Una especie invasora o exótica es una especie introducida en un entorno que se sobrepobla y daña su nuevo entorno. [2] Las especies invasoras afectan negativamente a los hábitats y las biorregiones , causando daños ecológicos, ambientales y/o económicos. [3] El término también puede usarse para especies nativas que se vuelven dañinas para su entorno nativo después de las alteraciones humanas en su red alimentaria ; por ejemplo, el erizo de mar morado ( Strongylocentrotus purpuratus ), que ha diezmado los bosques de algas a lo largo de la costa norte de California debido a sobreexplotación de su depredador natural, la nutria marina de California ( Enhydra lutris ). [4] Desde el siglo XX, las especies invasoras se han convertido en una grave amenaza económica, social y ambiental en todo el mundo.
La invasión de ecosistemas establecidos desde hace mucho tiempo por parte de organismos es un fenómeno natural, pero las introducciones facilitadas por el hombre han aumentado considerablemente la tasa, la escala y el alcance geográfico de la invasión. [5] Durante milenios, los humanos han servido como agentes de dispersión tanto accidentales como deliberados, comenzando con sus primeras migraciones , acelerándose en la Era de los Descubrimientos y acelerándose nuevamente con el comercio internacional . [6] [7] Ejemplos notables de especies de plantas invasoras incluyen la enredadera kudzu , la hierba de la pampa andina , la hiedra inglesa , el nudo japonés y el cardo amarillo . Ejemplos de animales invasores incluyen caracoles de barro de Nueva Zelanda , algunas pulgas de agua (como Daphnia ), jabalíes , conejos europeos , ardillas grises , gatos domésticos , carpas y hurones . [8] [9] [10]
Las especies exóticas o naturalizadas son aquellas que no son nativas de un área pero están establecidas, y aquellas que son una amenaza para las especies nativas y la biodiversidad a menudo se denominan especies invasoras. [11] El término "invasivo" está mal definido y, a menudo, es muy subjetivo. [12] Las especies invasoras pueden ser plantas, animales, hongos y microbios; algunos también incluyen especies nativas que han invadido hábitats humanos como granjas y paisajes. [13] Algunos amplían el término para incluir especies indígenas o "nativas" que han colonizado áreas naturales. [12] La definición de "nativo" también es a veces controvertida. Por ejemplo, los antepasados del Equus ferus (caballos modernos) evolucionaron en América del Norte y se irradiaron a Eurasia antes de extinguirse en América del Norte. Al ser introducidos en América del Norte en 1493 por los conquistadores españoles, es discutible si los caballos salvajes eran nativos o exóticos del continente de sus ancestros evolutivos. [14]
Si bien el estudio de especies invasoras se puede realizar dentro de muchos subcampos de la biología, la mayoría de las investigaciones sobre organismos invasores se han realizado dentro del campo de la ecología y la geografía , donde el tema de las invasiones biológicas es especialmente importante. Gran parte del estudio de las especies invasoras ha sido influenciado por el libro de Charles Elton de 1958, The Ecology of Invasion by Animals and Plants, que se basó en la cantidad limitada de investigaciones realizadas en campos dispares para crear una imagen generalizada de las invasiones biológicas. [15] [16] Los estudios sobre especies invasoras permanecieron escasos hasta la década de 1990, cuando la investigación en el campo experimentó un gran crecimiento que continúa hasta el día de hoy. [16] Esta investigación, que ha consistido en gran medida en estudios de observación de campo, se ha centrado desproporcionadamente en plantas terrestres . [16] El rápido crecimiento del campo ha impulsado la necesidad de estandarizar el lenguaje utilizado para describir especies y eventos invasores. A pesar de esto, existe poca terminología estándar dentro del estudio de especies invasoras, que a su vez carece de designación oficial pero que comúnmente se conoce como "ecología de invasión" o, más generalmente, "biología de invasión". [15] [16] Esta falta de terminología estándar es un problema importante y ha surgido en gran medida debido a la naturaleza interdisciplinaria del campo que toma prestados términos de numerosas disciplinas como la agricultura , la zoología y la patología , así como a los estudios sobre especies invasoras se realizan comúnmente de forma aislada unas de otras. Las especies invasoras a menudo prosperan porque no hay depredadores que las cacen en sus nuevas ubicaciones. Muchas especies invasoras están destruyendo hábitats donde viven naturalmente plantas y animales. [17] [15]
En un intento por evitar el vocabulario ambiguo, subjetivo y peyorativo que tan a menudo acompaña la discusión sobre especies invasoras incluso en artículos científicos, Colautti y MacIsaac propusieron un nuevo sistema de nomenclatura basado en la biogeografía en lugar de en los taxones . [12]
Al descartar la taxonomía, la salud humana y los factores económicos, este modelo se centró únicamente en los factores ecológicos. El modelo evaluó poblaciones individuales en lugar de especies enteras. Clasificó a cada población en función de su éxito en ese entorno. Este modelo se aplicaba por igual a las especies autóctonas y a las introducidas, y no categorizaba automáticamente las introducciones exitosas como dañinas.
El Centro Nacional de Información sobre Especies Invasoras del USDA define las especies invasoras de manera muy estricta. Según la Orden Ejecutiva 13112, " 'Especie invasora' significa una especie exótica cuya introducción causa o puede causar daño económico o ambiental o daño a la salud humana". [18]
Normalmente, una especie introducida debe sobrevivir en bajas densidades de población antes de volverse invasora en una nueva ubicación. [19] En densidades de población bajas, puede resultar difícil para las especies introducidas reproducirse y mantenerse en una nueva ubicación, por lo que una especie podría llegar a una ubicación varias veces antes de establecerse. Los patrones repetidos de movimiento humano, como los barcos que navegan hacia y desde los puertos o los automóviles que suben y bajan por las carreteras, ofrecen repetidas oportunidades de establecimiento (también conocido como alta presión de propágulo ). [20] Los científicos incluyen factores de ecosistemas y especies entre los mecanismos que, cuando se combinan, establecen la invasividad en una especie recién introducida.
En los ecosistemas , la cantidad de recursos disponibles y el grado en que esos recursos son utilizados por los organismos determinan los efectos de especies adicionales en el ecosistema. En los ecosistemas estables, existe equilibrio en el uso de los recursos disponibles. Estos mecanismos describen una situación en la que el ecosistema ha sufrido una perturbación, que cambia la naturaleza fundamental del ecosistema. [21]
Cuando ocurren cambios como un incendio forestal , la sucesión normal favorece los pastos y hierbas nativos . Una especie introducida que puede propagarse más rápido que las nativas puede utilizar recursos que habrían estado disponibles para las especies nativas, expulsándolas. El nitrógeno y el fósforo suelen ser los factores limitantes en estas situaciones. [22]
Cada especie ocupa un nicho en su ecosistema nativo; algunas especies desempeñan funciones amplias y variadas, mientras que otras están muy especializadas. Algunas especies invasoras llenan nichos que no utilizan las especies nativas y también pueden crear nuevos nichos. [23] Un ejemplo de este tipo se puede encontrar dentro de la especie de eslizón Lampropholis delicata . La invasión es más probable en ecosistemas similares a aquel en el que evolucionó el invasor potencial. [6]
Los cambios en los ecosistemas pueden alterar la distribución de las especies. Por ejemplo, los efectos de borde describen lo que sucede cuando parte de un ecosistema se altera, como cuando se limpia la tierra para la agricultura . El límite entre el hábitat que permanece intacto y la tierra recién despejada forma un hábitat distinto, creando nuevos ganadores y perdedores y posiblemente albergando especies que no prosperarían fuera del hábitat límite. [24]
En 1958, Charles S. Elton [25] afirmó que los ecosistemas con mayor diversidad de especies estaban menos sujetos a especies invasoras debido a que tenían menos nichos disponibles. Más tarde , otros ecologistas señalaron ecosistemas muy diversos, pero fuertemente invadidos, y argumentaron que los ecosistemas con una alta diversidad de especies eran más susceptibles a la invasión. [26]
Este debate giró en torno a la escala espacial en la que se realizaron los estudios de invasión, y la cuestión de cómo la diversidad afecta la susceptibilidad seguía sin resolverse en 2011. Los estudios a pequeña escala tendían a mostrar una relación negativa entre la diversidad y la invasión, mientras que los estudios a gran escala tendían a mostrar una relación negativa entre la diversidad y la invasión. muestra lo contrario. Este último resultado puede ser un efecto secundario de la capacidad de los invasores para capitalizar la mayor disponibilidad de recursos y las interacciones más débiles entre especies, que son más comunes cuando se consideran muestras más grandes. [27] [28] Sin embargo, este patrón dependiente de la escala espacial de los efectos de la invasión sobre la diversidad no parece ser cierto cuando el invasor es un vertebrado. [8]
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Los ecosistemas insulares pueden ser más propensos a la invasión porque sus especies enfrentan pocos competidores y depredadores fuertes, o porque su distancia de las poblaciones de especies colonizadoras hace que sea más probable que tengan nichos "abiertos". [29] Un ejemplo de este fenómeno es la aniquilación de las poblaciones de aves nativas en Guam por la invasora serpiente arbórea marrón . [30] Por el contrario, los ecosistemas invadidos pueden carecer de competidores y depredadores naturales que controlen el crecimiento de los invasores en sus ecosistemas nativos.
