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Espécies Exóticas e Invasoras Carla Morsello Plano de aula • Conceitos centrais • Quais são as causas das invasões? • Consequências das invasões – Ecológicas – Econômicas – Sociais • Gestão da invasão: o que fazer e quando fazer Definições de trabalho Mas não há consenso total em relação aos termos Exóticas? Introduzidas? Invasoras? Definições de trabalho Indígena ou nativa: espécie que evoluiu ao táxon atual na localidade em que se encontra. Exótica, não-indígena ou não-nativa: espécie que não evoluiu no local; chegou de outra região Espécie introduzida: espécie exótica que se estabeleceu, reproduz-se sem assistência humana, mas não necessariamente causou danos significativos. Espécie invasora: espécie introduzida e que causou mudanças significativas (danos ao ambiente) (F o n te s : F ra n k e M c C o y , 1 9 9 0 ; M a c k e t a l. ,2 0 0 0 ). Importante lembrar: nem todas as espécies exóticas ou introduzidas tornam-se invasoras! Processo complexo, vários estágios Muitas espécies não se estabelecem Das que se estabelecem, poucas causam mudanças significativas Para se tornar invasora, espécie deve: o ter as características o necessárias o estar no lugar certo e o no momento adequado O problema Invasão de espécies exóticas é o 5º principal problema que afeta a conservação de espécies (IPBES, 2020) Situação mundial segundo IPBES (2020) o Número de exóticas identificadas: 40x maior nos países desenvolvidos do que na África o 1/5 da superfície terrestre sob risco de invasão de plantas ou animais o Poucos ecossistemas sem invasões Número cumulativo de espécies exóticas identificadas 1950 -2000 Invasoras: exemplos no Brasil Terrestre: caramujo-gigante- africano (Achatina fulica)) Marinho: Coral sol Terrestre: Pinheiro- americano (Pinus elilottii) Terrestre: Mamona(Ricinus communis)Marinho: Coral-sol (Tubastraea sp.) Terrestre: Javali (Sus scrofa) Terrestre: Pinheiro-americano (Pinus elliottii) Marinho: Peixe-leão (Pterois volitans) Situação no Brasil Pouco conhecida Melhorando: signatário CBD 1214 espécies exóticas 460 invasoras Instituto Hórus: ONG Sta Catarina/UFSC Site e canal no You tube Base de dados nacional sobre espécies invasoras Informa e treina governo e pressoas Dados para a CBD 60% plantas e peixes de água doce ONG: https://institutohorus.org.br/ Base de dados: https://bd.institutohorus.org.br/ https://institutohorus.org.br/ https://bd.institutohorus.org.br/ In v a s õ e s Perda de biodiversidade Degradação de ecossistemas Perda de serviços ambientais: p/pessoas e custos Causas das Invasões Invasões Naturais Invasões mediadas pelo homem Introduções Deliberadas Introduções Casuais Facilitação Casual da introdução Invasões Naturais 1. Ultrapassar uma barreira natural: dispersão 2. Desaparecimento de uma barreira geográfica 3. Desenvolvimento/seleção de novos caracteres Se as invasões biológicas são um processo natural e essencial à evolução, por que estamos preocupados? Invasões mediadas pelo homem respondem por quase 100% dos problemas Invasões mediadas pelo homem Introduções Deliberadas Peixes e animais de caça Plantas ornamentais Por prazer, cultural Controle biológico “fora de controle” Introduções Casuais Facilitação Casual da introdução Introduções Deliberadas: Peixes e Caça • Foram soltos • Exemplos: – Javali – Peixes amazônicos no Pantanal: tucunaré (Cichla sp.) e tambaqui (Colossoma sp.) – Tilápia: vários locais do mundo – Coelhos na Austrália Source: Pics4Learning Cichla sp Colossoa macropomum Introduções Deliberadas: Plantas Ornamentais • Pequeno tamanho do mercado (em $) em comparação com o mercado mundial • Apesar disso, responsáveis por ~59% das espécies invasoras do mundo • Exemplos: – Beijinho: África central) – Tumbergia: Índia Impatiens walleriana Tumbergia grandiflora Introduções Deliberadas: Por prazer • Sem finalidade de uso, para relembrar a terra de origem • Ex.: Melro da Europa para EUA, Australia, Nova Zelândia Turdus merula Introduções Deliberadas: Agropecuária e Florestas plantadas • Situação controlada, mas podem se tornar invasoras • Exemplos: – Brachiaria sp.: África – Javali: Eurásia – Escargot: Europa – Pinheiro: EUA, Canadá Brachiaria sp. Sus scrofa Pinus eliottii Achatina fulica Introduções