a menudo se consideran por separado según la etapa de la vía de invasión: (1) introducción/transporte, (2) colonización /etapa casual, (3) establecimiento/naturalización, (4) etapa de propagación/invasión. [4] [16] Según esas etapas de invasión, existen 5 consecuencias no exclusivas del cambio climático para las especies invasoras según Hellmann: [4]
La primera consecuencia del cambio climático, la alteración de los mecanismos de transporte y de introducción, se da ya que las invasiones a menudo se introducen de forma intencionada (por ejemplo, biocontrol , pesca deportiva , agricultura ) o accidental con la ayuda de los seres humanos y el cambio climático podría alterar los patrones de transporte humano. Las actividades recreativas y comerciales modificadas cambiarán el transporte humano y aumentarán la presión de propágulos de algunas especies no nativas desde cero, por ejemplo, conectando nuevas regiones o por encima de un cierto umbral que permite el establecimiento. Las temporadas de envío más largas pueden aumentar el número de transportes de especies no nativas y aumentar la presión de propágulos apoyando a posibles invasores como el gobio mono . Además, las introducciones con fines recreativos y de conservación podrían aumentar. [4]
Las condiciones climáticas cambiantes pueden reducir la capacidad de las especies nativas de competir con especies no nativas y algunas especies no nativas que actualmente no tienen éxito podrán colonizar nuevas áreas si las condiciones cambian y se acercan a su distribución original. [4] Múltiples factores pueden aumentar el éxito de la colonización, como se describe con más detalle a continuación en 2.2.
Existe una amplia gama de factores climáticos que afectan la distribución de las especies invasoras existentes. Los límites de distribución debidos a las restricciones de temperatura fría o cálida cambiarán como resultado del calentamiento global , de modo que las especies restringidas por temperaturas frías estarán menos restringidas en sus límites de distribución de altitud y latitud superior y las especies restringidas por temperaturas cálidas estarán menos restringidas en sus límites de distribución de altitud y latitud inferior. Los cambios en los patrones de precipitación , la frecuencia del flujo de los arroyos y los cambios en la salinidad también pueden afectar las restricciones hidrológicas [17] de las especies invasoras. Como muchas especies invasoras han sido seleccionadas por rasgos que facilitan la dispersión a larga distancia, es probable que los cambios en las zonas climáticas adecuadas favorezcan a las especies invasoras. [4]
El impacto sobre las especies nativas puede verse alterado por las densidades de población de las especies invasoras. Las interacciones competitivas y la abundancia de especies o recursos nativos influyen en el impacto relativo de las especies invasoras. [4]
La eficacia de las distintas estrategias de gestión depende del clima. Por ejemplo, el control mecánico de las especies invasoras mediante el frío, las heladas intensas o la capa de hielo puede volverse menos eficaz con el aumento de las temperaturas. También pueden producirse cambios en el destino y el comportamiento de los plaguicidas y en su eficacia para controlar las especies invasoras. La disociación de la relación entre algunos agentes de biocontrol y sus objetivos puede favorecer las invasiones. Por otra parte, la eficacia de otros agentes de biocontrol podría aumentar debido a la superposición de las áreas de distribución de las especies. [4]
Otra perspectiva para analizar cómo el cambio climático crea condiciones que facilitan las invasiones es considerar los cambios en el medio ambiente que tienen un impacto en la supervivencia de las especies. Estos cambios en las condiciones ambientales incluyen la temperatura (terrestre y marina), las precipitaciones , la química (terrestre y marina), la circulación oceánica y los niveles del mar . [5]
La mayor parte de la literatura disponible sobre invasiones biológicas inducidas por el clima se ocupa de los efectos del calentamiento, de modo que hay mucha más información sobre los efectos de la temperatura en las invasiones que sobre los patrones de precipitación, los fenómenos extremos y otras condiciones climáticas. [16]
El calentamiento global puede causar sequías en las tierras secas, lo que posteriormente puede matar plantas que requieren un uso intensivo del agua del suelo. También puede trasladar especies invasoras a estas tierras secas que también requieren agua, lo que a su vez puede agotar aún más el suministro de agua para las plantas de esa región. [18] Todas estas influencias pueden provocar estrés fisiológico en los organismos, aumentando así la invasión y destruyendo aún más el ecosistema nativo. [19]
Varios investigadores han descubierto que el cambio climático altera las condiciones ambientales de una manera que beneficia la distribución de las especies al permitirles expandir sus áreas de distribución a zonas en las que antes no podían sobrevivir o reproducirse . Esos cambios en las áreas de distribución se atribuyen principalmente a un aumento de la temperatura causado por el cambio climático. [16] Los cambios en las distribuciones geográficas también desafiarán la definición de especie invasora, como se mencionó anteriormente.
