Especies invasivas

Represa de castores norteamericanos en Tierra del Fuego

Kudzu, Atlanta

Vinca en un jardín

Una especie invasora o exótica es una especie introducida que se sobrepobla y daña su nuevo entorno. Aunque la mayoría de las especies introducidas son neutrales o beneficiosas con respecto a otras especies, las especies invasoras afectan negativamente los hábitats y las biorregiones, causando daños ecológicos, ambientales y/o económicos. El término también se puede usar para especies nativas que se vuelven dañinas para su entorno nativo después de alteraciones humanas en su cadena alimenticia, por ejemplo, el erizo de mar púrpura (Strongylocentrotus purpuratus) que ha diezmado los bosques de algas marinas a lo largo del norte de California. costa debido a la sobreexplotación de su depredador natural, la nutria marina de California (Enhydra lutris). Desde el siglo XX, las especies invasoras se han convertido en una seria amenaza económica, social y ambiental.

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 rango geográfico de la invasión. Durante milenios, los humanos han servido como agentes de dispersión tanto accidentales como deliberados, comenzando con sus primeras migraciones, acelerando en la era de los descubrimientos y acelerando nuevamente con el comercio internacional. Ejemplos notables de especies de plantas invasoras incluyen la enredadera kudzu, la hierba de pampa andina, la hiedra inglesa, el nudo japonés y el cardo amarillo. Los ejemplos de animales invasores incluyen el caracol de barro de Nueva Zelanda, el jabalí, el conejo europeo, la ardilla gris, el gato doméstico, la carpa y el hurón.

Algunas fuentes de referencia populares ahora nombran al Homo sapiens, especialmente a los humanos modernos, como una especie invasora, pero la amplia apreciación de la capacidad de aprendizaje humano y su potencial de comportamiento y plasticidad argumenta en contra de cualquier categorización fija.

Terminología

Las especies exóticas o naturalizadas son aquellas especies que no son nativas de un área pero que están establecidas, y aquellas que son una amenaza para las especies nativas y la biodiversidad a menudo se denominan especies invasoras. El término "invasivo" está mal definido y, a menudo, es muy subjetivo. Las especies invasoras pueden ser plantas, animales, hongos y microbios; algunos también incluyen especies nativas que han invadido hábitats humanos como granjas y paisajes. Algunos amplían el término para incluir indígenas o "nativos" especies que han colonizado espacios naturales. La definición de "nativo" también es a veces controvertido. Por ejemplo, los ancestros de Equus ferus (caballos modernos) evolucionaron en América del Norte y se extendieron a Eurasia antes de extinguirse localmente. Al regresar a América del Norte en 1493, durante su migración asistida por humanos, es discutible si eran nativos o exóticos del continente de sus ancestros evolutivos.

Si bien el estudio de las especies invasoras se puede realizar en muchos subcampos de la biología, la mayoría de las investigaciones sobre organismos invasores se han realizado en el 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 La ecología de la invasión de animales y plantas, que se basó en la cantidad limitada de investigación realizada en campos dispares para crear un cuadro de invasiones biológicas. 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. Esta investigación, que ha consistido en gran medida en estudios de observación de campo, se ha centrado desproporcionadamente en las plantas terrestres. 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 las especies invasoras que carecen de una designación oficial, pero que comúnmente se conoce como "ecología de la invasión". o más generalmente "biología de la invasión". 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 debido a los estudios sobre especies invasoras que se realizan comúnmente en aislamiento unos de otros. 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.

En un intento por evitar el vocabulario ambiguo, subjetivo y peyorativo que tan a menudo acompaña la discusión de especies invasoras incluso en artículos científicos, Colautti y MacIsaac propusieron un nuevo sistema de nomenclatura basado en biogeografía en lugar de taxones.

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 aplicó por igual a las especies nativas ya las introducidas, y no categorizó automáticamente las introducciones exitosas como dañinas.

El Centro Nacional de Información sobre Especies Invasoras del USDA define las especies invasoras de manera muy restringida. De acuerdo con la Orden Ejecutiva 13112, "'Especies invasoras' significa una especie exótica cuya introducción causa o es probable que cause daño económico o ambiental o daño a la salud humana."

Causas

Normalmente, una especie introducida debe sobrevivir a bajas densidades de población antes de volverse invasora en una nueva ubicación. Con bajas densidades de población, puede ser difícil para la especie introducida reproducirse y mantenerse en un nuevo lugar, por lo que una especie puede llegar a un lugar 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 oportunidades repetidas para el establecimiento (también conocido como presión alta de propágulos). Los científicos incluyen factores de especies y ecosistemas entre los mecanismos que, cuando se combinan, establecen la invasividad en una especie recién introducida.

Mecanismos basados en ecosistemas

En los ecosistemas, la cantidad de recursos disponibles y la medida en que esos recursos son utilizados por los organismos determinan los efectos de especies adicionales en el ecosistema. En 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.

Cuando ocurren cambios como un incendio forestal, la sucesión normal favorece las hierbas y pastos nativos. Una especie introducida que puede propagarse más rápido que las nativas puede usar recursos que habrían estado disponibles para las especies nativas, exprimiéndolas. El nitrógeno y el fósforo son a menudo los factores limitantes en estas situaciones.

Cada especie ocupa un nicho en su ecosistema nativo; algunas especies cumplen roles amplios y variados, mientras que otras son altamente especializadas. Algunas especies invasoras llenan nichos que no utilizan las especies nativas y también pueden crear nuevos nichos. Un ejemplo de este tipo se puede encontrar dentro de la especie de eslizón Lampropholis delicata. La invasión es más probable en ecosistemas que son similares a aquel en el que evolucionó el invasor potencial.

Los cambios en el ecosistema pueden alterar las especies' distribuciones. Por ejemplo, los efectos de borde describen lo que sucede cuando se altera parte de un ecosistema, como cuando se despeja la tierra para la agricultura. El límite entre el hábitat intacto restante 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.

En 1958, Charles S. Elton afirmó que los ecosistemas con una mayor diversidad de especies estaban menos sujetos a las especies invasoras debido a la menor cantidad de nichos disponibles. Más tarde, otros ecologistas señalaron ecosistemas muy diversos pero muy invadidos y argumentaron que los ecosistemas con una gran diversidad de especies eran más susceptibles a la invasión.