En muchas islas pequeñas, es posible que las aves nativas ya no puedan volar debido a la ausencia de depredadores antes de las introducciones. Estas aves no pueden escapar fácilmente del peligro que les suponen los depredadores introducidos. La tendencia de los rieles en particular a evolucionar en formas no voladoras en las islas los ha hecho vulnerables y ha provocado un número desproporcionado de extinciones en esa familia.
Las islas de Hawái tienen muchas especies invasoras que afectan a las plantas y animales nativos de las islas. Los insectos, plantas y animales con pezuñas invasores, como ciervos, cabras y cerdos, ponen en peligro las plantas nativas. Los caracoles lobo rosados del sureste de los Estados Unidos se alimentan de los caracoles nativos de la isla, y plantas como el helecho arborescente australiano y Miconia calvescens dan sombra a las plantas nativas. Las poblaciones de pequeñas hormigas bravas introducidas en Hawái pueden tener importantes impactos negativos en los animales, los cultivos y los seres humanos. El camaleón velado y el camaleón de Jackson han tenido un gran impacto en la ecología de Hawaii.
En Nueva Zelanda, las primeras especies invasoras fueron los perros y las ratas traídos por los colonos polinesios alrededor de 1300. [31] [32] Los gatos, traídos más tarde por los europeos, han tenido un efecto devastador sobre las aves nativas, particularmente porque muchas aves de Nueva Zelanda no vuelan. . Los conejos , introducidos como fuente de alimento por los marineros en el siglo XIX, se han convertido en una grave molestia para los agricultores, especialmente en la Isla Sur . La aulaga común , originaria de Europa occidental , fue introducida en Nueva Zelanda con el mismo propósito, pero crece agresivamente y amenaza con destruir las plantas nativas en gran parte del país, por lo que se erradica de manera rutinaria. Los bosques nativos se ven fuertemente impactados por varias especies de ciervos de América del Norte y Europa y por la zarigüeya australiana . Todas estas especies exóticas han prosperado en el medio ambiente de Nueva Zelanda debido a la falta de depredadores y fuentes abundantes de alimento.
La colonización de la isla de Madagascar ha introducido especies vegetales y animales exóticas que han alterado significativamente el paisaje de la isla. [33] Esto es el resultado de perturbaciones provocadas por el hombre en los ecosistemas presentes. La perturbación más conocida es la tala extensiva. [34] Esto permite la invasión de especies no nativas a medida que se establecen en los espacios creados. Algunas de las especies de plantas invasoras en Madagascar incluyen la tuna ( Opuntia spp.) y la acacia plateada ( Acacia dealbata ) . [35] El jacinto de agua ( Eichhornia crassipes ), una de las especies de plantas invasoras más comunes en el mundo, ha llegado a Madagascar en las últimas décadas. [36] Esta planta tiene un impacto financiero en Madagascar, ya que se utilizan muchos recursos para intentar limitar su propagación. La planta ocupa cuencas de lagos y otros cuerpos de agua. Forma densas esteras con sus raíces sobre la superficie del agua y limita la penetración de la luz que impacta a los organismos acuáticos. [37] Sin embargo, esta planta ahora se utiliza en fertilizantes y bolsas de papel y para limpiar desechos biológicos. [37]
Los ecosistemas invadidos pueden haber experimentado perturbaciones, generalmente inducidas por el hombre. [6] Tal perturbación puede dar a las especies invasoras la oportunidad de establecerse con menos competencia de los nativos menos capaces de adaptarse a un ecosistema perturbado. [19] Los principales efectos geomorfológicos de las plantas invasoras son la bioconstrucción y la bioprotección. Por ejemplo, el kudzu ( Pueraria montana ), una enredadera originaria de Asia, se introdujo ampliamente en el sureste de Estados Unidos a principios del siglo XX para controlar la erosión del suelo . Los principales efectos geomorfológicos de los animales invasores son la bioturbación , la bioerosión y la bioconstrucción. Por ejemplo, las invasiones del cangrejo chino ( Eriocheir sinensis ) han dado lugar a mayores tasas de bioturbación y bioerosión. [38]
Si bien todas las especies compiten para sobrevivir, las especies invasoras parecen tener rasgos específicos o combinaciones específicas de rasgos que les permiten superar a las especies nativas . En algunos casos, la competencia gira en torno a tasas de crecimiento y reproducción. En otros casos, las especies interactúan entre sí de forma más directa.
Los investigadores no están de acuerdo sobre la utilidad de los rasgos como marcadores de invasividad. Un estudio encontró que de una lista de especies invasoras y no invasoras, el 86% de las especies invasoras podían identificarse únicamente a partir de los rasgos. [39] Otro estudio encontró que las especies invasoras tendían a tener solo un pequeño subconjunto de los rasgos presuntos y que se encontraron muchos rasgos similares en especies no invasoras, lo que requería otras explicaciones. [39] [40] [41] Los rasgos comunes de las especies invasoras incluyen los siguientes:
Una especie introducida puede volverse invasiva si puede superar a las especies nativas por recursos como nutrientes , luz, espacio físico, agua o alimentos. Si estas especies evolucionaron bajo una gran competencia o depredación , entonces el nuevo entorno puede albergar menos competidores capaces, lo que permitirá que el invasor prolifere rápidamente. Los ecosistemas que las especies nativas utilizan al máximo de su capacidad pueden modelarse como sistemas de suma cero en los que cualquier ganancia para el invasor es una pérdida para el nativo. Sin embargo, esa superioridad competitiva unilateral (y la extinción de las especies nativas con el aumento de las poblaciones del invasor) no es la regla. [26] [43] Las especies invasoras a menudo coexisten con especies nativas durante un tiempo prolongado y, gradualmente, la capacidad competitiva superior de una especie invasora se hace evidente a medida que su población crece y se vuelve más densa y se adapta a su nueva ubicación.
Una especie invasora podría utilizar recursos que antes no estaban disponibles para las especies nativas, como fuentes de agua profundas a las que se accede mediante una raíz pivotante larga , o la capacidad de vivir en tipos de suelo previamente deshabitados. Por ejemplo, el pasto de cabra con púas ( Aegilops triuncialis ) se introdujo en California en suelos serpentinos , que tienen baja retención de agua, bajos niveles de nutrientes, una alta proporción de magnesio / calcio y posible toxicidad por metales pesados . Las poblaciones de plantas en estos suelos tienden a mostrar baja densidad, pero el pasto de cabra puede formar rodales densos en estos suelos y desplazar a las especies nativas que se han adaptado mal a los suelos serpentinos. [44]
Las especies invasoras podrían alterar su entorno liberando compuestos químicos, modificando factores abióticos o afectando el comportamiento de los herbívoros , creando un impacto positivo o negativo en otras especies. Algunas especies, como Kalanchoe daigremontana , producen compuestos alelopáticos que podrían tener un efecto inhibidor sobre especies competidoras e influir en algunos procesos del suelo como la mineralización de carbono y nitrógeno. [45] Otras especies como Stapelia gigantea facilitan el reclutamiento de plántulas de otras especies en ambientes áridos al proporcionar condiciones microclimáticas apropiadas y prevenir la herbivoría en las primeras etapas de desarrollo. [46]
Otros ejemplos son Centaurea solstitialis (carpintero amarillo) y Centaurea diffusa ( centaurea difusa ). Estas malas hierbas nocivas de Europa del Este se han extendido por el oeste de los Estados Unidos . Los experimentos muestran que la 8-hidroxiquinolina , una sustancia química producida en la raíz de C. diffusa , tiene un efecto negativo sólo en las plantas que no han coevolucionado con ella. Estas plantas nativas coevolucionadas también han desarrollado defensas. C. diffusa y C. solstitialis no parecen ser competidores abrumadoramente exitosos en sus hábitats nativos. El éxito o la falta de éxito en un hábitat no implica necesariamente éxito en otros. Por el contrario, examinar hábitats en los que una especie tiene menos éxito puede revelar nuevas armas para derrotar la invasividad. [47] [48]
Los cambios en los regímenes de incendios son otra forma de facilitación. Bromus tectorum , originario de Eurasia, está muy adaptado al fuego. No sólo se propaga rápidamente después de la quema, sino que también aumenta la frecuencia e intensidad (calor) de los incendios al proporcionar grandes cantidades de detritos secos durante la temporada de incendios en el oeste de América del Norte. En áreas donde está muy extendido, ha alterado tanto el régimen de incendios local que las plantas nativas no pueden sobrevivir a los frecuentes incendios, lo que permite a B. tectorum extenderse aún más y mantener el dominio en su área de distribución introducida. [49]
La facilitación ecológica también ocurre cuando una especie modifica físicamente un hábitat de manera ventajosa para otras especies. Por ejemplo, el mejillón cebra aumenta la complejidad del hábitat en el fondo de los lagos, proporcionando grietas en las que viven los invertebrados . Este aumento de complejidad, junto con la nutrición proporcionada por los productos de desecho de la filtración del mejillón , aumenta la densidad y diversidad de las comunidades de invertebrados bentónicos . [50]
Los estudios de especies invasoras han demostrado que las especies introducidas tienen un gran potencial para una rápida adaptación. Esto explica cuántas especies introducidas son capaces de establecerse y volverse invasoras en nuevos entornos. Además, la velocidad a la que se puede propagar una especie invasora puede ser difícil de determinar para los biólogos, ya que el crecimiento de la población se produce de forma geométrica y no lineal. [51] Cuando los cuellos de botella y los efectos fundadores causan una gran disminución en el tamaño de la población y pueden restringir la variación genética , [52] los individuos comienzan a mostrar una variación aditiva en lugar de una variación epistática. En realidad, esta conversión puede conducir a una mayor variación en las poblaciones fundadoras, lo que luego permite una rápida evolución adaptativa . [53] Después de los eventos de invasión, la selección puede actuar inicialmente sobre la capacidad de dispersión, así como sobre la tolerancia fisiológica a los nuevos factores estresantes en el medio ambiente. Luego la adaptación procede a responder a las presiones selectivas del nuevo entorno. Lo más probable es que estas respuestas se deban a la temperatura y al cambio climático , o a la presencia de especies nativas, ya sean depredadores o presas. [54] Las adaptaciones incluyen cambios en la morfología , fisiología , fenología y plasticidad .
