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Publicação
Invasiveness screening and impact classification of invasive species in Iberian freshwaters
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Orientador(es)
Resumo(s)
Biological invasions in consequence of human activity are one of the main causes of biodiversity loss,
threatening ecosystems integrity. In freshwater ecosystems in the Iberia Peninsula, invasive species are
a major issue due to the high level of endemic species. Predicting the risk of invasiveness and potential
negative impacts of invasive species is crucial to prioritize and best allocate resources to freshwater
ecosystems management. However, to date no studies were developed using risk analysis screening and
impact assessment classification across invasive freshwater taxa. Here, a risk screening of a set of
established invasive species in the Iberian Peninsula registered as high danger was carried out using the
Aquatic Species Invasiveness Screening Kit (AS-ISK) and further categorized the degree of negative
impacts they can cause in invaded habitats applying the protocol for Environmental Impact
Classification for Alien Taxa (EICAT). Results obtained by these tools were independent but used in
complement indicated that some species may represent major risks and impacts in the Iberian Peninsula,
namely Eichhornia crassipes, Ludwigia grandiflora, Procambarus clarkii, Alternanthera philoxeroides,
Myocastor coypus, Pseudorasbora parva and Azolla filiculoides. This study highlights the importance
of using different tools approaches to prioritize invasive species in order to guarantee a cost- effective
addressment of available resources.
As invasões biológicas, em consequência de atividades humanas, representam uma das principais causas de perda de biodiversidade a nível global, conduzindo a uma diminuição na riqueza específica e abundância de espécies e perda de integridade biológica. Os ecossistemas dulçaquícolas são considerados hotspots de biodiversidade, apresentando uma elevada diversidade de espécies que enfrentam elevado risco de extinção dado o relativo isolamento e contenção destes sistemas. A Península Ibérica é um hotspot de diversidade, particularmente sensível no que respeita aos sistemas dulçaquícolas devido à elevada taxa de endemismos e a alta percentagem de espécies não- nativas que apresentam. Este último fator, constitui um grande risco de homogeneização destas comunidades e perda de diferenciação a nível genético, taxonómico e funcional. Para além dos impactos ecológicos conhecidos, as espécies invasoras representam também um elevado impacto económico nas áreas de invasão, com um custo estimado em Espanha, entre 1997 e 2022, de €232 milhões. Deste valor, 90% é referente a custos de gestão apenas, o que realça a importância da deteção precoce em novas regiões de modo a melhorar a relação custo-benefício destes investimentos. De forma a implementar melhores estratégias de gestão para os ecossistemas dulçaquícolas é essencial determinar os impactos causados pelas espécies invasoras. Até ao momento, foram desenvolvidas diversas ferramentas de análise de risco que permitem adquirir as evidências necessárias para informar os decisores sobre que espécies é mais urgente agir. Estas ferramentas adotam uma grande variedade de métricas para quantificar os impactos das espécies não- nativas, no entanto, as mais utilizadas são extremamente específicas e não permitem uma comparação direta entre os diferentes grupos taxonómicos. Para ultrapassar este constrangimento para as espécies invasoras de água doce, foi desenvolvida uma ferramenta que substitui cinco ferramentas direcionadas para diferentes grupos, o Aquatic Species Invasiveness Screening Kit (AS-ISK). Esta representa uma transição das análises taxonómicas específicas para uma abordagem mais genérica, permitindo a comparação direta entre diferentes espécies invasoras de água doce, integrando também questões relacionadas com o impacto das previsões sobre alterações climáticas nos riscos dos organismos se estabelecerem, dispersarem