Este debate giraba en torno a la escala espacial en la que se realizaban los estudios de invasión, y la cuestión de cómo la diversidad afecta a 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 los estudios tendían a mostrar lo contrario. El último resultado puede ser un efecto secundario de los invasivos' capacidad de capitalizar una mayor disponibilidad de recursos y interacciones de especies más débiles que son más comunes cuando se consideran muestras más grandes. 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.

serpiente de árbol marrón

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 los hace más propensos a tener "abiertos" nichos. Un ejemplo de este fenómeno es la destrucción de las poblaciones de aves nativas de Guam por la invasora serpiente arbórea marrón. Por el contrario, los ecosistemas invadidos pueden carecer de los competidores naturales y los depredadores que controlan a las especies invasoras. crecimiento en sus ecosistemas nativos.

En las islas pequeñas, es posible que las aves nativas no puedan volar debido a la ausencia de depredadores antes de las introducciones. Estas aves no pueden escapar fácilmente del peligro que les traen los depredadores introducidos. La tendencia de los rieles en particular a desarrollar formas no voladoras en las islas los ha vuelto vulnerables y ha llevado a un número desproporcionado de extinciones en esa familia.

Las islas de Hawái tienen muchas especies invasoras que afectan a las islas' plantas y animales autóctonos. Insectos invasores, plantas, animales con pezuñas 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 sombrear las plantas nativas. Las poblaciones de hormigas rojas introducidas en Hawái pueden tener un gran impacto negativo en los animales, los cultivos y los seres humanos. El camaleón velado y el camaleón de Jackson tienen un gran impacto en la ecología de Hawái.

En Nueva Zelanda, las primeras especies invasoras fueron los perros y las ratas que trajeron los colonos polinesios alrededor del año 1300. Los gatos, traídos más tarde por los europeos, han tenido un efecto devastador en las aves nativas, especialmente porque muchas aves de Nueva Zelanda no pueden volar. 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, originalmente una planta de cobertura originaria de Europa occidental, se introdujo en Nueva Zelanda con el mismo propósito, pero crece agresivamente y amenaza con destruir las plantas nativas en gran parte del país y, por lo tanto, se erradica de forma rutinaria. Los bosques nativos están muy afectados por varias especies de ciervos de América del Norte y Europa y por la zarigüeya cola de cepillo australiana. Todas estas especies exóticas han prosperado en el entorno de Nueva Zelanda.

La colonización de la isla de Madagascar ha introducido especies exóticas de plantas y animales que han alterado significativamente el paisaje de la isla. Este es el resultado de perturbaciones provocadas por el hombre en los ecosistemas presentes. La perturbación más conocida es la tala extensiva. Esto permite la invasión de especies no autóctonas 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). El jacinto de agua (Eichhornia crassipes), una de las especies de plantas invasoras más comunes del mundo, ha llegado a Madagascar en las últimas décadas. Esta planta afecta financieramente a Madagascar, ya que se utilizan muchos recursos para intentar limitar la propagación. La planta ocupa cuencas de lagos y otros cuerpos de agua. Forma esteras densas con sus raíces sobre la superficie del agua y limita la penetración de la luz que afecta a los organismos acuáticos. Sin embargo, esta planta ahora se está utilizando en fertilizantes y bolsas de papel y para la limpieza de desechos biológicos.

Los ecosistemas invadidos pueden haber experimentado perturbaciones, típicamente inducidas por el hombre. 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. Los efectos geomorfológicos primarios de las plantas invasoras son la bioconstrucción y la bioprotección. Por ejemplo, el kudzu (Pueraria montana), una vid originaria de Asia, se introdujo ampliamente en el sureste de los 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 como resultado tasas más altas de bioturbación y bioerosión.

Mecanismos basados en especies

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 se trata de 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 podrían identificarse solo a partir de los rasgos. Otro estudio encontró que las especies invasoras tendían a tener solo un pequeño subconjunto de los supuestos rasgos y que se encontraron muchos rasgos similares en especies no invasoras, lo que requería otras explicaciones. Los rasgos comunes de las especies invasoras incluyen los siguientes:

• Crecimiento rápido
• Reproducción rápida
• Alta capacidad de dispersión
• plasticidad fenotipo (la capacidad de alterar la forma de crecimiento para adaptarse a las condiciones actuales)
• Tolerancia de una amplia gama de condiciones ambientales (competencia ecológica)
• Capacidad para vivir fuera de una amplia gama de tipos de alimentos (generalista)
• Asociación con humanos
• Invasiones anteriores con éxito

Una especie introducida podría volverse invasora si puede competir con 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 competidores menos capaces, lo que permitirá que el invasor prolifere rápidamente. Los ecosistemas que las especies nativas utilizan al máximo de su capacidad se pueden modelar como sistemas de suma cero en los que cualquier ganancia para el invasor es una pérdida para el nativo. Sin embargo, tal superioridad competitiva unilateral (y la extinción de especies nativas con poblaciones crecientes del invasor) no es la regla. Las especies invasoras a menudo coexisten con las 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 hace más densa y se adapta a su nueva ubicación.

Lantana, cítricos abandonados, Sdei Hemed

Una especie invasora podría ser capaz de utilizar recursos que antes no estaban disponibles para las especies nativas, como fuentes de agua profunda 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 serpenteantes, que tienen baja retención de agua, bajos niveles de nutrientes, una alta relación magnesio/calcio y posible toxicidad por metales pesados. Las poblaciones de plantas en estos suelos tienden a mostrar una densidad baja, 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 serpenteantes.

Las especies invasoras pueden 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 pueden tener un efecto inhibitorio sobre especies competidoras e influir en algunos procesos del suelo como la mineralización de carbono y nitrógeno. Otras especies como Stapelia gigantea facilita el reclutamiento de plántulas de otras especies en ambientes áridos proporcionando condiciones microclimáticas adecuadas y evitando la herbivoría en etapas tempranas de desarrollo.