En los ecosistemas acuáticos , las temperaturas frías y la hipoxia invernal son actualmente los factores limitantes para la supervivencia de las especies invasoras y el calentamiento global probablemente provocará que nuevas especies se vuelvan invasoras. [20]
En cada etapa de la ruta de invasión, la temperatura tiene impactos potenciales en el éxito de una especie invasora. Se describen en la sección sobre los efectos de las etapas de la ruta de invasión. Incluyen la facilitación de la colonización y la reproducción exitosa de especies invasoras que no han tenido éxito en el área respectiva antes, [16] interacciones de competencia cambiadas entre especies nativas e invasoras, límites de rango cambiados con respecto a altitud y latitud y efectividad de manejo cambiada. [4] El calentamiento global también puede modificar la actividad humana, como el transporte , de una manera que aumenta las posibilidades de invasiones biológicas.
El cambio climático puede provocar un aumento de los fenómenos meteorológicos extremos , como inviernos fríos o tormentas, que pueden resultar problemáticos para las especies invasoras actuales. Las especies invasoras que están adaptadas a un clima más cálido o a un clima más estable pueden verse en desventaja cuando se producen cambios estacionales repentinos, como un invierno especialmente frío. Por lo tanto, el clima extremo impredecible puede actuar como un mecanismo de reinicio para las especies invasoras, reduciendo la cantidad de especies invasoras en el área afectada. [21] Los fenómenos climáticos más extremos, como las inundaciones, también pueden provocar el escape de especies acuáticas que antes estaban confinadas y la eliminación de la vegetación existente y la creación de suelo desnudo, que luego es más fácil de colonizar. [16]
Un aspecto importante del éxito de las especies invasoras en el contexto del cambio climático es su ventaja sobre las especies nativas. Las especies invasoras suelen tener un conjunto de características que las convierten en invasoras exitosas (por ejemplo, capacidad de sobrevivir en condiciones adversas, amplia tolerancia ambiental, tasas de crecimiento rápidas y amplia dispersión), ya que esas características son seleccionadas en el proceso de invasión. Esos rasgos a menudo las ayudarán a tener éxito en la competencia con las especies nativas en el contexto del cambio climático. Sin embargo, las especies invasoras no son exclusivamente, ni todas las especies invasoras, las que tienen estas características. Más bien, hay algunas especies que se beneficiarán del cambio climático y otras se verán más negativamente afectadas por él. Por ejemplo, a pesar de la capacidad de una especie invasora de llegar a estos nuevos entornos, su presencia podría provocar alteraciones en la cadena alimentaria de ese ecosistema, lo que podría causar la muerte a gran escala de otras especies y de ellas mismas. [22] Las especies invasoras tienen más probabilidades que las especies nativas de tener características adecuadas que las favorezcan en un entorno cambiante como resultado de los procesos de selección a lo largo de la vía de invasión. [4]
Algunas especies nativas que dependen de relaciones mutualistas verán reducida su aptitud y capacidad competitiva como resultado de los efectos del cambio climático sobre las otras especies que participan en la relación mutualista. Como las especies no nativas dependen menos de las relaciones mutualistas, se verán menos afectadas por este mecanismo. [4]
El cambio climático también pone en riesgo la adaptabilidad de las especies nativas a través de cambios en las condiciones ambientales, lo que dificulta la supervivencia de las especies nativas y facilita que las especies invasoras ocupen nichos vacíos . Los cambios en el medio ambiente también pueden comprometer la capacidad de las especies nativas para competir con los invasores, que a menudo son generalistas . [5] Las especies invasoras no necesitan el cambio climático para dañar los ecosistemas; sin embargo, el cambio climático podría exacerbar el daño que causan. [5]