e provocarem impactos. Recentemente, a União Internacional para a Conservação da Natureza (UICN), desenvolveu um protocolo de classificação de impactos, o Environmental Impact Classification for Alien Taxa (EICAT), que considera como sistema padrão para a classificação dos impactos causados pelas espécies nãonativas no ambiente. Este protocolo, permite ultrapassar constrangimentos relacionados com a subjetividade e incoerência de abordagens baseadas na opinião de especialistas, sustentando-se em evidências de impactos cientificamente observadas e publicadas de forma a facilitar a comunicação de resultados às partes interessadas. O EICAT tem vindo a progressivamente tornar-se num protocolo essencial para complementar as análises de risco. No entanto, até à data, não foram ainda desenvolvidos estudos que integrem esta abordagem com análises de risco para espécies invasoras aquáticas pertencentes a diferentes grupos taxonómicos. Com este trabalho, pretendeu-se colmatar esta lacuna, utilizando a ferramenta AS-ISK para a análise do caráter invasor e o EICAT para a classificação dos impactos nas populações nativas de um grupo de espécies invasoras aquáticas na Península Ibérica, de forma a definir prioridades e direcionar os recursos de gestão disponíveis de forma mais eficiente. Especificamente, foram analisadas 22 espécies invasoras aquáticas já estabelecidas na região, que integram a lista de espécies que suscitam preocupação na União Europeia ou a lista das 100 piores espécies invasoras a nível mundial definida pelo Global Invasive Species Database (GISD) da UICN. Foram integrados nesta listagem quatro grupos de espécies, nomeadamente vertebrados homeotérmicos (Myocastor coypus, Neovison vison, Ondatra zibethicus, Alopochen aegyptiaca e Oxyura jamaicensis), vertebrados heterotérmicos, (Ictalurus punctatus, Micropterus salmoides, Onchorhynchus mykiss, Pseudorasbora parva, Xenopus laevis e Trachemys scripta), invertebrados (Eriocheir sinensis, Pacifastacus leniusculus, Procambarus clarkii, Pomacea maculata e Dreissena polymorpha) e plantas (Alternanthera philoxeroides, Azolla filiculoides, Eichhornia crassipes, Lagarosiphon major, Ludwigia grandiflora e Myriophyllum aquaticum). O AS-ISK, é composto por 49 perguntas correspondentes ao “Basic Risk Assessment” (BRA) integrando duas secções, relativas à biogeografia/ história e à biologia/ ecologia da espécie, e por seis perguntas adicionais que compõem o “Climate Change Assessment” (CCA) que analisa o impacto que as previsões de alterações climáticas terão no risco de introdução, estabelecimento e dispersão da espécie e nos seus impactos na biodiversidade, estrutura e serviços de ecossistema. Para elaborar as respostas às perguntas da ferramenta, foi efetuada uma pesquisa extensiva de informação em artigos científicos, bases de dados e fóruns online, e atribuído um nível de confiança a cada resposta. Na diferenciação das espécies que apresentam um caráter invasor médio das que representam um caráter elevado na Península Ibérica, foi utilizado o limite de pontuação pré-definido para esta região. A classificação das espécies de acordo com o EICAT é baseada no nível de organização biológica (indivíduos, populações ou comunidades) e na magnitude e reversibilidade dos impactos causados pelas espécies nas áreas de invasão. No total são definidas cinco categorias de impacto, “Minimal Concern” (MC), “Minor” (MN), “Moderate” (MO), “Major” (MR) e “Massive” (MV). Em concreto, as espécies são avaliadas para 12 mecanismos de impacto que incluem competição, predação, hibridização, transmissão de doenças, parasitismo, toxicidade, distúrbios físicos, herbivoria, impacto químico no ecossistema, impacto físico no ecossistema, impacto estrutural no ecossistema e impacto indireto no ecossistema por interação com outras espécies. A classificação final atribuída à espécie corresponde à maior das categorias registadas entre todos os mecanismos de impacto. Para realizar a categorização dos impactos, foi estabelecido um protocolo de pesquisa de literatura, utilizando uma sequência