Otros ejemplos son Centaurea solstitialis (silbato amarillo) y Centaurea diffusa (mala hierba difusa). Estas malas hierbas nocivas de Europa del Este se han extendido por los estados del oeste y de la costa oeste. Los experimentos muestran que la 8-hidroxiquinolina, una sustancia química producida en la raíz de C. diffusa, tiene un efecto negativo solo en las plantas que no han coevolucionado con él. Estas plantas nativas coevolucionadas también han desarrollado defensas. C. difusa 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 el éxito en otros. Por el contrario, examinar los hábitats en los que una especie tiene menos éxito puede revelar nuevas armas para derrotar la invasividad.

Los cambios en los regímenes de incendios son otra forma de facilitación. Bromus tectorum, originario de Eurasia, está muy adaptado al fuego. No solo se propaga rápidamente después de la quema, sino que también aumenta la frecuencia y la 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 local de incendios que las plantas nativas no pueden sobrevivir a los frecuentes incendios, lo que permite que B. tectorum para ampliar aún más y mantener el dominio en su rango introducido.

La facilitación ecológica también ocurre cuando una especie modifica físicamente un hábitat en formas que son ventajosas para otras especies. Por ejemplo, los mejillones cebra aumentan la complejidad del hábitat en los fondos de los lagos, proporcionando grietas en las que viven los invertebrados. Este aumento de la complejidad, junto con la nutrición proporcionada por los productos de desecho de la alimentación por filtración del mejillón, aumenta la densidad y diversidad de las comunidades de invertebrados bentónicos.

Los estudios de especies invasoras han demostrado que las especies introducidas tienen un gran potencial para una rápida adaptación. Esto explica cuántas especies introducidas pueden establecerse y convertirse en 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, en lugar de lineal. 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, los individuos comienzan a mostrar una variación aditiva en lugar de una variación epistática. Esta conversión en realidad puede conducir a una mayor variación en las poblaciones fundadoras, lo que luego permite una rápida evolución adaptativa. 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. La adaptación entonces 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. Las adaptaciones incluyen cambios en la morfología, fisiología, fenología y plasticidad.

La rápida evolución adaptativa en estas especies conduce a descendientes que tienen una mayor aptitud y se adaptan mejor a su entorno. La plasticidad fenotípica intraespecífica, la preadaptación y la evolución posterior a la introducción son factores importantes en la evolución adaptativa. La plasticidad en las poblaciones permite cambios para adaptarse 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 conducirá a una población con una aptitud física muy alta. Las adaptaciones previas y la evolución después de la introducción inicial también juegan un papel 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 establece que el proceso de evolución ha llevado a que cada ecosistema tenga un equilibrio ecológico. Cualquier especie no puede ocupar la mayor parte del ecosistema debido a la presencia de competidores, depredadores y enfermedades. Las especies introducidas trasladadas a un nuevo hábitat pueden volverse invasivas cuando estos controles (competidores, depredadores y enfermedades) no existen en el nuevo ecosistema. La ausencia de controles apropiados conduce a un rápido crecimiento de la población.

Vectores

Las especies no nativas tienen muchos vectores, incluidos los vectores biogénicos, pero la mayoría de las invasiones están asociadas con la actividad humana. Las extensiones de rango natural son comunes en muchas especies, pero la tasa y la magnitud de las extensiones mediadas por humanos en estas especies tienden a ser mucho mayores que las extensiones naturales, y los humanos suelen transportar especímenes a distancias mayores que las fuerzas naturales.

Un vector humano temprano ocurrió cuando los humanos prehistóricos introdujeron la rata del Pacífico (Rattus exulans) en Polinesia.

Cangrejo mitten chino

Los vectores incluyen plantas o semillas importadas para la horticultura. El comercio de mascotas mueve animales a través de las fronteras, donde pueden escapar y volverse invasivos. Los organismos se esconden en los vehículos de transporte. Entre los profesionales de la biología de invasiones, el consenso abrumador es que la transferencia incidental asistida por humanos es la causa principal de las introducciones, excepto en las regiones polares. 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.

La llegada de propágulos invasivos a un nuevo sitio está en función de la invasibilidad del sitio.

También se han introducido especies de forma intencionada. Por ejemplo, para sentirse más "en casa," Los colonos estadounidenses formaron "Sociedades de aclimatación" que repetidamente importó aves que eran nativas de Europa a América del Norte y otras tierras lejanas. En 2008, los trabajadores postales estadounidenses en Pensilvania notaron ruidos provenientes del interior de una caja de Taiwán; la caja contenía más de dos docenas de escarabajos vivos. Los entomólogos del Servicio de Investigación Agrícola los identificaron como el escarabajo rinoceronte, el escarabajo Hércules y el ciervo volante rey. Debido a que estas especies no eran nativas de los EE. UU., podrían haber amenazado los ecosistemas nativos. 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 Interdicción de contrabando y Cumplimiento comercial (SITC) intentan prevenir brotes de especies exóticas en Estados Unidos. La propagación intencional de plantas domesticadas a otros entornos favorables se ha descrito como globalización biológica.

Muchas especies invasoras, una vez que son dominantes en el área, son esenciales para el ecosistema de esa área. Si se retiran de la ubicación, podría ser perjudicial para esa área.

La economía juega un papel importante en la introducción de especies exóticas. La alta demanda del valioso cangrejo chino es una explicación de la posible liberación intencional de la especie en aguas extranjeras.

Dentro del medio acuático

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 se transportan a nuevos entornos son el ensuciamiento del casco y el transporte de agua de lastre. De hecho, Molnar et al. 2008 documentó las rutas de cientos de especies invasoras marinas y encontró que el transporte marítimo era el mecanismo dominante para la transferencia de especies invasoras.

Cargo barco des-ballasting

Muchos organismos marinos tienen la capacidad de adherirse a los cascos de los barcos. Por lo tanto, estos organismos se transportan fácilmente de un cuerpo de agua a otro y son un factor de riesgo significativo para un evento de invasión biológica. El control de las incrustaciones en el casco de las embarcaciones 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 barcos dentro de sus respectivas jurisdicciones.