Las redes y cadenas alimentarias son dos formas diferentes de examinar la transferencia de energía y la depredación a través de una comunidad . Mientras que las redes alimentarias tienden a ser más realistas y fáciles de identificar en los entornos, las cadenas alimentarias resaltan la importancia de la transferencia de energía entre niveles tróficos. [23] La temperatura del aire influye en gran medida no solo en la germinación de las especies vegetativas , sino también en los hábitos de alimentación y reproducción de las especies animales. En cualquier forma de abordar las relaciones entre poblaciones, es importante darse cuenta de que es probable que las especies no puedan y no quieran adaptarse al cambio climático de la misma manera o al mismo ritmo. Este fenómeno se conoce como "desacoplamiento" y tiene efectos perjudiciales en el funcionamiento exitoso de los entornos afectados. En el Ártico , las crías de caribú están comenzando a perder en gran medida el alimento a medida que la vegetación comienza a crecer más temprano en la temporada como resultado del aumento de las temperaturas. [24]
Entre los ejemplos específicos de disociación dentro de un entorno se incluyen el desfase temporal entre el calentamiento del aire y el calentamiento del suelo y la relación entre la temperatura (así como el fotoperiodo ) y los organismos heterótrofos . [24] El primer ejemplo resulta de la capacidad del suelo para mantener su temperatura. De manera similar a cómo el agua tiene un calor específico más alto que el aire, lo que hace que las temperaturas del océano sean más cálidas al final de la temporada de verano, [25] la temperatura del suelo va por detrás de la del aire. Esto da como resultado una disociación de los subsistemas de la superficie y del subsuelo. [24]
Esto afecta la invasión porque aumenta las tasas de crecimiento y distribución de las especies invasoras. Las especies invasoras suelen tener una mejor tolerancia a diferentes condiciones ambientales, lo que aumenta su tasa de supervivencia cuando el clima cambia. Esto se traduce más tarde en que las especies mueren porque ya no pueden vivir en ese ecosistema. Los nuevos organismos que se instalan pueden apoderarse de ese ecosistema. [26]
El clima actual en muchas áreas cambiará drásticamente, lo que puede afectar tanto a las especies nativas actuales como a las especies invasoras. Las especies invasoras de aguas frías actuales que están adaptadas al clima actual pueden ser incapaces de sobrevivir en las nuevas condiciones climáticas. Esto demuestra que la interacción entre el cambio climático y las especies invasoras no tiene por qué ser a favor de las invasoras. [20]
Si un hábitat específico cambia drásticamente debido al cambio climático, las especies nativas pueden convertirse en invasoras de su hábitat nativo. Tales cambios en el hábitat pueden impedir que las especies nativas completen su ciclo de vida o forzar un cambio de distribución. Otro resultado del cambio de hábitat es la extinción local de las especies nativas cuando no pueden migrar. [5]
Las temperaturas más altas también significan temporadas de crecimiento más largas para las plantas y los animales, lo que les permite desplazar sus áreas de distribución hacia el norte. La migración hacia los polos también cambia los patrones migratorios de muchas especies. Las temporadas de crecimiento más largas significan que el momento de llegada de las especies cambia, lo que cambia la cantidad de suministro de alimentos disponible en el momento de la llegada, alterando el éxito reproductivo y la supervivencia de las especies. También hay efectos secundarios que el calentamiento global tiene sobre las especies, como cambios en el hábitat, la fuente de alimento y los depredadores de ese ecosistema, lo que más tarde podría conducir a la extinción local de especies o a la migración a una nueva área adecuada para esa especie. [26]