de palavraschave que atribuiu prioridade a evidências obtidas na Península Ibérica. Na ausência de informação para a região, a atribuição das categorias de impacto foi baseada em dados globais. Os resultados deste trabalho indicam que não existe uma relação entre as pontuações obtidas no ASISK e as categorias de impacto atribuídas no EICAT. Isto acontece porque as ferramentas abordam aspetos diferentes. Nomeadamente, o AS- ISK analisa várias características das espécies como a sua biogeografia, meios de dispersão e impactos na economia, saúde humana e serviços de ecossistema, enquanto o EICAT é baseado nos impactos que as mesmas provocam na dinâmica populacional das espécies nativas. Por este mesmo motivo, a própria UICN sugere que o EICAT seja utilizado sempre como complemento a análises de risco, de forma a obter uma compreensão mais abrangente sobre os riscos e impactos que as espécies invasoras representam. Por outro lado, verificou-se também que a componente de avaliação relativa às alterações climáticas tem fortes implicações nos resultados do AS- ISK, uma vez que 82% das espécies alteraram os valores da análise de risco após considerar a temática. Este tópico, pode também causar enviesamentos com consequências nas classificações EICAT. A percentagem de estudos dedicados ao grupo taxonómico é também um fator potencialmente influente, não sendo de excluir que as maiores pontuações obtidas para as plantas relativamente aos vertebrados e invertebrados, reflitam o elevado interesse por este grupo. De entre as várias espécies analisadas salientam-se aquelas que obtiveram valores elevados no AS- ISK (> 35.50) e às quais foi atribuída também a categoria de impacto “Major” no EICAT, nomeadamente E. crassipes, L. grandiflora, P. clarkii, A. philoxeroides, M. coypus, P. parva e A. filiculoides. Estas espécies devem ser consideradas prioritárias em termos de gestão, devendo as medidas concretas a aplicar ser definidas em função da dimensão da área ocupada e conectividade das diferentes populações. Mais concretamente, para espécies cuja invasão se encontra localizada em zonas isoladas da Península Ibérica, as ações de gestão devem basear-se na contenção e posterior erradicação. Por outro lado, para as espécies que já invadiram grande parte das bacias hidrográficas da região, é urgente a definição de políticas que permitam efetuar o controlo das populações, uma vez que a sua erradicação já não é viável. Conclui-se neste trabalho que a aplicação de diferentes ferramentas na avaliação das espécies invasoras se revela vantajosa para a sua priorização em termos de gestão, ao permitir adquirir uma compreensão mais abrangente dos riscos e impactos que lhes estão associados e consequentemente uma alocação mais eficiente dos recursos disponíveis.
As invasões biológicas, em consequência de atividades humanas, representam uma das principais causas de perda de biodiversidade a nível global, conduzindo a uma diminuição na riqueza específica e abundância de espécies e perda de integridade biológica. Os ecossistemas dulçaquícolas são considerados hotspots de biodiversidade, apresentando uma elevada diversidade de espécies que enfrentam elevado risco de extinção dado o relativo isolamento e contenção destes sistemas. A Península Ibérica é um hotspot de diversidade, particularmente sensível no que respeita aos sistemas dulçaquícolas devido à elevada taxa de endemismos e a alta percentagem de espécies não- nativas que apresentam. Este último fator, constitui um grande risco de homogeneização destas comunidades e perda de diferenciação a nível genético, taxonómico e funcional. Para além dos impactos ecológicos conhecidos, as espécies invasoras representam também um elevado impacto económico nas áreas de invasão, com um custo estimado em Espanha, entre 1997 e 2022, de €232 milhões. Deste valor, 90% é referente a custos de gestão apenas, o que realça a importância da deteção precoce em novas regiões de modo a melhorar a relação custo-benefício destes investimentos. De forma a implementar melhores estratégias de gestão para os ecossistemas