La rápida evolución adaptativa en estas especies conduce a una descendencia que tiene una mayor aptitud y se adapta mejor a su entorno. La plasticidad fenotípica intraespecífica, la evolución previa a la adaptación y la evolución posterior a la introducción son factores importantes en la evolución adaptativa. [55] La plasticidad en las poblaciones deja espacio para cambios que se adapten mejor al individuo en su entorno. Esto es clave en la evolución adaptativa porque el objetivo principal es cómo adaptarse mejor al ecosistema en el que se ha introducido la especie. La capacidad de lograr esto lo más rápido posible dará como resultado una población con una condición física muy alta. Las preadaptaciones y la evolución después de la introducción inicial también influyen en el éxito de las especies introducidas. Si la especie se ha adaptado a un ecosistema similar o contiene rasgos que se adaptan bien al área donde se introduce, es más probable que le vaya mejor en el nuevo entorno. Esto, además de la evolución que tiene lugar después de la introducción, determina si la especie podrá establecerse en el nuevo ecosistema y si se reproducirá y prosperará.
La hipótesis de la liberación del enemigo afirma que el proceso de evolución ha llevado a que cada ecosistema tenga un equilibrio ecológico. Ninguna especie puede ocupar la mayor parte del ecosistema debido a la presencia de competidores, depredadores y enfermedades. Las especies introducidas trasladadas a un hábitat nuevo pueden volverse invasivas cuando estos controles (competidores, depredadores y enfermedades) no existen en el nuevo ecosistema. La ausencia de controles adecuados conduce a un rápido crecimiento demográfico. [56]
Las especies no nativas tienen muchos vectores , incluidos vectores biogénicos, pero la mayoría de las invasiones están asociadas con la actividad humana. Las extensiones de área de distribución natural son comunes en muchas especies, pero la tasa y magnitud de las extensiones mediadas por humanos en estas especies tienden a ser mucho mayores que las extensiones naturales, y los humanos típicamente transportan especímenes a distancias mayores que las fuerzas naturales. [57]
Un vector humano temprano ocurrió cuando los humanos prehistóricos introdujeron la rata del Pacífico ( Rattus exulans ) en la Polinesia. [58]
Los vectores incluyen plantas o semillas importadas para horticultura . El comercio de mascotas mueve animales a través de fronteras, donde pueden escapar y volverse invasivos. Los organismos se esconden en los vehículos de transporte. Entre los profesionales de la biología de las invasiones, el consenso abrumador es que la transferencia incidental asistida por humanos es la causa principal de las introducciones, excepto en las regiones polares . [59] Las enfermedades también pueden ser transmitidas por insectos invasores como el psílido asiático de los cítricos y la enfermedad bacteriana del enverdecimiento de los cítricos . [60]
La llegada de propágulos invasores a un nuevo sitio es función de la invasibilidad del sitio. [61]
También se han introducido especies de forma intencionada. Por ejemplo, para sentirse más "como en casa", los colonos estadounidenses formaron "sociedades de aclimatación" que importaban repetidamente aves nativas de Europa a América del Norte. Para evitar que las especies exóticas se conviertan en un problema en los EE. UU., se requieren permisos y un manejo especial cuando se envían materiales vivos desde países extranjeros. Los programas del USDA , como el de Interdicción de Contrabando y Cumplimiento Comercial (SITC, por sus siglas en inglés), intentan prevenir brotes de especies exóticas en Estados Unidos. La expansión intencional de plantas domesticadas a otros ambientes favorables ha sido descrita como globalización biológica .
Muchas especies invasoras, una vez que son dominantes en el área, son esenciales para el ecosistema de esa zona. Si se retiran del lugar, podrían ser perjudiciales para esa zona. [62]
La economía juega un papel importante en la introducción de especies exóticas. La gran demanda del valioso cangrejo chino es una explicación de la posible liberación intencionada de la especie en aguas extranjeras. [63]
El desarrollo del comercio marítimo ha afectado rápidamente la forma en que se transportan los organismos marinos dentro del océano. Dos formas en que los organismos marinos son transportados a nuevos entornos son la contaminación del casco y el transporte de agua de lastre. De hecho, Molnar et al. 2008 documentó las rutas de cientos de especies marinas invasoras y descubrió que el transporte marítimo era el mecanismo dominante para la transferencia de especies invasoras. [64]
Muchos organismos marinos tienen la capacidad de adherirse a los cascos de los barcos. Por lo tanto, estos organismos son fácilmente transportados de un cuerpo de agua a otro y son un factor de riesgo importante para un evento de invasión biológica. [65] El control de las incrustaciones en el casco de los buques es voluntario y actualmente no existen regulaciones para gestionar las incrustaciones en el casco. Sin embargo, los gobiernos de California y Nueva Zelanda han anunciado controles más estrictos para las incrustaciones en los cascos de los buques dentro de sus respectivas jurisdicciones. [66]
El otro vector principal para el transporte de especies acuáticas no autóctonas es el agua de lastre. El agua de lastre captada en el mar y liberada en el puerto por buques transoceánicos es el mayor vector de invasiones de especies acuáticas no autóctonas. [67] [68] De hecho, se estima que 10.000 especies diferentes, muchas de las cuales no son autóctonas, son transportadas a través del agua de lastre cada día. [69] Muchas de estas especies se consideran dañinas y pueden afectar negativamente su nuevo entorno. Por ejemplo, el mejillón cebra de agua dulce , originario de los mares Negro , Caspio y Azov , probablemente llegó a los Grandes Lagos a través del agua de lastre procedente de un barco transoceánico. [70] Los mejillones cebra superan a otros organismos nativos por oxígeno y alimento, como las algas . Aunque la invasión del mejillón cebra se observó por primera vez en 1988, y poco después se implementó con éxito un plan de mitigación, el plan tenía un defecto o laguna grave , por el cual los barcos cargados con carga cuando llegaban a la vía marítima no eran probados porque sus tanques de agua de lastre estaban vacíos. . Sin embargo, incluso en un tanque de lastre vacío, queda un charco de agua lleno de organismos que podrían ser liberados en el siguiente puerto (cuando el tanque se llena de agua después de descargar la carga, el barco toma agua de lastre que se mezcla con los charcos y luego todo, incluidos los organismos vivos de los charcos, se descarga en el siguiente puerto). [67] Las regulaciones actuales para los Grandes Lagos se basan en el ' choque de salinidad ' para matar los organismos de agua dulce que quedan en los tanques de lastre. [71]
Aunque existen regulaciones sobre el agua de lastre para proteger contra especies potencialmente invasoras, existe un vacío legal para los organismos en la clase de tamaño de 10 a 50 micrones. Para organismos de entre 10 y 50 micras, como ciertos tipos de fitoplancton , la normativa actual permite que estén presentes menos de 10 células por mililitro en el vertido de los sistemas de tratamiento. [72] La descarga se libera cuando un barco recibe carga en un puerto, por lo que el agua descargada no es necesariamente la misma que la del cuerpo de agua receptor. Dado que muchas especies de fitoplancton tienen un tamaño inferior a 10 micrones y se reproducen asexualmente , sólo una célula liberada al medio ambiente podría crecer exponencialmente hasta convertirse en muchos miles de células en un corto período de tiempo. Esta laguna jurídica podría tener efectos perjudiciales para el medio ambiente. Por ejemplo, algunas especies del género Pseudo-nitzschia miden menos de 10 micrones de ancho y contienen ácido domoico , una neurotoxina . Si es tóxica Pseudo-nitzschia spp. están vivos en la descarga de lastre y son liberados en su "nuevo entorno", podrían causar envenenamiento por ácido domoico en mariscos , mamíferos marinos y aves . [73] Afortunadamente, las muertes humanas relacionadas con el envenenamiento por ácido domoico se han evitado gracias a los estrictos programas de monitoreo que surgieron después de un brote de ácido domoico en Canadá en 1987. [73]
Otro factor importante a considerar sobre las especies marinas invasoras es el papel de los cambios ambientales asociados con el cambio climático , como el aumento de la temperatura del océano . Se han realizado múltiples estudios que sugieren que un aumento en la temperatura del océano provocará cambios en el rango de distribución de los organismos, [74] [75] , lo que podría tener efectos perjudiciales en el medio ambiente a medida que surjan nuevas interacciones entre especies. Por ejemplo, Hua y Hwang propusieron que los organismos en el tanque de lastre de un barco que viaja desde la zona templada a través de aguas tropicales pueden experimentar fluctuaciones de temperatura de hasta 20 °C. [76] Para examinar más a fondo los efectos de la temperatura en los organismos transportados en cascos o en agua de lastre, Lenz et al. (2018) realizaron un estudio donde realizaron un experimento de doble estrés por calor. Sus resultados sugieren que los desafíos térmicos que enfrentan los organismos durante el transporte pueden mejorar la tolerancia al estrés de las especies en su área de distribución no nativa al seleccionar genotipos genéticamente adaptados que sobrevivirán a un segundo estrés térmico aplicado, como el aumento de la temperatura del océano en la población fundadora. [77] Debido a la complejidad de las variaciones inducidas por el cambio climático, es difícil predecir la naturaleza del éxito basado en la temperatura de las especies no nativas in situ . Dado que algunos estudios han sugerido una mayor tolerancia a la temperatura de los "secuestradores" en los cascos de los barcos o en el agua de lastre, es necesario desarrollar planes más completos de gestión del ensuciamiento y del agua de lastre en un esfuerzo por prevenir futuras posibles invasiones a medida que las condiciones ambientales sigan cambiando. el mundo.