Las plagas de insectos siempre han sido vistas como una molestia, más a menudo por sus efectos dañinos en la agricultura , el parasitismo del ganado y los impactos en la salud humana . [27] Fuertemente influenciadas por el cambio climático y las invasiones, recientemente han sido vistas como una amenaza significativa tanto para la biodiversidad como para la funcionalidad del ecosistema. Las industrias forestales también corren el riesgo de verse afectadas. [28] Hay una gran cantidad de factores que contribuyen a las preocupaciones existentes con respecto a la propagación de plagas de insectos: todos los cuales se derivan del aumento de las temperaturas del aire. Los cambios fenológicos , la hibernación , el aumento de la concentración de dióxido de carbono atmosférico , la migración y el aumento de las tasas de crecimiento de la población impactan la presencia, propagación e impacto de las plagas tanto directa como indirectamente. [29] Diabrotica virgifera virgifera , gusano de la raíz del maíz occidental, migró de América del Norte a Europa. En ambos continentes, el gusano de la raíz del maíz occidental ha tenido impactos significativos en la producción de maíz y, por lo tanto, en los costos económicos. Los cambios fenológicos y el calentamiento de la temperatura del aire han permitido que el límite superior de esta plaga se expanda más hacia el norte. En un sentido similar de disociación, los límites superior e inferior de la propagación de una especie no siempre están emparejados de forma precisa entre sí. La distancia de Mahalanobis y el análisis de la envoltura multidimensional realizado por Pedro Aragón y Jorge M. Lobo predicen que, incluso a medida que el área de distribución de las plagas se expande hacia el norte, las comunidades europeas actualmente invadidas permanecerán dentro del área de distribución preferida por las plagas. [30]
En general, se espera que la distribución global de plagas de cultivos aumente como efecto del cambio climático. Esto se espera para todo tipo de cultivos, lo que crea una amenaza tanto para la agricultura como para otros usos comerciales de los cultivos. [31]
Cuando el clima se vuelve más cálido, se predice que la plaga de los cultivos se extenderá hacia los polos en latitud y altitud . Las áreas secas o frías con una temperatura media actual de alrededor de 7,5 °C (45,5 °F) y una precipitación actual por debajo de 1100 mm/año podrían verse potencialmente más afectadas que otras áreas. El clima actual en estas áreas es a menudo desfavorable para la plaga de los cultivos que actualmente vive allí, por lo tanto, un aumento de la temperatura traerá ventajas a las plagas. Con el aumento de las temperaturas, el ciclo de vida de las plagas de los cultivos será más rápido y con inviernos por encima de las temperaturas de congelación, nuevas especies de plagas de los cultivos podrán habitar estas áreas. [32] La precipitación tiene un efecto menor en las plagas de los cultivos que las temperaturas, pero aún puede afectar a las plagas de los cultivos. La sequía y las plantas secas hacen que las plantas hospedantes sean más atractivas para los insectos y, por lo tanto, aumentan las plagas de los cultivos durante las sequías. [33] Por ejemplo, se predice que el gorgojo confundido de la harina aumentará en la región austral de América del Sur con un aumento de la temperatura. Una temperatura más alta disminuyó la mortalidad y el tiempo de desarrollo del gorgojo confundido de la harina. Se espera que la población de escarabajos de la harina confusos aumente más en latitudes más altas [34]
Se prevé que las áreas con un clima más cálido o altitudes más bajas experimenten una disminución de las plagas de los cultivos. Se espera que la mayor disminución de las plagas de los cultivos se produzca en áreas con una temperatura media de 27 °C (81 °F) o una precipitación superior a 1100 mm/año. A pesar de la disminución de las plagas de los cultivos, es poco probable que el cambio climático dé lugar a la eliminación completa de las especies de plagas de los cultivos existentes en el área. [31] Con una mayor cantidad de precipitaciones se pueden eliminar los huevos y las larvas que son una plaga potencial de los cultivos [33]