dulçaquícolas é essencial determinar os impactos causados pelas espécies invasoras. Até ao momento, foram desenvolvidas diversas ferramentas de análise de risco que permitem adquirir as evidências necessárias para informar os decisores sobre que espécies é mais urgente agir. Estas ferramentas adotam uma grande variedade de métricas para quantificar os impactos das espécies não- nativas, no entanto, as mais utilizadas são extremamente específicas e não permitem uma comparação direta entre os diferentes grupos taxonómicos. Para ultrapassar este constrangimento para as espécies invasoras de água doce, foi desenvolvida uma ferramenta que substitui cinco ferramentas direcionadas para diferentes grupos, o Aquatic Species Invasiveness Screening Kit (AS-ISK). Esta representa uma transição das análises taxonómicas específicas para uma abordagem mais genérica, permitindo a comparação direta entre diferentes espécies invasoras de água doce, integrando também questões relacionadas com o impacto das previsões sobre alterações climáticas nos riscos dos organismos se estabelecerem, dispersarem e provocarem impactos. Recentemente, a União Internacional para a Conservação da Natureza (UICN), desenvolveu um protocolo de classificação de impactos, o Environmental Impact Classification for Alien Taxa (EICAT), que considera como sistema padrão para a classificação dos impactos causados pelas espécies nãonativas no ambiente. Este protocolo, permite ultrapassar constrangimentos relacionados com a subjetividade e incoerência de abordagens baseadas na opinião de especialistas, sustentando-se em evidências de impactos cientificamente observadas e publicadas de forma a facilitar a comunicação de resultados às partes interessadas. O EICAT tem vindo a progressivamente tornar-se num protocolo essencial para complementar as análises de risco. No entanto, até à data, não foram ainda desenvolvidos estudos que integrem esta abordagem com análises de risco para espécies invasoras aquáticas pertencentes a diferentes grupos taxonómicos. Com este trabalho, pretendeu-se colmatar esta lacuna, utilizando a ferramenta AS-ISK para a análise do caráter invasor e o EICAT para a classificação dos impactos nas populações nativas de um grupo de espécies invasoras aquáticas na Península Ibérica, de forma a definir prioridades e direcionar os recursos de gestão disponíveis de forma mais eficiente. Especificamente, foram analisadas 22 espécies invasoras aquáticas já estabelecidas na região, que integram a lista de espécies que suscitam preocupação na União Europeia ou a lista das 100 piores espécies invasoras a nível mundial definida pelo Global Invasive Species Database (GISD) da UICN. Foram integrados nesta listagem quatro grupos de espécies, nomeadamente vertebrados homeotérmicos (Myocastor coypus, Neovison vison, Ondatra zibethicus, Alopochen aegyptiaca e Oxyura jamaicensis), vertebrados heterotérmicos, (Ictalurus punctatus, Micropterus salmoides, Onchorhynchus mykiss, Pseudorasbora parva, Xenopus laevis e Trachemys scripta), invertebrados (Eriocheir sinensis, Pacifastacus leniusculus, Procambarus clarkii, Pomacea maculata e Dreissena polymorpha) e plantas (Alternanthera philoxeroides, Azolla filiculoides, Eichhornia crassipes, Lagarosiphon major, Ludwigia grandiflora e Myriophyllum aquaticum). O AS-ISK, é composto por 49 perguntas correspondentes ao “Basic Risk Assessment” (BRA) integrando duas secções, relativas à biogeografia/ história e à biologia/ ecologia da espécie, e por seis perguntas adicionais que compõem o “Climate Change Assessment” (CCA) que analisa o impacto que as previsões de alterações climáticas terão no risco de introdução, estabelecimento e dispersão da espécie e nos seus impactos na biodiversidade, estrutura e serviços de ecossistema. Para elaborar as respostas às perguntas da ferramenta, foi efetuada uma pesquisa extensiva de informação em artigos científicos, bases de dados e fóruns online, e atribuído um nível de confiança a cada resposta. Na diferenciação das espécies que apresentam um caráter invasor médio das que representam