El otro vector principal para el transporte de especies acuáticas no autóctonas es el agua de lastre. El agua de lastre recogida en el mar y liberada en puerto por buques transoceánicos es el principal vector de invasiones de especies acuáticas no autóctonas. De hecho, se estima que 10.000 especies diferentes, muchas de las cuales no son autóctonas, se transportan a través del agua de lastre cada día. Muchas de estas especies se consideran dañinas y pueden afectar negativamente a su nuevo entorno. Por ejemplo, los mejillones cebra de agua dulce, nativos de los mares Negro, Caspio y Azov, probablemente llegaron a los Grandes Lagos a través del agua de lastre de un buque transoceánico. Los mejillones cebra superan a otros organismos nativos por el oxígeno y los alimentos, como las algas. Aunque la invasión del mejillón cebra se notó por primera vez en 1988, y poco después se implementó con éxito un plan de mitigación, el plan tenía una falla grave o una escapatoria, por lo que los barcos cargados con carga cuando llegaban a la vía marítima no se sometían a pruebas 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 liberarse en el próximo 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 puerto siguiente). 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.

Aunque existen regulaciones de agua de lastre para proteger contra especies potencialmente invasoras, existe una laguna para los organismos en la clase de tamaño de 10 a 50 micras. Para organismos entre 10 y 50 micras, como ciertos tipos de fitoplancton, las regulaciones actuales permiten que menos de 10 células por mililitro estén presentes en la descarga de los sistemas de tratamiento. La descarga se libera cuando un barco toma carga en un puerto, por lo que el agua descargada no es necesariamente la misma que la masa de agua receptora. Dado que muchas especies de fitoplancton tienen menos de 10 micrones de tamaño y se reproducen asexualmente, solo una célula liberada en el medio ambiente podría crecer exponencialmente en miles de células en un corto período de tiempo. Esta laguna 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 tóxico 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. 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. Las regulaciones del agua de lastre deben ser más rigurosas para evitar futuras ramificaciones asociadas con la liberación potencial de sustancias tóxicas e invasivas. fitoplancton.

Otro factor importante a considerar sobre las especies invasoras marinas es el papel de los cambios ambientales asociados con el cambio climático, como el aumento de la temperatura del océano. Ha habido múltiples estudios que sugieren que un aumento en la temperatura del océano causará cambios en el rango de los organismos, 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 un 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. Para examinar más a fondo los efectos de la temperatura en los organismos transportados en los cascos o en el 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 de calor que enfrentan los organismos durante el transporte pueden mejorar la tolerancia al estrés de las especies en su área de distribución no nativa mediante la selección de genotipos genéticamente adaptados que sobrevivirán a un segundo estrés por calor aplicado, como el aumento de la temperatura del océano en la población fundadora. 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 autóctonas in situ. Dado que algunos estudios han sugerido una mayor tolerancia a la temperatura de los "secuestradores" en barcos' cascos o en el agua de lastre, es necesario desarrollar planes más completos de gestión del agua de lastre y las incrustaciones en un esfuerzo por prevenir futuras posibles invasiones a medida que las condiciones ambientales continúan cambiando en todo el mundo.

Efectos de incendios forestales y extinción de incendios

Las especies invasoras a menudo aprovechan las perturbaciones de un ecosistema (incendios, caminos, senderos) para colonizar un área. Los grandes incendios forestales pueden esterilizar los suelos, al mismo tiempo que agregan una variedad de nutrientes. En la lucha libre resultante, las especies anteriormente atrincheradas pierden su ventaja, dejando más espacio para las invasoras. En tales circunstancias, las plantas que pueden regenerarse desde sus raíces tienen una ventaja. Los no nativos con esta habilidad pueden beneficiarse de una quemadura de fuego de baja intensidad que elimina la vegetación superficial, dejando que los nativos que dependen de las semillas para la propagación encuentren sus nichos ocupados cuando sus semillas finalmente brotan.

Los incendios forestales a menudo ocurren en áreas remotas, lo que requiere que los equipos de extinción de incendios viajen a través del bosque virgen para llegar al sitio. Las tripulaciones pueden traer consigo semillas invasoras. Si alguna de estas semillas polizones se establece, una colonia próspera de invasores puede surgir en tan solo seis semanas, después de lo cual controlar el brote puede requerir años de atención continua para evitar una mayor propagación. Además, perturbar 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 remoción de maleza de los municipios para espacios defendibles pueden resultar en la remoción excesiva de arbustos nativos y plantas perennes que exponen el suelo a más luz y menos competencia por especies de plantas invasoras.

Los vehículos de extinción de incendios suelen ser los principales culpables de tales brotes, ya que los vehículos a menudo se conducen por carreteras secundarias cubiertas de especies de plantas invasoras. El tren de aterrizaje del vehículo se convierte en un buque principal de transporte. En respuesta, en grandes incendios, las estaciones de lavado "descontaminan" vehículos antes de participar en actividades de supresión. Los grandes incendios forestales atraen a los bomberos de lugares remotos, lo que aumenta aún más el potencial para el transporte de semillas.

Efectos adversos

Las especies invasoras pueden afectar adversamente los hábitats invadidos y las biorregiones, causando daños ecológicos, ambientales o económicos.

Ecológica

La Unión Europea define "Especies exóticas invasoras" como aquellas que se encuentran, en primer lugar, fuera de su área de distribución natural y, en segundo lugar, amenazan la diversidad biológica. 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. Esto puede ser particularmente cierto en sistemas de agua dulce mal regulados, aunque las reglas de cuarentena y agua de lastre han mejorado la situación.

American alligator y Burmese python en Florida

Las especies invasoras pueden llevar a las especies nativas locales a la extinción a través de la exclusión competitiva, el desplazamiento de nichos o la hibridación con especies nativas relacionadas. Por lo tanto, además de sus ramificaciones económicas, las invasiones exóticas pueden provocar cambios extensos 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.. Es difícil atribuir inequívocamente las extinciones a la invasión de una especie. Aunque hay pruebas sólidas de que la extinción reciente de unas 90 especies de anfibios puede atribuirse al hongo quítrido propagado por el comercio internacional, la mayor parte de la investigación científica se ha centrado en los animales invasores. La preocupación por los impactos de las especies invasoras sobre la biodiversidad suele sopesar la evidencia real (ya sea ecológica o económica) en relación con el riesgo potencial.