Las especies invasoras a menudo aprovechan las perturbaciones de un ecosistema ( incendios forestales , carreteras , senderos ) para colonizar un área. Los grandes incendios forestales pueden esterilizar los suelos y al mismo tiempo agregar una variedad de nutrientes . [22] En el caos resultante, las especies anteriormente arraigadas pierden su ventaja, dejando más espacio para las invasoras. En tales circunstancias, las plantas que pueden regenerarse desde sus raíces tienen ventaja. Los no nativos con esta capacidad pueden beneficiarse de un incendio de baja intensidad que elimina la vegetación de la superficie , dejando que los nativos que dependen de semillas para la propagación encuentren sus nichos ocupados cuando sus semillas finalmente brotan. [49]
Los incendios forestales a menudo ocurren en áreas remotas, lo que requiere que los equipos de extinción de incendios viajen a través de bosques prístinos para llegar al lugar. Las tripulaciones pueden traer consigo semillas invasoras. Si alguna de estas semillas polizones se establece, puede surgir una próspera colonia de invasores en tan solo seis semanas, después de lo cual controlar el brote puede requerir años de atención continua para evitar una mayor propagación. Además, alterar la superficie del suelo, como cortar cortafuegos, destruye la cubierta nativa, expone el suelo y puede acelerar las invasiones. En las áreas suburbanas y de interfaz urbano-forestal , las ordenanzas de limpieza de vegetación y eliminación de maleza de los municipios para espacios defendibles pueden resultar en una eliminación excesiva de arbustos y plantas perennes nativas que exponen el suelo a más luz y menos competencia por especies de plantas invasoras. [ cita necesaria ]
Los vehículos de extinción de incendios suelen ser los principales culpables de estos brotes, ya que a menudo circulan por carreteras secundarias cubiertas de especies de plantas invasoras. El tren de aterrizaje del vehículo se convierte en el principal medio de transporte. En respuesta, en incendios grandes, las estaciones de lavado "descontaminan" los vehículos antes de emprender actividades de extinción. [ cita necesaria ] Los grandes incendios forestales atraen a bomberos de lugares remotos, lo que aumenta aún más el potencial para el transporte de semillas. [ cita necesaria ]
Las especies invasoras pueden afectar negativamente los hábitats y las biorregiones invadidas, causando daños ecológicos, ambientales o económicos.
La Unión Europea define "Especies exóticas invasoras" como aquellas que se encuentran, por un lado, fuera de su área de distribución natural y, por otro, amenazan la diversidad biológica . [78] [79] La invasión biótica se considera uno de los cinco principales impulsores de la pérdida de biodiversidad global y está aumentando debido al turismo y la globalización . [80] [81] Esto puede ser particularmente cierto en sistemas de agua dulce regulados inadecuadamente , aunque las cuarentenas y las reglas de agua de lastre han mejorado la situación. [82]
Las especies invasoras pueden llevar a las especies nativas locales a la extinción mediante exclusión competitiva , desplazamiento de nichos o hibridación con especies nativas relacionadas. Por lo tanto, además de sus ramificaciones económicas, las invasiones alienígenas pueden provocar grandes cambios en la estructura, composición y distribución global de la biota en los sitios de introducción, lo que en última instancia conducirá a la homogeneización de la fauna y la flora del mundo y a la pérdida de biodiversidad . [83] [84] Es difícil atribuir inequívocamente las extinciones a una invasión de especies. Aunque hay pruebas sólidas de que la reciente extinción de unas 90 especies de anfibios puede atribuirse al hongo quitridio propagado por el comercio internacional, [85] la mayor parte de la investigación científica se ha centrado en los animales invasores. La preocupación por los impactos de las especies invasoras en la biodiversidad normalmente sopesa la evidencia real (ya sea ecológica o económica) en relación con el riesgo potencial. [ cita necesaria ]
La limpieza de tierras y la ocupación humana ejercen una presión significativa sobre las especies locales. Los hábitats perturbados son propensos a invasiones que pueden tener efectos adversos en los ecosistemas locales, cambiando las funciones de los ecosistemas. Una especie de planta de humedal conocida como ʻaeʻae en Hawái (la indígena Bacopa monnieri ) se considera una especie plaga en refugios de aves acuáticas manipulados artificialmente porque cubre rápidamente marismas poco profundas establecidas para la cigüeñuela hawaiana ( Himantopus mexicanus knudseni ), en peligro de extinción, lo que convierte estas áreas de alimentación indeseables para las aves.