deliberadas: Agentes de controle biológico o Inimigos ausentes no novo ambiente: podem virar invasores o Exemplo: vírus myxomatose na Austrália 1950s: matou 95-99% dos coelhos o Zonas secas não funcionou: usaram calicivirus e mosca espanhola → com o tempo, resistência o Algumas espécies nativas são suscetíveis→ problema atual Invasões mediadas pelo homem Introduções Deliberadas Introduções Casuais Facilitação Casual da introdução Introduções Casuais • No acondicionamento ou transporte – Água de lastro – Produtos agrícolas • Fugitivos: – Animais e plantas domésticos – Animais de zoológico – Animais de pesquisa: abelhas (Piracicaba) • Parasitas ou patógenos Scarabocchio!! Facilitação Casual o Remoção de barreiras: o Pontes o Barragens o Alterar ambiente: o Aquecimento global o Aumento [ ] de CO2 (plantas C3) o Mais recursos: fertilizantes Source: NOAA Photo Library Consequências das Invasões Ecológicas Econômicas Sociais Consequências Ecológicas das Invasões População Comunidade Ecossistema Mudanças em nível populacional • Redução populacional • Extinção • Hibridização ou depressão exogâmica (espécies, sub´-espécies ou variedades aparentadas) ou Mudanças em nível da Comunidade Espécie introduzida substitui (total/parcial) outra e rearranja comunidade, ou tem efeito pequeno Efeitos na Riqueza e Diversidade de Espécies • Frequente: riqueza e diversidade diminuem • Às vezes: riqueza e diversidade aumentam ou ficam iguais (substituição) Year of Survey 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 % S p e c ie s C o m p o s it io n 0 20 40 60 80 100 Hippodamia tredecimpunctata Coccinella transversoguttata Coccinella septempunctata Harmonia axyridis Propylea quatuordecimpunctata Other Fonte: Alyokhin and Sewell (2004) Introdução de espécies de Joaninhas redução ou extinção 5 sp 3 sp introduzidas Portanto, aumentar a riqueza não é necessariamente positivo: novas espécies podem ser comuns Mudanças em nível de Ecossistemas Não apenas componentes bióticos, mas também abióticos © 1 9 9 8 J o h n R a n d a ll Source: CalPhotos: http://elib.cs.berkeley.edu/photos/ Cedro Salgado (Tamarix ramosissima) o Introduzida: ornamental e controle de erosão o Características: o Muitas sementes o Boa dispersão (vento) o Germinam rápido (24hs) o Reproduzem vegetativamente (brotam) o Crescimento rápido o Longo período de vida o Suportam secas, enchentes, fogo e altas salinidades o Acumulam sal o Mudou ecossistema: bióticos e abióticos o Perdas de água: entre 1,4- 3,0 mi m3 Year of survey 1941 1950 1963 1973 1979 R iv e r w id th ( m e te rs ) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 Fonte: Blackburn et al. (1982) Mudanças na largura do Rio Brazos com a introdução do Cedro Salgado Consequências econômicas e sociais das invasões Custos econômicos • De biodiversidade • De serviços ecossistêmicos: • Alimentos • Doenças • Turismo, recreação Das perdas • Com os efeitos: por ex. saúde (alergias) • Erradicar • Controlar • Mitigar Para Lidar Custos Econômicos Difíceis de estimar: projeto Invacost US$26.8 bilhões/ano Triplica a cada década Brasil: estimativa de 16 espécies https://www.nature.com/articles/s41597-020-00586-z Custos mundiais das espécies invasoras (Diagne et al, 2021) Consequências Sociais Conflitos sociais Plano em 2015 para exterminar 2 milhões de gatos (salsichas,tiros) z Predam pequenos mamíferos e aves: evoluíram na ausência de gatos Versus movimento “compassionate conservation” (M. Bekoff) Gatos ferais na Australia Numbat (Myrmecobius fasciatus) Gestão da invasão Características das espécies invasoras Como prever a invasão de espécies? Características das comunidades a serem invadidas Quais são as Características das espécies invasoras de sucesso? Características das Espécies Invasoras de Sucesso 1. Boas condições ou características genéticas favoráveis (por ex., ausência de alelos deletérios) → população é pequena 2. Boas habilidades de dispersão: natural ou com auxílio humano (comensal com o homem) 3. Tolerância ecológica ampla: generalistas, distribuição ampla de habitats, dieta amvariada 4. Espécies pioneiras (Fonte: Morsello, 2004) Características das Espécies Invasoras de Sucesso 5. Altas taxas de crescimento populacional: ex. muitas sementes ou filhotes 6. Em plantas: reprodução assexuada (vegetativa) ou por autofertilização 7. Períodos longos de vida 8. Ovos ou sementes podem resistir longos períodos antes de germinar/ eclodir 9. Originária de condições climáticas similares ao local invadido, ou ampla distribuição geográfica E quais são as características das comunidades que são comumente invadidas? Características das Comunidades “Invasíveis” 1. Características climáticas similares àquelas de espécies invasoras potenciais 2. Local que sofreu distúrbio 3. Facilitação biótica: muitos dispersores, polinizadores; presas 4. Falta de competidores naturais 5. Falta de inimigos naturais: predadores ou herbívoros pastadores na história evolutiva (como em ilhas) 6. Pressão de chegada de “propágulos”: proximidade de portos, estradas, aeroportos 7. Ilhas, lagos (isolados) Média de 17 espécies de insetos se estabelecem no Havaí ao ano → muito mais do que no continente Continente Americano (Norte do México) Havaí 98% 65% Nativas Exóticas Fonte: USGS (1999) Exemplo de invasão em ilhas: Artrópodes exóticos no Havaí O que fazer? Gestão das invasões Prevenção Prevenir: características invasoras e comunidades a risco Regulação de transporte (Ex.: aeroportos; quarentenas) Erradicação Viável apenas em estágios iniciais. Importante fazer assim que se percebe o problema Controle/ manutenção Evitar expansão; garantir alguns locais livres Controlar efeitos, ao menos em certas localidades Curva representa o crescimento populacional da invasora De erradicação (pró-ativa) a lidar com a invasora (reativa) Efetividade e custo do manejo de invasoras: inversamente relacionados https://invasives.org.au/our-work/feral-animals/strategy-invasive-species-australia/ Técnicas de erradicação • capinar • manualMecânico • HerbicidasQuímico • Introdução de insetos, fungos, predadores • Criar competição com outras plantasBiológico • Manipular nível da águaHidrológico Exemplo de problema grave no Brasil: Javalis e porcos selvagens • Destruição de lavoura • Revolve a vegetação nativa • Reservatório e transmissão de doenças (Leptospirose e Febre Aftosa) • Dispersa ervas daninhas • Desregula sucessão Predação (juvenis de tartarugas terrestres, tartarugas marinhas, aves marinhas e répteis endêmicos). Exemplo: Javalis e outras formas • Plano em 2017 para prevenção, controle e monitoramento • Explosão no número não condizente com expansão natural: interesse em caça, animais de abate (criadouros)→ importação de matrizes da Europa • Criadouros clandestinos (proibição em 1998); regra nova em 2008 → 3 nãos para encerrarem • Instrução normativa: controle de animais selvagens • Normas estaduais diferem (caça, controle), SP proibiu recentemente • Estratégias de Prevenção, Controle e Monitoramento. Porco-monteiro x Javalis Referências • Adelino, José et al. The economic costs of biological invasions in Brazil: a first assessment. NeoBiota, v. 67, p. 349-374, 2021. • Bazzaz, 1986 – completar • Bekoff, M. 2013. Ignore nature no more: a case for compassionate conservation. Chicago: University of Chicago Press. • Deberdt, A. J.; Scherer, S. B. (2007). O javali asselvajado: ocorrência e manejo da espécie no Brasil." Natureza & Conservação, v. 5, n.2, p. 23- 30. • Diagne, Christophe, et al. "High and rising economic costs of biological invasions worldwide." Nature 592.7855 (2021): 571-576. • Frank e McCoy ,1990; Mack et al.,2000 – COMPLETAR. • Fournier, A. et al. (2019). Predicting future invaders and future invasions. PNAS, v. 116, n. 16, p. 7905-7910. • Hobbs, R. J.; Humphries, S. E. (1995). An Integrated Approach to the Ecology and Management of Plant Invasions. Conservation Biology, v. 9, n. 4, p. 761-770. • Lobo-Junior, (2002) Referências • MMA (2017). Plano Nacional de Prevenção, Controle e Monitoramento do Javali (Sus scrofa) no Brasil. Brasília: MMA, 115 p. • Rejmánek, M.; Richardson, D.M. (1996). What attributes make some plant species more invasive? Ecology, v. 77, n. 6, p. 1655-1661. • USGS (1999) • Sampaio, Alexandre Bonesso, and Isabel Belloni Schmidt. "Espécies exóticas invasoras em unidades de conservação federais do Brasil." Biodiversidade Brasileira 2 (2014): 32-49. • Sakai, A. S. et al. (2001). The population Biology of Invasive Species. 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