El desmonte 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 Bacopa monnieri autóctona) se considera una especie de plaga en los refugios de aves acuáticas manipulados artificialmente porque rápidamente cubre las marismas poco profundas establecidas para la cigüeñuela hawaiana en peligro de extinción ( Himantopus mexicanus knudseni), haciendo de 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 autóctona puede permitir el florecimiento de la primera especie invasora. Ejemplos de esto son las introducciones de la almeja gema amatista (Gemma gemma) y el cangrejo verde europeo (Carcinus maenas). La almeja gema se introdujo en el puerto de Bodega 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 almejas (Nutricola spp.). A mediados de la década de 1990, la introducción del cangrejo verde europeo, que se encontró que se alimentaba preferentemente de almejas nativas, resultó en una disminución de las almejas nativas y un aumento de las poblaciones de almejas introducidas.

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 (smooth cordgrass Spartina alterniflora) y la hidrología (Tamarix) en ecosistemas nativos. 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 llevado a la disminución e incluso a la extinción de especies nativas. Por ejemplo, la hibridación con cordgrass introducido, Spartina alterniflora, amenaza la existencia de cordgrass de California (Spartina foliosa) en la Bahía de San Francisco. Las especies invasoras provocan competencia por las especies nativas y debido a esto, 400 de las 958 especies en peligro de extinción bajo la Ley de Especies en Peligro de Extinción están en riesgo.

La introducción no intencional de especies de plagas forestales y patógenos de plantas puede cambiar la ecología forestal y dañar la industria maderera. En general, los ecosistemas forestales en los EE. UU. están ampliamente invadidos por plagas, plantas y patógenos exóticos.

El escarabajo asiático de cuernos largos (Anoplophora glabripennis) se introdujo por primera vez en los EE. UU. en 1996 y se esperaba que infectara y dañara millones de acres de árboles de madera dura. A partir de 2005, se han gastado treinta millones de dólares en intentos de erradicar esta plaga y proteger millones de árboles en las regiones afectadas. El adélgido lanudo ha infligido daños a los bosques antiguos de piceas, abetos y cicutas y daña la industria de los árboles de Navidad. Y el hongo del tizón del castaño (Cryphonectria parasitica) y la enfermedad del olmo holandés (Ophiostoma novo-ulmi) son dos fitopatógenos con graves impactos sobre estas dos especies y sobre la salud forestal. 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 da como resultado 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.

Las especies nativas pueden verse amenazadas de extinción a través del proceso de contaminación genética. La contaminación genética es la hibridación y la introgresión no intencionales, que conducen a la homogeneización o al reemplazo de genotipos locales como resultado de una ventaja numérica o de aptitud física de las especies introducidas. La contaminación genética ocurre ya sea por introducción o por modificación del hábitat, donde las 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. El tamaño de la población de las especies invasoras puede permanecer pequeño durante varios años y luego experimentar una explosión en la población, un fenómeno conocido como "efecto de retraso".

Los híbridos resultantes del cruzamiento 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 Spartina foliosa nativa. poblaciones nativas debido a la menor cantidad de polen y la menor viabilidad de las especies nativas. La reducción de la aptitud no siempre es evidente solo a partir de las observaciones morfológicas. Cierto grado de flujo de genes es normal y preserva constelaciones de genes y genotipos. Un ejemplo de esto es el cruce de coyotes migratorios con el lobo rojo, en áreas del este de Carolina del Norte donde se reintrodujo el lobo rojo. 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.

Ambiental

Las especies invasoras y los esfuerzos de control que las acompañan pueden tener implicaciones a largo plazo para la salud pública. Por ejemplo, los pesticidas aplicados para tratar una especie de plaga en particular podrían contaminar el suelo y las aguas superficiales. La invasión de humanos en ecosistemas previamente remotos ha expuesto enfermedades exóticas como el VIH a la población en general. Las aves introducidas (por ejemplo, las palomas), los roedores y los insectos (por ejemplo, las plagas de mosquitos, pulgas, piojos y moscas tsetsé) pueden servir como vectores y reservorios de las aflicciones humanas. A lo largo de la historia registrada, las epidemias de enfermedades humanas, como la malaria, la fiebre amarilla, el tifus y la peste bubónica, se propagaron a través de estos vectores. Un ejemplo reciente de una enfermedad introducida es la propagación del virus del Nilo Occidental, que mató a humanos, aves, mamíferos y reptiles. Los cangrejos chinos introducidos son portadores de la duela pulmonar asiática. Los agentes de enfermedades 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.

En la región de Ciudad del Cabo de Sudáfrica, el análisis demostró que la restauración de subcaptaciones de agua de fuente prioritaria mediante la eliminación de invasiones de plantas exóticas sedientas (es decir, acacias, pinos y eucaliptos australianos, acacia negra australiana,...) generaría ganancias anuales de agua esperadas de 50 mil millones de litros dentro de 5 años en comparación con el escenario habitual (que es importante ya que Ciudad del Cabo experimenta una escasez de agua significativa). Esto es el equivalente a 1/6 de las necesidades de suministro actuales de la ciudad. Estas ganancias anuales se duplicarán en 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). Se ha establecido un fondo de agua y estas especies exóticas están siendo erradicadas.

Económica

A nivel mundial, cada año se gastan 1,4 billones de dólares en la gestión y el control de especies invasoras. Algunos invasores pueden afectar negativamente la economía del área local.

Estados Unidos

Por ejemplo, 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 un depredador y puede consumir hasta 40 libras de pescado en su período de alimentación de 12 a 18 meses. Las lampreas marinas se alimentan de todo tipo de peces grandes, como la trucha de lago y el salmón. Las lampreas de mar' Los efectos destructivos sobre los peces grandes afectan negativamente a la industria pesquera y han ayudado a provocar el colapso de la población de algunas especies.

Los costos económicos de las especies invasoras se pueden separar en costos directos a través de la pérdida de producción en la agricultura y la silvicultura y los costos de gestión. El daño estimado y el costo del control de las especies invasoras solo en los EE. UU. ascienden a más de $ 138 000 millones al año. Las pérdidas económicas también pueden ocurrir a través de la pérdida de ingresos recreativos y turísticos. Cuando los costos económicos de las invasiones se calculan como pérdida de producción y costos de manejo, 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 de los impactos de las especies invasoras aumentarían drásticamente. 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, lo que significa que incurrir en un costo inicial de buscar y encontrar una especie invasora y controlarla rápidamente, mientras la población es pequeña, es menos costosa que manejar la población invasora cuando está muy extendida y ya está causando daños. Sin embargo, una búsqueda intensa del invasor solo es importante para reducir los costos en los casos en que la especie invasora (1) no se reintroduce con frecuencia en el área administrada y (2) es rentable buscarla y encontrarla.