Múltiples introducciones sucesivas de diferentes especies no nativas pueden tener efectos interactivos; la introducción de una segunda especie no nativa puede permitir que florezca la primera especie invasora. Ejemplos de ello son las introducciones de la almeja amatista ( Gemma gemma ) y el cangrejo verde europeo ( Carcinus maenas ). La almeja gema se introdujo en Bodega Harbor de California desde la costa este de los Estados Unidos hace un siglo. Se había encontrado en pequeñas cantidades en el puerto, pero nunca había desplazado a las especies nativas de almeja ( Nutricola spp.). A mediados de la década de 1990, la introducción del cangrejo verde europeo, que se alimenta preferentemente de las almejas nativas, provocó una disminución de las almejas nativas y un aumento de las poblaciones de almejas introducidas. [86]
Las especies invasoras pueden cambiar las funciones de los ecosistemas. Por ejemplo, las plantas invasoras pueden alterar el régimen de incendios (cheatgrass, Bromus tectorum ), el ciclo de nutrientes ( spartina alterniflora ) y la hidrología ( Tamarix ) en ecosistemas nativos. [7] Las especies invasoras que están estrechamente relacionadas con especies nativas raras tienen el potencial de hibridarse con las especies nativas. Los efectos nocivos de la hibridación han provocado una disminución e incluso la extinción de especies nativas. [87] [88] Por ejemplo, la hibridación con cordgrass introducido, Spartina alterniflora , amenaza la existencia de cordgrass de California ( Spartina foliosa ) en la Bahía de San Francisco . [89] Las especies invasoras causan competencia por las especies nativas y debido a esto, 400 de las 958 especies en peligro de extinción según la Ley de Especies en Peligro están en riesgo. [90]
La introducción involuntaria de especies de plagas forestales y patógenos vegetales puede cambiar la ecología forestal y dañar la industria maderera . En general, los ecosistemas forestales de Estados Unidos están ampliamente invadidos por plagas, plantas y patógenos exóticos. [91] [92]
El escarabajo asiático de cuernos largos ( Anoplophora glabripennis ) se introdujo por primera vez en Estados Unidos en 1996 y se esperaba que infectara y dañara millones de acres de árboles de madera dura. Hasta 2005 se habían gastado treinta millones de dólares para intentar erradicar esta plaga y proteger millones de árboles en las regiones afectadas. [93] El adélgido lanudo ha causado daños a los bosques antiguos de abetos, abetos y cicuta y daña la industria de los árboles de Navidad . [94] El hongo del tizón del castaño ( Cryphonectria parasitica ) y la enfermedad del olmo holandés ( Ophiostoma novo-ulmi ) son dos patógenos vegetales con graves impactos en estas dos especies y en la salud de los bosques. [95] [96] La mostaza de ajo, Alliaria petiolata , es una de las especies de plantas invasoras más problemáticas en los bosques del este de América del Norte. Las características de la mostaza de ajo son ligeramente diferentes a las de las plantas nativas circundantes, lo que resulta en una especie de gran éxito que está alterando la composición y función de las comunidades nativas que invade. Cuando la mostaza de ajo invade el sotobosque de un bosque, afecta la tasa de crecimiento de las plántulas de árboles, lo que probablemente altere la regeneración del bosque o la composición del bosque de impacto en el futuro. [97]
Las especies nativas pueden estar amenazadas de extinción [98] a través del proceso de contaminación genética . La contaminación genética es una hibridación e introgresión involuntaria , que conduce a la homogeneización o reemplazo de genotipos locales como resultado de una ventaja numérica o de aptitud de las especies introducidas. [99] La contaminación genética se produce ya sea por introducción o por modificación del hábitat, donde especies previamente aisladas se ponen en contacto con los nuevos genotipos. Se ha demostrado que las especies invasoras se adaptan a sus nuevos entornos en un período de tiempo notablemente corto. [98] El tamaño de la población de especies invasoras puede permanecer pequeño durante varios años y luego experimentar una explosión en la población, un fenómeno conocido como "efecto de retraso". [7]
Los híbridos resultantes del cruce de especies invasoras con especies nativas pueden incorporar sus genotipos al acervo genético con el tiempo a través de la introgresión . De manera similar, en algunos casos una pequeña población invasora puede amenazar a poblaciones nativas mucho más grandes. Por ejemplo, Spartina alterniflora se introdujo en la Bahía de San Francisco y se hibridó con la nativa Spartina foliosa . El mayor recuento de polen y la aptitud masculina de las especies invasoras dieron como resultado una introgresión que amenazó a las poblaciones nativas debido a menores recuentos de polen y menor viabilidad de las especies nativas. [100] La reducción de la aptitud no siempre es evidente a partir de observaciones morfológicas únicamente. Cierto grado de flujo genético es normal y preserva constelaciones de genes y genotipos. [88] [101] Un ejemplo de esto es el mestizaje de coyotes migratorios con el lobo rojo , en áreas del este de Carolina del Norte donde se reintrodujo el lobo rojo . [102] El resultado final fue una disminución en las parejas reproductoras estables de lobo rojo, lo que puede complicar aún más la estabilidad social de las manadas y los esfuerzos de reintroducción.
En la región de Ciudad del Cabo en Sudáfrica, el análisis demostró que la restauración de subcuencas de agua de fuentes prioritarias mediante la eliminación de invasiones de plantas exóticas sedientas (es decir, acacias, pinos y eucaliptos australianos, acacia negra australiana,...) generaría ganancias de agua anuales esperadas. de 50 mil millones de litros en cinco años en comparación con el escenario habitual (lo cual es importante ya que Ciudad del Cabo experimenta una importante escasez de agua ). Esto equivale a 1/6 de las necesidades de suministro actuales de la ciudad. Estas ganancias anuales se duplicarán dentro de 30 años. La restauración de la cuenca es significativamente más rentable que otras soluciones de aumento de agua (1/10 del costo unitario de las opciones alternativas). [103] Se ha creado un fondo de agua y estas especies exóticas están siendo erradicadas. [104]
Las especies invasoras no sólo han causado daños ecológicos y pérdidas económicas, sino que también pueden afectar la salud humana. Con la alteración de la funcionalidad de los ecosistemas (debido a la homogeneización de las comunidades de biota), las especies invasoras han tenido efectos negativos en el bienestar humano, que incluyen una menor disponibilidad de recursos, una propagación desenfrenada de enfermedades humanas, actividades recreativas y educativas y turismo. [105] [106] Con respecto a la salud humana, las especies exóticas han provocado alergias y daños en la piel. Otras enfermedades similares que han causado especies invasoras incluyen el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH), la viruela del simio y el síndrome respiratorio agudo severo (SARS). [106]
Las especies invasoras y los esfuerzos de control que las acompañan pueden tener implicaciones para la salud pública a largo plazo . Por ejemplo, los pesticidas aplicados para tratar una determinada especie de plaga podrían contaminar el suelo y las aguas superficiales. [93] La invasión humana de ecosistemas previamente remotos ha expuesto enfermedades exóticas como el VIH a la población en general. [93] Las aves (por ejemplo, palomas ), los roedores y los insectos introducidos (por ejemplo, plagas de mosquitos , pulgas , piojos y moscas tsetsé ) pueden servir como vectores y reservorios de las enfermedades humanas. A lo largo de la historia, las epidemias de enfermedades humanas, como la malaria , la fiebre amarilla , el tifus y la peste bubónica , se propagaron a través de estos vectores. [25] Un ejemplo reciente de una enfermedad introducida es la propagación del virus del Nilo Occidental , que mató a humanos, aves, mamíferos y reptiles. [107] Los cangrejos chinos introducidos son portadores de la duela pulmonar asiática . [70] Los agentes patógenos transmitidos por el agua, como la bacteria del cólera ( Vibrio cholerae ), y los agentes causantes de la proliferación de algas nocivas a menudo se transportan a través del agua de lastre. [108]
A nivel mundial, cada año se gastan 1,4 billones de dólares en la gestión y control de especies invasoras. [56] Algunos invasores pueden afectar negativamente la economía del área local.
Las especies invasoras pueden convertirse en cargas financieras para muchos países. Debido a la degradación ecológica causada por especies invasoras, esto puede alterar la funcionalidad y reducir los servicios que brindan los ecosistemas. También se espera que haya costos adicionales para controlar la propagación de la invasión biológica, mitigar mayores impactos y restaurar los ecosistemas. Por ejemplo, el costo de los daños causados por 79 especies invasoras entre 1906 y 1991 en Estados Unidos se ha estimado en 120 mil millones de dólares. [106] En China, las especies invasoras han reducido el producto interno bruto (PIB) del país en un 1,36% anual. [109] La gestión de la invasión biológica también puede resultar costosa. En Australia, el gasto para monitorear, controlar, gestionar e investigar especies de malezas invasoras fue de aproximadamente 116,4 millones de dólares australianos por año, y los costos solo se dirigieron al gobierno central y local. [106] En algunas situaciones, las especies invasoras pueden tener beneficios, como beneficios económicos. Por ejemplo, los árboles invasores pueden talarse para silvicultura comercial. Sin embargo, en la mayoría de los casos, los beneficios económicos son mucho menores que el coste causado por la invasión biológica. [110] [106]
En la región de los Grandes Lagos, la lamprea marina es una especie invasora que actúa como depredador. En su hábitat original, la lamprea marina utilizó la coevolución para actuar como parásito sin matar al organismo huésped . Sin embargo, en la región de los Grandes Lagos, este vínculo coevolutivo está ausente, por lo que la lamprea marina actúa como depredador y puede consumir hasta 40 libras de pescado en su período de alimentación de 12 a 18 meses. [111] Las lampreas marinas se alimentan de todo tipo de peces grandes, como la trucha de lago y el salmón . Los efectos destructivos de las lampreas marinas sobre los peces grandes afectan negativamente a la industria pesquera y han contribuido al colapso de la población de algunas especies. [111]
Los costos económicos de las especies invasoras se pueden separar en costos directos a través de la pérdida de producción en agricultura y silvicultura, y costos de gestión. Los daños estimados y el coste de control de las especies invasoras sólo en Estados Unidos ascienden a más de 138 mil millones de dólares al año. [93] Las pérdidas económicas también pueden ocurrir debido a la pérdida de ingresos recreativos y turísticos . [112] Cuando los costos económicos de las invasiones se calculan como pérdidas de producción y costos de gestión, son bajos porque no consideran el daño ambiental; Si se asignaran valores monetarios a la extinción de especies, la pérdida de biodiversidad y la pérdida de servicios ecosistémicos , los costos derivados de los impactos de las especies invasoras aumentarían drásticamente. [93] Los siguientes ejemplos de diferentes sectores de la economía demuestran el impacto de las invasiones biológicas.