um caráter elevado na Península Ibérica, foi utilizado o limite de pontuação pré-definido para esta região. A classificação das espécies de acordo com o EICAT é baseada no nível de organização biológica (indivíduos, populações ou comunidades) e na magnitude e reversibilidade dos impactos causados pelas espécies nas áreas de invasão. No total são definidas cinco categorias de impacto, “Minimal Concern” (MC), “Minor” (MN), “Moderate” (MO), “Major” (MR) e “Massive” (MV). Em concreto, as espécies são avaliadas para 12 mecanismos de impacto que incluem competição, predação, hibridização, transmissão de doenças, parasitismo, toxicidade, distúrbios físicos, herbivoria, impacto químico no ecossistema, impacto físico no ecossistema, impacto estrutural no ecossistema e impacto indireto no ecossistema por interação com outras espécies. A classificação final atribuída à espécie corresponde à maior das categorias registadas entre todos os mecanismos de impacto. Para realizar a categorização dos impactos, foi estabelecido um protocolo de pesquisa de literatura, utilizando uma sequência de palavraschave que atribuiu prioridade a evidências obtidas na Península Ibérica. Na ausência de informação para a região, a atribuição das categorias de impacto foi baseada em dados globais. Os resultados deste trabalho indicam que não existe uma relação entre as pontuações obtidas no ASISK e as categorias de impacto atribuídas no EICAT. Isto acontece porque as ferramentas abordam aspetos diferentes. Nomeadamente, o AS- ISK analisa várias características das espécies como a sua biogeografia, meios de dispersão e impactos na economia, saúde humana e serviços de ecossistema, enquanto o EICAT é baseado nos impactos que as mesmas provocam na dinâmica populacional das espécies nativas. Por este mesmo motivo, a própria UICN sugere que o EICAT seja utilizado sempre como complemento a análises de risco, de forma a obter uma compreensão mais abrangente sobre os riscos e impactos que as espécies invasoras representam. Por outro lado, verificou-se também que a componente de avaliação relativa às alterações climáticas tem fortes implicações nos resultados do AS- ISK, uma vez que 82% das espécies alteraram os valores da análise de risco após considerar a temática. Este tópico, pode também causar enviesamentos com consequências nas classificações EICAT. A percentagem de estudos dedicados ao grupo taxonómico é também um fator potencialmente influente, não sendo de excluir que as maiores pontuações obtidas para as plantas relativamente aos vertebrados e invertebrados, reflitam o elevado interesse por este grupo. De entre as várias espécies analisadas salientam-se aquelas que obtiveram valores elevados no AS- ISK (> 35.50) e às quais foi atribuída também a categoria de impacto “Major” no EICAT, nomeadamente E. crassipes, L. grandiflora, P. clarkii, A. philoxeroides, M. coypus, P. parva e A. filiculoides. Estas espécies devem ser consideradas prioritárias em termos de gestão, devendo as medidas concretas a aplicar ser definidas em função da dimensão da área ocupada e conectividade das diferentes populações. Mais concretamente, para espécies cuja invasão se encontra localizada em zonas isoladas da Península Ibérica, as ações de gestão devem basear-se na contenção e posterior erradicação. Por outro lado, para as espécies que já invadiram grande parte das bacias hidrográficas da região, é urgente a definição de políticas que permitam efetuar o controlo das populações, uma vez que a sua erradicação já não é viável. Conclui-se neste trabalho que a aplicação de diferentes ferramentas na avaliação das espécies invasoras se revela vantajosa para a sua priorização em termos de gestão, ao permitir adquirir uma compreensão mais abrangente dos riscos e impactos que lhes estão associados e consequentemente uma alocação mais eficiente dos recursos disponíveis.
Descrição
Tese de Mestrado, Ecologia e Gestão Ambiental, 2022, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências
Palavras-chave
EICAT AS-ISK Invasoras aquáticas Portugal Espanha Teses de mestrado - 2023