Histeroforio de Parthenium, Reserva de Tigre Achanakmar

Las malas hierbas reducen el rendimiento en la agricultura, aunque pueden proporcionar nutrientes esenciales. Algunas malezas con raíces profundas pueden "minar" nutrientes (ver acumulador dinámico) del subsuelo y los depositan en la capa superior del suelo, mientras que otros proporcionan hábitat para insectos benéficos o proporcionan alimento para especies de plagas. Muchas especies de malezas son introducciones accidentales que acompañan a semillas y material vegetal importado. Muchas malezas introducidas en los pastos compiten con las plantas forrajeras nativas, amenazan al ganado joven (p. ej., tártago frondoso, Euphorbia virgata) o son desagradables debido a las espinas y las espinas (p. ej., cardo amarillo). La pérdida de forraje por malas hierbas invasoras en los pastos asciende a casi mil millones de dólares solo en los EE. UU. Las abejas melíferas infectadas por el ácaro varroa invasivo han causado una disminución en los servicios de polinizadores y una pérdida en la producción de frutos. Las ratas introducidas (Rattus rattus y R. norvegicus) se han convertido en plagas graves en las granjas, destruyendo los granos almacenados. La introducción de moscas minadoras de hojas (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 alimentarse de plantas ornamentales.

Los patógenos vegetales invasivos y los insectos vectores de enfermedades de las plantas también pueden suprimir los rendimientos agrícolas y las existencias de vivero. El enverdecimiento de los cítricos es una enfermedad bacteriana transmitida por el psílido asiático de los cítricos (ACP, por sus siglas en inglés). 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.

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. Eiswerth afirma que "se ha realizado muy poca investigación para estimar las pérdidas económicas correspondientes a escalas espaciales como regiones, estados y cuencas hidrográficas". La milenrama de agua euroasiática (Myriophyllum spicatum) en partes de los EE. UU., llena los lagos con plantas que complican la pesca y la navegación. El canto muy fuerte del coquí común introducido deprime los valores inmobiliarios en los barrios afectados de Hawái. La araña tejedora de orbes Zygiella x-notata, que es invasora en California, interrumpe el trabajo del jardín con sus grandes redes.

Europa

El coste económico global de las especies exóticas invasoras en Europa entre 1960 y 2020 se ha estimado en alrededor de 140 000 millones de USD (incluidos los costes potenciales que pueden haberse materializado o no) o 78 000 millones de USD (incluidos únicamente los costes observados que se sabe que han materializado). Estas estimaciones son muy conservadoras. Los modelos basados en estos datos sugieren un costo anual real de alrededor de US$140 mil millones en 2020.

Italia es uno de los países más invadidos de Europa, con una estimación de más de 3000 extraterrestres especies. Los impactos de las especies exóticas invasoras en la economía han sido muy variados, desde los costos de gestión hasta la pérdida de cultivos y los 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 estadounidenses (704,78 millones de euros). Sin embargo, solo 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.

Francia tiene un mínimo estimado de 2750 especies exóticas introducidas e invasoras. Renault et al. (2021) obtuvieron 1583 registros de costos para 98 especies exóticas invasoras y descubrieron que causaron un costo total conservador de entre 1200 y 11 500 millones de dólares estadounidenses durante el período 1993-2018. Este estudio también extrapoló los costos de las especies que invaden Francia, pero cuyos costos se informaron solo en otros países, pero no en Francia, lo que arrojó un costo adicional que oscila entre los 151 millones de dólares estadounidenses y los 3030 millones de dólares estadounidenses. 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, sumaron costes económicos muy elevados, seguidas de las plantas acuáticas y de flores terrestres no gramíneas (Ambrosia artemisiifolia, Ludwigia sp. y Lagarosiphon major). Más del 90 % de las especies exóticas registradas actualmente en Francia no tienen costos informados en la literatura, lo que da como resultado un alto sesgo en las coberturas taxonómicas, regionales y del sector de actividad. Sin embargo, la ausencia de informes no significa que no haya consecuencias negativas y, por lo tanto, que no haya costos.

Efectos favorables

Las especies invasoras tienen el potencial de proporcionar un hábitat adecuado o una fuente de alimento para otros organismos. En áreas donde un nativo se extinguió o llegó a un punto en el que no se puede restaurar, las especies no nativas pueden cumplir su función. Ejemplos de esto son:

• El Tamarisk, una planta leñosa no nativa, y el Southwestern Willow Flycatcher, un pájaro en peligro. El 75% de los cazadores Willow Flycatchers del suroeste fueron encontrados para anidar en estas plantas y su éxito fue el mismo que los cazadores de moscas que habían anidado en plantas nativas. La eliminación de Tamarisk sería perjudicial para el suroeste Willow Flycatcher, ya que sus sitios de anidación nativos no pueden ser restaurados.
• El carril de clapper de California (Rallus longirostris obsoletus), había crecido parcial a la nueva hierba híbrida Spartina alterniflora y Spartina foliosa (invasivo). La nueva hierba creció más densamente que la versión local y no murió durante el invierno, proporcionando mejor cobertura y hábitat de anidación para el pájaro secreto. Durante la década de 1990, como el híbrido se extendió, la población ferroviaria se había elevado.
• Desde que se establecieron mejillones de cebra, la claridad del agua una vez agobiada en el lago Erie ha aumentado sustancialmente, aumentando la visibilidad a 30 pies (9 metros) en algunas zonas, en comparación con menos de 6 pulgadas (15 centímetros) a mediados del siglo XX. Esto ha alentado el crecimiento de algunas plantas acuáticas, que a su vez se han convertido en guarderías para peces como la perca amarilla. El mejillón de cebra también constituye una fuente de alimento para especies de peces como la perca americana y el esturión del lago previamente en peligro, con efectos demostrables en tamaños de población. Lake Erie está ahora al parecer la pesquería de lobina más importante del mundo. Los patos migratorios también han comenzado a utilizar los mejillones como fuente de alimentos.
• Los cocodrilos de agua salada han vivido en Australia durante millones de años, pero para los años 1960 y 1970 estaban en peligro de extinción. Los cerdos salvajes, introducidos por los colonos europeos, se convirtieron en un elemento básico de su dieta. La población nativa de cocodrilo estuarina se ha recuperado en gran parte gracias a estos cerdos ferales invasivos.