A menudo se argumenta que la clave para reducir los costos del daño y el manejo de las especies invasoras es la detección temprana y la respuesta rápida, [113] lo que significa que incurrir en un costo inicial de buscar y encontrar una especie invasora y controlarla rápidamente, mientras la población está pequeña, es menos costosa que gestionar la población invasora cuando está muy extendida y ya está causando daños. Sin embargo, una búsqueda intensa del invasor sólo es importante para reducir costos en los casos en que la especie invasora (1) no se reintroduce con frecuencia en el área manejada y (2) es rentable buscar y encontrar. [114]
Las malezas reducen el rendimiento en la agricultura, aunque pueden proporcionar nutrientes esenciales. Algunas malezas de raíces profundas pueden "extraer" nutrientes (ver acumulador dinámico ) del subsuelo y depositarlos en la capa superior del suelo, mientras que otras proporcionan hábitat para insectos benéficos o proporcionan alimento para especies plaga. Muchas especies de malezas son introducciones accidentales que acompañan a las semillas y al material vegetal importado. Muchas malezas introducidas en los pastizales compiten con las plantas forrajeras nativas, amenazan al ganado joven (p. ej., Euphorbia virgata ) o son desagradables debido a sus espinas y púas (p. ej., cardo amarillo ). La pérdida de forraje causada por malezas invasoras en los pastos asciende a casi mil millones de dólares sólo en Estados Unidos. [93] La disminución de los servicios de polinizadores y la pérdida de producción de frutos han sido causadas por abejas melíferas infectadas por el ácaro invasor varroa . Las ratas introducidas ( Rattus rattus y R. norvegicus ) se han convertido en plagas graves [115] en las granjas, destruyendo los granos almacenados. [93] La introducción de moscas minadoras ( Agromyzidae ), incluida la minadora serpentina americana ( Liriomyza trifolii ), en California también ha causado pérdidas en la industria de la floricultura de California , ya que las larvas de estas especies invasoras se alimentan de plantas ornamentales. [116]
Los patógenos vegetales invasores y los insectos vectores de enfermedades de las plantas también pueden suprimir los rendimientos agrícolas y el material de vivero. El enverdecimiento de los cítricos es una enfermedad bacteriana transmitida por el invasor psílido asiático de los cítricos (ACP). Debido a los impactos de esta enfermedad en los cultivos de cítricos , los cítricos están bajo cuarentena y altamente regulados en áreas donde se ha encontrado ACP. [60]
Las especies invasoras pueden afectar la recreación al aire libre, como la pesca, la caza , el senderismo , la observación de la vida silvestre y las actividades acuáticas. Pueden dañar una amplia gama de servicios ambientales que son importantes para la recreación, incluidos, entre otros, la calidad y cantidad del agua , la diversidad de plantas y animales y la abundancia de especies . [117] Eiswerth afirma que "se han realizado muy pocas investigaciones para estimar las pérdidas económicas correspondientes a escalas espaciales como regiones, estados y cuencas hidrográficas ". La milenrama de agua euroasiática ( Myriophyllum spicatum ) en algunas partes de los EE. UU. llena los lagos con plantas, lo que complica la pesca y la navegación. [118] El llamado muy fuerte del coquí común introducido deprime los valores inmobiliarios en los vecindarios afectados de Hawaii . [119] La araña tejedora de orbes Zygiella x-notata , que es invasora en California, interrumpe el trabajo del jardín con sus grandes redes. [120]
El costo económico general de las especies exóticas invasoras en Europa entre 1960 y 2020 se ha estimado en alrededor de 140 mil millones de dólares (incluidos los costos potenciales que pueden haberse materializado o no) o 78 mil millones de dólares (incluidos únicamente los costos observados que se han materializado). Estas estimaciones son muy conservadoras. Los modelos basados en estos datos sugieren un costo anual real de alrededor de 140 mil millones de dólares en 2020. [121]
Italia es uno de los países más invadidos de Europa , con una estimación de más de 3.000 especies exóticas. Los impactos de las especies exóticas invasoras en la economía han sido muy variados, desde costos de gestión hasta pérdida de cultivos y daños a la infraestructura. El coste económico total de las invasiones a Italia entre 1990 y 2020 se estimó en 819,76 millones de dólares (704,78 millones de euros). Sin embargo, sólo 15 especies registradas tienen costos estimados de manera más confiable, por lo que el costo real puede ser mucho mayor que la suma antes mencionada. [122]
Francia tiene un mínimo estimado de 2.750 especies exóticas introducidas e invasoras. Renault y otros. (2021) obtuvieron 1.583 registros de costos para 98 especies exóticas invasoras y descubrieron que causaron un costo total conservador de entre 1.200 y 11.500 millones de dólares durante el período 1993-2018. Este estudio también extrapoló los costos de las especies que invadieron Francia, pero cuyos costos se informaron solo en otros países pero no en Francia, lo que arrojó un costo adicional que oscilaba entre 151 millones de dólares y 3.030 millones de dólares. Los costes de los daños fueron casi ocho veces superiores a los gastos de gestión. Los insectos, y en particular el mosquito tigre asiático Aedes albopictus y el mosquito de la fiebre amarilla Ae. aegypti , totalizaron costos económicos muy elevados, seguidas por las plantas con flores terrestres y acuáticas no graminoideas ( Ambrosia artemisiifolia , Ludwigia sp. y Lagarosiphon major ). Más del 90% de las especies exóticas registradas actualmente en Francia no tenían costos reportados en la literatura, lo que genera altos sesgos en las coberturas taxonómicas, regionales y del sector de actividad. Sin embargo, que no haya informes no significa que no haya consecuencias negativas y, por tanto, que no haya costes. [123]
Chris D. Thomas sostiene que la mayoría de las especies introducidas son neutrales o beneficiosas con respecto a otras especies [124] pero esta es una opinión minoritaria. La comunidad científica considera omnipresentemente que sus efectos sobre la biodiversidad son negativos. [125]
Sin embargo, ciertas especies invasoras tienen el potencial de proporcionar un hábitat adecuado o una fuente de alimento para otros organismos. En áreas donde un nativo se ha extinguido o ha llegado a un punto en el que no se puede restaurar, las especies no nativas pueden cumplir su función. Ejemplos de esto son:
La segunda forma en que las especies no autóctonas pueden resultar beneficiosas es que actúan como catalizadores de la restauración. Esto se debe a que la presencia de especies no nativas aumenta la heterogeneidad y la biodiversidad en un ecosistema. Este aumento de la heterogeneidad puede crear microclimas en ecosistemas dispersos y erosionados, lo que luego promueve el crecimiento y restablecimiento de especies nativas. En Kenia, la guayaba tiene un potencial real como herramienta en la restauración de los bosques tropicales. Los estudios de árboles de guayaba aislados en tierras de cultivo demostraron que eran extremadamente atractivos para una amplia gama de aves frugívoras. Durante su visita, los pájaros dejaron caer semillas debajo de las guayabas, muchas de ellas de árboles en fragmentos cercanos de selva tropical, y muchas de estas semillas germinaron y se convirtieron en árboles jóvenes. Sorprendentemente, la distancia al bosque más cercano no pareció importar en absoluto: los árboles situados a hasta 2 kilómetros (1,2 millas) de distancia (la distancia más larga estudiada) eran tan buenos como los árboles mucho más cercanos a los fragmentos de bosque. Las guayabas se establecen fácilmente en tierras degradadas y cada árbol es potencialmente el núcleo de una zona de selva tropical en regeneración. Por supuesto, la mayoría de las plántulas que crecen debajo de las guayabas son simplemente más guayabas, pero la guayaba es un árbol de sucesión temprana que pronto muere cuando es superado por árboles más grandes, y tampoco invade activamente el bosque primario. Los árboles exóticos invasores también pueden ser útiles para restaurar el bosque nativo. En Puerto Rico, los árboles pioneros nativos podrían hacer frente a perturbaciones naturales como sequías, huracanes, inundaciones y deslizamientos de tierra, pero en su mayoría son incapaces de colonizar tierras que han sufrido deforestación, uso agrícola extendido y eventual abandono. En estos sitios, se desarrollan comunidades pioneras de árboles invasores de baja diversidad, pero con el tiempo los árboles nativos invaden. Los pioneros alienígenas pueden dominar durante 30 a 40 años, pero el resultado final, después de 60 a 80 años, es una mezcla diversa de especies nativas y exóticas, pero con una mayoría de especies nativas. En ausencia de los colonos extranjeros iniciales, las tierras agrícolas abandonadas tienden a convertirse en pastos y permanecen así casi indefinidamente. [129]