Aunque el alcance de la investigación aún es limitado, se sabe que el cambio climático y las especies invasoras afectan la presencia de patógenos [19] y hay evidencia de que el calentamiento global aumentará la abundancia de patógenos vegetales específicamente. Si bien ciertos cambios climáticos afectarán a las especies de manera diferente, el aumento de la humedad del aire juega un papel importante en los brotes rápidos de patógenos. En la poca cantidad de investigación que se ha completado con respecto a la incidencia de patógenos vegetales en respuesta al cambio climático, la mayoría del trabajo completado se centra en patógenos sobre el suelo. Esto no significa que los patógenos transmitidos por el suelo estén exentos de experimentar los efectos del cambio climático. Phytophthora cinnamomi , un patógeno que causa el deterioro de los robles, es un patógeno transmitido por el suelo que aumentó su actividad en respuesta al cambio climático. [24] [35]
Las barreras entre los ecosistemas marinos son típicamente de naturaleza fisiológica en oposición a geográfica (por ejemplo, cadenas montañosas). Estas barreras fisiológicas pueden verse como cambios en el pH , la temperatura del agua, la turbidez del agua , o más. El cambio climático y el calentamiento global han comenzado a afectar estas barreras, siendo la más significativa de ellas la temperatura del agua. El calentamiento del agua de mar ha permitido que los cangrejos invadan la Antártida , y otros depredadores durofagos no se quedan atrás. A medida que estos invasores se mueven, las especies endémicas de la zona bentónica tendrán que adaptarse y comenzar a competir por los recursos, destruyendo el ecosistema existente. [36]
Los sistemas de agua dulce se ven afectados significativamente por el cambio climático. Las tasas de extinción dentro de los cuerpos de agua dulce tienden a ser equitativas o incluso más altas que las de algunos organismos terrestres. Si bien las especies pueden experimentar cambios en su distribución en respuesta a los cambios fisiológicos, los resultados son específicos de cada especie y no confiables en todos los organismos. A medida que aumentan las temperaturas del agua, son los organismos que inhiben las aguas más cálidas los que se ven afectados positivamente, mientras que los organismos de agua fría se ven afectados negativamente. [37] Las temperaturas más cálidas también conducen al derretimiento del hielo ártico , lo que aumenta el nivel del mar. Debido al aumento del agua del mar, la mayoría de las especies fotosintéticas no pueden obtener la cantidad adecuada de luz para mantenerse vivas. [26]
En comparación con los ambientes terrestres , los ecosistemas de agua dulce tienen muy pocas barreras geográficas y alostéricas entre las diferentes áreas. El aumento de la temperatura y la menor duración del frío aumentarán la probabilidad de especies invasoras en el ecosistema, porque se eliminará la hipoxia invernal que impide la supervivencia de las especies. [20] Este es el caso de la trucha de arroyo que es una especie invasora en lagos y arroyos de Canadá.
La trucha de arroyo invasora tiene la capacidad de eliminar a la trucha toro nativa y otras especies nativas en los arroyos canadienses . La temperatura del agua juega un papel importante en la capacidad de la trucha de arroyo para habitar un arroyo, pero otros factores como el flujo del arroyo y la geología también son factores importantes en qué tan bien establecida está la trucha de arroyo. [38] La trucha toro tiene un crecimiento poblacional positivo o tiene una ventaja competitiva solo en arroyos que no superan los 4-7 °C (39-45 °F) en los meses más cálidos. La trucha de arroyo tiene una ventaja competitiva y fisiológica sobre la trucha toro en aguas más cálidas, por ejemplo, 15-16 °C (59-61 °F). El período invernal también es un factor importante para la capacidad de la trucha de arroyo para habitar un arroyo. La trucha de arroyo puede tener una tasa de supervivencia reducida si está expuesta a períodos invernales especialmente largos y duros. [39] Debido a las observaciones de que el rango de distribución de la trucha de arroyo depende de la temperatura, existe una creciente preocupación de que la trucha de arroyo eliminará a la trucha toro aún más en aguas más frías debido al aumento de la temperatura debido al cambio climático. [40] El cambio climático influye no solo en la temperatura de los lagos sino también en los flujos de los arroyos y, por lo tanto, en otros factores de los arroyos. [41] Este factor desconocido hace que sea difícil predecir cómo reaccionarán la trucha de arroyo y la trucha toro al cambio climático.