La segunda forma en que las especies no nativas pueden ser beneficiosas es que actúan como catalizadores para la restauración. Esto se debe a que la presencia de especies no nativas aumenta la heterogeneidad y la biodiversidad en un ecosistema. Este aumento en 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 del bosque tropical. Los estudios de árboles de guayaba aislados en tierras de cultivo mostraron 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 la selva tropical, y muchas de estas semillas germinaron y se convirtieron en árboles jóvenes. Sorprendentemente, la distancia al bosque más cercano no parecía importar en absoluto: los árboles a una distancia de hasta 2 kilómetros (1,2 millas) (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 un parche 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 se extingue cuando es superado por árboles más grandes, y tampoco invade activamente el bosque primario. Los árboles exóticos invasores también pueden ser útiles para restaurar bosques nativos. 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 no pueden 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 pastizales y permanecen así casi indefinidamente.

El último beneficio de las especies no autóctonas es que brindan servicios ecosistémicos. Además, las especies no autóctonas pueden funcionar como agentes de control biológico para limitar los efectos de las especies invasoras, como el uso de especies no autóctonas para controlar las plagas agrícolas. Las ostras asiáticas, por ejemplo, filtran los contaminantes del agua mejor que las ostras nativas de la bahía de Chesapeake. Un estudio realizado por la Escuela de Salud Pública de Johns Hopkins encontró que la ostra asiática podría beneficiar significativamente el deterioro de la calidad del agua de la bahía. Además, algunas especies han invadido un área hace tanto tiempo que han encontrado su propio nicho beneficioso en el medio ambiente, un término que se conoce como naturalización. Por ejemplo, la abeja Lasioglossum leucozonium, que ha demostrado ser una especie invasora en América del Norte mediante un análisis genético de la población, también se ha convertido en un importante polinizador del arándano rojo (Rubus spp.) como cucurbitáceas, manzanos y arbustos de arándanos. La mariposa checkerspot tenía una ventaja sobre cualquier hembra que pusiera sus huevos en el plátano macho, una planta invasora. Las hojas de 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. En contraste, 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 un gusto por poner sus huevos en los plátanos: la proporción de mariposas hembra dispuestas a 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 estaba completo. La mancha de ajedrez de Taylor, en peligro de extinción federal (Euphydryas editha taylori, una subespecie de la mancha de ajedrez de Edith, cuyos hábitats históricos se han perdido) depende tanto de ella que los conservacionistas están plantando plátanos activamente dentro de lo salvaje. Para proporcionar un suministro de mariposas, las prisioneras del Centro Correccional para Mujeres de Mission Creek en el estado de Washington crían mariposas en un invernadero para que puedan ser liberadas en estos nuevos hábitats. Por extraño que parezca, fomentar activamente una planta exótica (aumentar las ganancias) está ayudando a conservar un insecto nativo muy querido (reducir las pérdidas).

Algunas invasiones ofrecen beneficios comerciales potenciales. Por ejemplo, la carpa plateada y la carpa común pueden recolectarse para alimento humano y exportarse a mercados que ya están familiarizados con el producto, o procesarse en alimentos para mascotas o alimento para visones. El jacinto de agua se puede convertir en combustible mediante digestores de metano, y otras plantas invasoras también se pueden cosechar y utilizar como fuente de bioenergía. 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 ciudadanos ecológicos modelo, polinizando cultivos, esparciendo semillas, controlando a los depredadores y proporcionando alimento y hábitat para las especies nativas. Rara vez eliminan a los nativos. En lugar de reducir la biodiversidad, los nuevos mundos novedosos que resultan suelen ser más ricos en especies que los anteriores.

Control, erradicación y estudio

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. 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.

Inspección y cuarentena de carga

La motivación original era proteger contra plagas agrícolas y al mismo tiempo permitir la exportación de productos agrícolas. En 1994 se acordó el primer conjunto de estándares 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 de los buques' Agua de lastre y sedimentos (el Convenio sobre la gestión del agua de lastre). Aunque está dirigido principalmente a otras preocupaciones ambientales más generales, el Convenio sobre la Diversidad Biológica especifica algunos pasos que sus miembros deben 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 estas medidas son voluntarias e inespecíficas.

Disminución de la propagación

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 invasoras acuáticas. En los Estados Unidos, esto es especialmente una preocupación para los bomberos forestales porque la invasión de quagga y mejillones cebra y los incendios forestales ocurren al mismo tiempo en el oeste americano.

Reestablecimiento de especies

El campo de la restauración de islas se ha desarrollado como un campo de la biología de la conservación y la restauración ecológica, una 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, mejorarían las perspectivas de supervivencia del 9,4 % de los vertebrados insulares terrestres más amenazados de la Tierra.

Se encontró que la erradicación de vertebrados invasivos 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 asociaciones locales y globales, el desarrollo económico, el cambio climático. mitigación, salud humana y saneamiento y producción y consumo sostenibles.

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 balleneros. Pronto causaron estragos en la población de aves de la isla, comiendo huevos y atacando a los polluelos. En 2018, la isla Georgia del Sur fue declarada libre de roedores invasivos 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.