El último beneficio de las especies no nativas es que proporcionaron servicios ecosistémicos. [126] Además, las especies no nativas pueden funcionar como agentes de biocontrol para limitar los efectos de las especies invasoras, como el uso de especies no nativas para controlar las plagas agrícolas. [126] Las ostras asiáticas , por ejemplo, filtran los contaminantes del agua mejor que las ostras nativas de la Bahía de Chesapeake . Un estudio realizado en 2006 por la Escuela de Salud Pública Johns Hopkins en Baltimore encontró que la ostra asiática podría beneficiar significativamente el deterioro de la calidad del agua de la bahía. [130] Además, algunas especies han invadido un área hace tanto tiempo que han encontrado su propio nicho beneficioso en el medio ambiente, un término conocido como naturalización . Por ejemplo, la abeja Lasioglossum leucozonium , que según el análisis genético de la población es una especie invasora en América del Norte, [131] se ha convertido en un importante polinizador del arándano ( Rubus spp.), así como de las cucurbitáceas , los manzanos y los arbustos de arándanos . [132] La mariposa checkerspot tenía una ventaja sobre cualquier hembra que pusiera sus huevos en el llantén menor , una planta invasora. Las hojas del plátano permanecieron verdes el tiempo suficiente para que las orugas sobrevivieran durante los veranos secos, que parecían volverse un poco más secos con los primeros signos del cambio climático. Por el contrario, las plantas nativas que solían comer se marchitaron y la mayoría de las orugas murieron de hambre o se secaron. Con esta diferencia en la supervivencia, las mariposas comenzaron a desarrollar el gusto por poner sus huevos en los plátanos: la proporción de mariposas hembras contentas de poner sus huevos en esta planta aumentó de menos de un tercio en 1984 a tres cuartos en 1987. Unos pocos años Más tarde, el cambio se completó. La mancha de Taylor ( Euphiryas editha taylori , una subespecie de la mancha de Edith, cuyos hábitats históricos se han perdido) depende tanto de ella que los conservacionistas están plantando activamente plátanos en su hábitat natural. Para proporcionar un suministro de mariposas, las prisioneras del Centro Correccional para Mujeres de Mission Creek en el estado de Washington crían puntos de damas en un invernadero para que puedan ser liberadas en estos nuevos hábitats. Por extraño que parezca, fomentar activamente una planta exótica (aumentando las ganancias) está ayudando a conservar un insecto nativo muy querido (reduciendo las pérdidas). [133]
Algunas invasiones ofrecen posibles beneficios comerciales. Por ejemplo, la carpa plateada y la carpa común pueden cosecharse para alimentación humana y exportarse a mercados que ya estén familiarizados con el producto, o procesarse para obtener alimentos para mascotas o piensos para visones . El jacinto de agua se puede convertir en combustible mediante digestores de metano , [134] y otras plantas invasoras también se pueden cosechar y utilizar como fuente de bioenergía . [135] Pero en otros lugares, la mayor parte del tiempo, las decenas de miles de especies introducidas generalmente mueren rápidamente o se asientan y se convierten en ecociudadanos modelo, polinizando cultivos, esparciendo semillas, controlando depredadores y proporcionando alimento y hábitat para especies nativas. . Rara vez eliminan a los nativos. En lugar de reducir la biodiversidad, los nuevos mundos resultantes suelen ser más ricos en especies que los anteriores. [136] [ dudoso ]
El potencial del comportamiento humano y la plasticidad en las interacciones entre especies y medio ambiente crean posibilidades para remediar los efectos adversos de las invasiones de especies. [137] [138] [139] El público está interesado en aprender más sobre las especies invasoras y está más motivado por las especies invasoras que están impactando su área/comunidad local. [140] El control de las poblaciones de especies exóticas es una tarea compleja pero importante en la estrategia para la conservación de la biodiversidad en los ecosistemas naturales, ya que los invasores pueden causar daños económicos y ecológicos considerables. Uno de los métodos más prometedores para controlar las especies exóticas es el genético. [141]
La motivación original era proteger contra las plagas agrícolas y al mismo tiempo permitir la exportación de productos agrícolas. En 1994 se acordó el primer conjunto de normas globales, incluido el Acuerdo sobre la Aplicación de Medidas Sanitarias y Fitosanitarias (Acuerdo MSF). Estos son supervisados por la Organización Mundial del Comercio . La Organización Marítima Internacional supervisa el Convenio internacional para el control y la gestión del agua de lastre y los sedimentos de los buques (el Convenio sobre la gestión del agua de lastre ). Aunque apunta principalmente a otras preocupaciones ambientales más generales, el Convenio sobre la Diversidad Biológica especifica algunas medidas que sus miembros deberían tomar para controlar las especies invasoras. El CDB es el acuerdo internacional más importante sobre las consecuencias ambientales de las especies invasoras porque la mayoría de esas medidas son voluntarias e inespecíficas. [142]
Los bomberos son cada vez más responsables de la descontaminación de sus propios equipos, equipos de agua públicos y equipos de agua privados, debido al riesgo de transferencia de especies acuáticas invasivas. [143] En los Estados Unidos, esto es especialmente preocupante para los bomberos forestales porque la invasión de quagga y mejillón cebra y los incendios forestales ocurren simultáneamente en el oeste americano. [144] [145] [146] [147]
El campo de la restauración insular se ha desarrollado como un campo de la biología de la conservación y la restauración ecológica , gran parte de la cual se ocupa de la erradicación de especies invasoras. Un estudio de 2019 sugiere que si se llevaran a cabo erradicaciones de animales invasores en solo 169 islas, se mejorarían las perspectivas de supervivencia del 9,4% de los vertebrados insulares terrestres más amenazados de la Tierra. [148]
Se encontró que la erradicación de vertebrados invasores en las islas se alinea con la mayoría de los Objetivos de Desarrollo Sostenible de las Naciones Unidas (específicamente el Objetivo 15 ) y numerosos objetivos asociados, como la conservación de la biodiversidad marina y terrestre, la promoción de alianzas locales y globales, el desarrollo económico, la mitigación del cambio climático, los derechos humanos. salud y saneamiento y producción y consumo sostenibles. [149] [150]
Los roedores fueron llevados a Georgia del Sur , una isla en el sur del Océano Atlántico sin habitantes permanentes, en el siglo XVIII por barcos balleneros y focas. Pronto causaron estragos en la población de aves de la isla, comieron huevos y atacaron a los polluelos. En 2018, la isla Georgia del Sur fue declarada libre de roedores invasores después de un esfuerzo de exterminio de varios años . Después del exterminio, las poblaciones de aves se han recuperado, incluidas las poblaciones de bisbita de Georgia del Sur y pintail de Georgia del Sur , dos especies que solo se encuentran en la isla. [151] [152]
Las introducciones problemáticas de enfermedades exóticas en el último siglo incluyen la plaga del castaño , que casi ha eliminado al castaño americano de su hábitat forestal. Las respuestas para aumentar la población del castaño americano incluyen la creación de árboles resistentes al tizón que puedan reintroducirse. Esto muestra tanto los aspectos negativos como los positivos de las especies introducidas.
También pueden surgir problemas, como en el caso de la enredada ecología de la Bahía de San Francisco, que también tropezó como restauradores ecológicos. A mediados del siglo XX, los ingenieros drenaron muchos de los pantanos y bancos de lodo de la bahía para proyectos de construcción. Pero las actitudes cambiaron. Los conservacionistas comenzaron a preocuparse por la pérdida de hábitat natural y, a partir de la década de 1970, los ingenieros gastaron más millones de dólares en tapar sus desagües para restaurar marismas, marismas y otros humedales perdidos. Como parte de este programa, el Cuerpo de Ingenieros del Ejército comenzó a plantar pantanos rehumedecidos con un pasto nativo del este de los Estados Unidos, Spartina alterniflora . Esta nueva hierba comenzó a cruzarse con su pariente cercano, el pasto local de California ( Spartina foliosa ). El resultado fue un nuevo pasto híbrido que colonizó mucho más agresivamente que cualquiera de sus antepasados. Se extendió a áreas que nadie había previsto, cubriendo marismas previamente abiertas, obstruyendo canales, obstaculizando el camino de los criadores de ostras y, lo peor de todo, para muchos, arruinando vistas de millones de dólares y dañando el valor de propiedades de lujo frente al mar. Por eso, hace una década, las autoridades lanzaron un proyecto multimillonario para librar a la bahía tanto del extraterrestre del este como del híbrido. Pero eso también salió mal. Resultó que una de las aves más totémicas y en peligro de extinción de la bahía, el badajo de California ( Rallus longirostris obsoletus ), del tamaño de un pollo y en gran parte no voladora, se había vuelto parcial hacia la nueva hierba híbrida. La hierba creció más densamente que la versión local y no murió durante el invierno, proporcionando una mejor cobertura y hábitat de anidación para el reservado pájaro. Durante la década de 1990, a medida que se extendía el híbrido, la población ferroviaria se había disparado. Pero después de 2004, cuando la erradicación comenzó, el número de aves se desplomó. No había duda sobre la causa. En el tiempo y el espacio, la población de aves disminuyó tras la erradicación de la hierba exótica. [153]
Se pueden introducir especies no nativas para cumplir una función de ingeniería ecológica que anteriormente desempeñaba una especie nativa ahora extinta. El procedimiento se conoce como sustitución de taxones. [126] [154] [155]
En muchas islas, la extinción de las tortugas ha resultado en ecosistemas disfuncionales con respecto a la dispersión de semillas y la herbivoría. En los islotes costeros de Mauricio , las tortugas ahora extintas habían servido como herbívoros clave. La introducción de las tortugas gigantes no nativas de Aldabra en dos islotes en 2000 y 2007 ha comenzado a restaurar el equilibrio ecológico. [156] Las tortugas introducidas están dispersando semillas de varias plantas nativas y pastan selectivamente especies de plantas invasoras. Se espera que el pastoreo y el ramoneo reemplacen el deshierbe manual intensivo en curso, y las tortugas introducidas ya se están reproduciendo.
Se ha explorado el consumo de especies invasoras para controlar, reducir o eliminar sus poblaciones.