Las estrategias de gestión generalmente tienen un enfoque diferente en lo que respecta a las especies invasoras en comparación con la mayoría de las especies nativas. En términos de cambio climático y especies nativas, la estrategia más fundamental es la conservación. Sin embargo, la estrategia para las especies invasoras se centra principalmente en la gestión del control. [4] Existen varios tipos diferentes de estrategias de gestión y prevención, como las siguientes.
El rango geográfico de las especies exóticas invasoras amenaza con alterarse debido al cambio climático, como la trucha de arroyo ( Salvelinus fontinalis ). Para pronosticar el impacto futuro del cambio climático en la distribución de especies invasoras, hay investigaciones en curso en modelización. Estos modelos bioclimáticos, también conocidos como modelos de nicho ecológico o modelos de envoltura climática, [55] se desarrollan con el objetivo de predecir cambios en los rangos de las especies y son una herramienta esencial para el desarrollo de estrategias y acciones de gestión efectivas (por ejemplo, erradicación de especies invasoras y prevención de la introducción [56] ) para reducir el impacto futuro de las especies invasoras en los ecosistemas y la biodiversidad. [24] Los modelos generalmente simulan las distribuciones actuales de las especies junto con los cambios previstos en el clima para pronosticar futuros cambios en el rango. [55]
Se prevé que muchas especies se expandan, pero los estudios también predicen contracciones en sus futuras áreas de distribución, especialmente en el caso de vertebrados y plantas a gran escala espacial. [57] Una razón para las contracciones de las áreas de distribución podría ser que las áreas de distribución de las especies, debido al cambio climático, generalmente se desplazan hacia los polos y, por lo tanto, en algún momento llegarán al mar, que actúa como barrera para una mayor expansión. Sin embargo, este es el caso cuando algunas fases de la vía de invasión, por ejemplo, el transporte y la introducción, no se consideran en los modelos. Los estudios investigan principalmente los cambios previstos en las áreas de distribución en términos de las fases reales de propagación y establecimiento de la vía invasora, excluyendo las fases de transporte e introducción. [57] [58] Los modelos también han investigado el impacto de las especies invasoras en el cambio climático local, por ejemplo, acelerando el aumento de los humedales como resultado de la pérdida de la cubierta forestal. [59]
Estos modelos son útiles para hacer predicciones, pero aún son muy limitados. Los cambios en el área de distribución de las especies invasoras son muy complejos y es difícil hacer predicciones al respecto, debido a las múltiples variables que afectan la vía de invasión. Esto causa complicaciones a la hora de simular predicciones futuras. El cambio climático, que es el parámetro más fundamental en estos modelos, no se puede determinar, ya que el nivel futuro de emisiones de gases de efecto invernadero es incierto. Además, las variables climáticas que están directamente vinculadas a las emisiones de gases de efecto invernadero, como las alteraciones de la temperatura y las precipitaciones, también son difíciles de predecir con certeza. Por lo tanto, se desconoce en gran medida cómo reaccionarán los cambios en el área de distribución de las especies a los cambios en el clima, por ejemplo, la temperatura y las precipitaciones, y es muy complejo de comprender y predecir. Otros factores que pueden limitar los cambios en el área de distribución, pero que los modelos a menudo no tienen en cuenta, son, por ejemplo, la presencia del hábitat adecuado para las especies invasoras y la disponibilidad de recursos. [57]
Por tanto, se desconoce el nivel de precisión de estos modelos, pero hasta cierto punto pueden utilizarse como indicadores que resalten e identifiquen futuros puntos críticos de invasiones a mayor escala. Estos puntos críticos podrían, por ejemplo, resumirse en mapas de riesgo que resalten las zonas con alta idoneidad para los invasores. Esto sería una herramienta útil para el desarrollo de la gestión y ayudaría a elaborar estrategias de prevención y a controlar la propagación. [56]