Las introducciones problemáticas de enfermedades exóticas en el último siglo incluyen el tizón 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 los enredados ecológicos de la Bahía de San Francisco que también tropezaron 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 del hábitat natural y, a partir de la década de 1970, los ingenieros gastaron más millones de dólares en tapar los desagües para restaurar las marismas, marismas y otros humedales perdidos. Como parte de este programa, el Cuerpo de Ingenieros del Ejército comenzó a sembrar pantanos rehumedecidos con un pasto de cordón nativo del este de los Estados Unidos Spartina alterniflora. Este nuevo pasto comenzó a cruzarse con su pariente cercano, el cordgrass local de California (Spartina foliosa). El resultado fue una nueva hierba híbrida que colonizó mucho más agresivamente que cualquiera de sus antepasados. Se extendió a áreas que nadie había previsto, cubriendo marismas previamente abiertas, obstruyendo canales, interfiriendo en el camino de los criadores de ostras y, lo peor de todo, para muchos, estropeando vistas de millones de dólares y dañando el valor de las propiedades frente al mar de lujo. Entonces, hace una década, las autoridades lanzaron un proyecto multimillonario para librar a la bahía tanto del alienígena 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 palmoteador de California (Rallus longirostris obsoletus), del tamaño de un pollo y en gran parte no volador, se había vuelto parcial a la nueva hierba híbrida. La hierba creció más densamente que la versión local y no se extinguió durante el invierno, proporcionando una mejor cobertura y un hábitat de anidación para el ave reservada. Durante la década de 1990, a medida que se extendía el híbrido, la población ferroviaria se había disparado. Pero después de 2004, cuando comenzó la erradicación, el número de aves se desplomó. No había duda de la causa. En el tiempo y el espacio, la población de aves disminuyó tras la erradicación de la hierba exótica.

Sustitución de taxones

Se pueden introducir especies no autóctonas para cumplir una función de ingeniería ecológica que antes desempeñaba una especie autóctona ahora extinta. El procedimiento se conoce como sustitución de taxones.

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 de Aldabra no autóctonas en dos islotes en 2000 y 2007 ha comenzado a restaurar el equilibrio ecológico. Las tortugas introducidas están dispersando semillas de varias plantas nativas y están pastando 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.

Invasivorismo

Las especies invasoras son flora y fauna cuya introducción en un hábitat perturba el ecosistema nativo. En respuesta, el invasivorismo es un movimiento que explora la idea de comer especies invasoras para controlar, reducir o eliminar sus poblaciones. Chefs de todo el mundo han comenzado a buscar y utilizar especies invasoras como ingredientes alternativos.

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 de los menús eran conceptuales porque las especies invasoras aún no se conocían. comercialmente disponible. Hoy en día, Miya's ofrece una plétora de especies invasoras como el bagre azul de Chesapeake, el pez león de Florida, la carpa plateada de Kentucky, la medusa bola de cañón de Georgia y plantas comestibles invasoras como la nudillo japonés y el olivo de otoño.

Joe Roman, biólogo conservacionista de Harvard y la Universidad de Vermont, ganador del 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

Los escépticos señalan que una vez que una especie foránea se ha establecido en un nuevo lugar, 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 alentar el consumo podría tener el efecto no deseado de propagar especies dañinas aún más ampliamente.

Los defensores del invasivorismo argumentan que los humanos tienen la capacidad de devorar cualquier especie por la que tengan apetito, y señalan los muchos animales que los humanos han podido cazar hasta la extinción, como la foca monje del Caribe y la paloma mensajera.. Los defensores del invasivorismo también señalan el éxito que ha tenido Jamaica en la disminución significativa de la población de pez león al fomentar el consumo del pez.

En los últimos años, organizaciones como la Fundación Educativa Ambiental Reef y el Instituto de Ecología Aplicada, entre otras, han publicado libros de cocina y recetas que incluyen especies invasoras como ingredientes.

Pesticidas

Los pesticidas se usan comúnmente para controlar y erradicar especies invasoras. Los herbicidas utilizados contra plantas invasoras incluyen herbicidas fúngicos. Aunque el tamaño efectivo de la población de una población introducida es un cuello de botella, se sabe que algunas variaciones genéticas proporcionan a las plantas invasoras resistencia contra estos bioherbicidas fúngicos. Meyer et al. 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. Esto no es únicamente un carácter 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. Además, muestran que parte de esta resistencia se debe a la germinación irregular que conduce a la persistencia en el banco de semillas. MacDonald et al. 2011 y Fowler et al. 2013 encuentran que los cultivos también tienen otra desventaja sobre cualquier planta no controlada, nativa silvestre o invasora, a saber, su mayor absorción de nutrientes. Los cultivos se cultivan deliberadamente para aumentar la ingesta de nutrientes para permitir una mayor producción de productos. Cualquier patógeno encontrará un ambiente menos atractivo en o sobre la planta invasora que un cultivo, y MacDonald encuentra que el fertilizante es a menudo irrelevante para ese diferencial de nutrientes invasivo ⇔ cultivo.

Predicción de futuras especies invasoras

La predicción de 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" anterior) y son casi imposibles de erradicar por completo una vez que se han establecido en un nuevo entorno, existe consenso en que las invasiones se manejan mejor prediciendo qué especies tienen una alta probabilidad de causar efectos adversos y prevenir la introducción de esas especies en nuevos entornos.

Predicción de plantas invasoras

Las plantas son frecuentemente objeto de investigación con el objetivo de predecir futuras especies invasoras. Predecir con precisión las plantas invasoras podría ser especialmente efectivo para reducir los impactos negativos de los invasores porque una proporción significativa de plantas que se volvieron invasoras se introdujeron en nuevos entornos a propósito. En los Estados Unidos, se ha estimado que el 60% de las plantas invasoras se introdujeron intencionalmente. Por lo tanto, debido a que los humanos tienen control sobre la mayoría de estas introducciones, el conocimiento preciso sobre qué especies pueden causar efectos adversos podría usarse para prohibir la importación y exportación de plantas problemáticas.

Es importante tener en cuenta que 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 de la horticultura (una industria que generó $ 13.8 mil millones en ventas en los Estados Unidos en 2019). Por lo tanto, la mayoría de los científicos están de acuerdo en que prohibir la reubicación de todas las plantas no autóctonas sería innecesariamente duro, además de poco realista. Esto enfatiza aún más la necesidad de predecir qué especies se volverán invasoras y solo regular esas plantas.

Evaluaciones de riesgo de malezas

Las evaluaciones de riesgo de malezas son herramientas de uso común 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 de riesgo de malezas toman la forma de un cuestionario estandarizado. En estos casos, un experto fitosanitario asignará a la especie focal un puntaje 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& #34; para especies que se encuentran entre bajo y alto riesgo, y "prevenir la introducción" para especies de alto riesgo).