En 2005, el chef Bun Lai de Miya's Sushi en New Haven, Connecticut , creó el primer menú dedicado a la idea de utilizar especies invasoras, tiempo durante el cual la mitad de las ofertas de especies invasoras del menú eran conceptuales porque las especies invasoras aún no estaban disponibles comercialmente. [157] Hoy en día, Miya's ofrece una gran cantidad de especies invasoras como el bagre azul de Chesapeake , el pez león de Florida, la carpa plateada de Kentucky , la medusa bala de cañón de Georgia y plantas comestibles invasoras como el nudo japonés y el olivo de otoño . [158] [159] [160] [161]
Joe Roman , biólogo conservacionista de Harvard y la Universidad de Vermont que recibió el premio ambiental Rachel Carson , es el editor y jefe de Eat The Invaders, un sitio web dedicado a alentar a las personas a comer especies invasoras como parte de una solución al problema. . [162] [163] [157]
Los escépticos señalan que una vez que una especie extraña se ha atrincherado en un lugar nuevo (como el pez león del Indo-Pacífico , que ahora prácticamente se ha apoderado de las aguas del Atlántico occidental , el Caribe y el Golfo de México ), la erradicación es casi imposible. Los críticos argumentan que fomentar el consumo podría tener el efecto no deseado de propagar especies dañinas aún más ampliamente. [164]
Los defensores del invasivorismo argumentan que los humanos tienen la capacidad de devorar cualquier especie que les apetezca, señalando los muchos animales que los humanos han podido cazar hasta la extinción, como la foca monje del Caribe y la paloma migratoria . Los defensores del invasivorismo también señalan el éxito que ha tenido Jamaica al reducir significativamente la población de pez león fomentando el consumo de este pescado. [165]
En los últimos años, organizaciones como la Reef Environmental Educational Foundation y el Institute for Applied Ecology, entre otras, han publicado libros de cocina y recetas que incluyen especies invasoras como ingredientes. [166] [167] Las especies de plantas invasoras se han explorado como una fuente sostenible de fitoquímicos beneficiosos, así como de proteínas comestibles. [168] [169]
Los pesticidas se utilizan comúnmente para controlar y erradicar especies invasoras. [170] Los herbicidas utilizados contra plantas invasoras incluyen herbicidas fúngicos . [170] Aunque el tamaño efectivo de una población introducida tiene un cuello de botella , se sabe que algunas variaciones genéticas proporcionan a las plantas invasoras resistencia contra estos bioherbicidas fúngicos . [170] Meyer y otros. 2010 encuentra poblaciones invasoras de Bromus tectorum con resistencia a Ustilago bullata utilizadas como biocontrol, y Bruckart et al. 2017 encuentran lo mismo en Microstegium vimineum sujeto a Bipolaris microstegii y B. drechsleri . [170] Esto no es únicamente una característica de la genética de plantas invasoras – Burdon et al. 1995 muestran que esto es normal para las plantas silvestres en su estudio de la maleza nativa Linum marginale y su hongo patógeno Melampsora lini . [170] Además, muestran que parte de esta resistencia se debe a una germinación irregular que conduce a la persistencia en el banco de semillas . [170] MacDonald y otros. 2011 y Fowler et al. 2013 encuentran que los cultivos también tienen otra desventaja sobre cualquier planta no controlada (nativa silvestre o invasiva), a saber, su mayor absorción de nutrientes. [170] Los cultivos se mejoran deliberadamente para aumentar la ingesta de nutrientes y permitir una mayor producción de productos. [170] Cualquier patógeno encontrará un entorno menos atractivo dentro o sobre la planta invasora que un cultivo, y MacDonald encuentra que los fertilizantes a menudo son irrelevantes para ese diferencial de nutrientes invasivo ⇔ cultivo. [170]
Un impulso genético podría usarse para eliminar especies invasoras y, por ejemplo, se ha propuesto como una forma de eliminar especies invasoras en Nueva Zelanda . [171] Los impulsores genéticos para fines de conservación de la biodiversidad se están explorando como parte del programa de Biocontrol Genético de Roedores Invasores (GBIRd) porque ofrecen el potencial de reducir el riesgo para las especies no objetivo y reducir los costos en comparación con las técnicas tradicionales de eliminación de especies invasoras. Dados los riesgos de un enfoque de este tipo que se describe a continuación, la asociación GBIRd está comprometida con un proceso deliberado y gradual que sólo procederá con la alineación pública, según lo recomendado por los investigadores líderes en impulso genético del mundo de las Academias Nacionales de Ciencias de Australia y Estados Unidos. muchos otros. [172] Existe una red de extensión más amplia para la investigación de impulsores genéticos para crear conciencia sobre el valor de la investigación de impulsores genéticos para el bien público. [173]
Algunos científicos están preocupados por la técnica, temiendo que pueda propagarse y acabar con especies en hábitats nativos. [174] El gen podría mutar, causando potencialmente problemas imprevistos (al igual que cualquier gen). [175] Muchas especies no nativas pueden hibridarse con especies nativas, de modo que un impulso genético que afecte a una planta o animal no nativo que se hibrida con una especie nativa podría condenar a la especie nativa. Muchas especies no nativas se han naturalizado tan bien en su nuevo entorno que los cultivos y/o las especies nativas se han adaptado para depender de ellas. [176]Algunas fuentes de referencia populares ahora nombran al Homo sapiens , especialmente a los humanos de la era moderna, como una especie invasora, [177] [178] pero una apreciación amplia de la capacidad de aprendizaje humana y su potencial y plasticidad de comportamiento puede ir en contra de cualquier categorización fija de este tipo. [138]
Predecir futuras especies invasoras es un tema prioritario para muchos investigadores. Esta tendencia ha sido motivada por los efectos adversos extremos y la naturaleza persistente de las especies invasoras. En otras palabras, debido a que los invasores causan daños significativos (consulte la sección "Efectos adversos" más arriba) y es casi imposible erradicar por completo una vez que se han establecido en un nuevo entorno, existe consenso en que la mejor manera de controlar las invasiones es prediciendo qué especies tienen un alto riesgo de extinción. probabilidad de causar efectos adversos e impedir la introducción de esas especies en nuevos entornos.
Predecir con precisión los impactos de las plantas no nativas puede ser una opción de manejo especialmente efectiva porque la mayoría de las introducciones de especies de plantas no nativas son intencionales. [179] [180] [181] Por lo tanto, debido a que los humanos tienen control sobre la mayoría de estas introducciones, se podría utilizar un conocimiento preciso sobre qué especies pueden causar efectos adversos para prohibir la importación y exportación de plantas problemáticas.
La gran mayoría (las estimaciones oscilan entre el 66 y el 90 %) de las plantas no nativas no tienen impactos negativos cuando se reubican en nuevos entornos. Además, estas plantas no nativas inofensivas constituyen un componente importante de la industria hortícola (una industria que generó ventas por valor de 13.800 millones de dólares en los Estados Unidos en 2019 [182] ). Por lo tanto, la mayoría de los científicos coinciden en que prohibir la reubicación de todas las plantas no autóctonas sería innecesariamente severo, además de poco realista. Esto enfatiza aún más la necesidad de predecir qué especies se volverán invasoras y solo regularán esas plantas.
Las evaluaciones de riesgo de malezas son herramientas comúnmente utilizadas para predecir las posibilidades de que una especie de planta específica tenga efectos negativos en un nuevo entorno específico (a veces llamados "análisis de riesgo de plagas", especialmente cuando se usan para más taxones que solo plantas). Muchas evaluaciones del riesgo de malezas toman la forma de un cuestionario estandarizado. En estos casos, un experto fitosanitario asignará a la especie focal una puntuación para cada pregunta en función del riesgo que representa la planta en el nuevo entorno. Al final de la evaluación del riesgo de malezas, se suman los puntajes de todas las preguntas y el puntaje total se asocia con una acción de manejo (a menudo "permitir la introducción" para especies de bajo riesgo, "evaluar más a fondo" para especies que se encuentran entre bajo riesgo y y alto riesgo, y "prevenir la introducción" para especies de alto riesgo). [183] [184]
Las evaluaciones de riesgo de malezas comúnmente utilizan información sobre la fisiología, [183] rasgos del ciclo de vida, [184] áreas de distribución nativas, [185] y relaciones filogenéticas de cada especie que se evalúa. Si bien ciertos componentes dentro de estas categorías se han asociado anteriormente con plantas invasoras, sigue siendo un tema de debate si pueden usarse para hacer predicciones significativas sobre especies invasoras. [186] [187]
Este artículo incorpora texto CC-BY-3.0 de la referencia [84]
{{cite journal}}: Citar diario requiere |journal=( ayuda )Ambos grupos de edad eran más propensos a estar interesados en historias sobre especies invasoras en sus comunidades.
Las especies invasoras podrían llenar nichos en ecosistemas degradados y ayudar a restaurar la biodiversidad nativa....
...[L]os humanos modernos se encuentran entre las especies invasoras de mayor éxito.