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# Biología # Ecología

Enfrentando Especies Exóticas Invasoras: Un Reto Global

Una mirada a las especies invasoras y cómo amenazan los ecosistemas en todo el mundo.

Valén Holle, Anna Rönnfeldt, Katrin Schifferle, Juliano Sarmento Cabral, Dylan Craven, Tiffany Knight, Hanno Seebens, Patrick Weigelt, Damaris Zurell

― 9 minilectura


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Las especies alienígenas invasoras son plantas, animales u otros organismos que no son nativos de un ecosistema específico y pueden causar daño. Son como esos invitados no deseados a una fiesta que llegan sin haber sido invitados y descontrolan todo. Estas especies pueden contribuir a la pérdida de biodiversidad nativa, que es la variedad de vida que pertenece a un área. Esta pérdida puede ser mala no solo para la naturaleza, sino también para la salud humana y los muchos beneficios que los ecosistemas nos brindan.

El problema de las especies alienígenas invasoras no es solo una cuestión local; es un problema global. Con el aumento del comercio y los viajes, las posibilidades de que estos huéspedes no deseados se expandan están creciendo. Es como si las fronteras se estuvieran convirtiendo en puertas giratorias, permitiendo la entrada de todo tipo de organismos que pueden alterar el equilibrio de la fauna local. Para abordar este tema, los expertos creen que necesitamos urgentemente estrategias inteligentes para prevenir invasiones biológicas.

La necesidad de un enfoque estratégico

Para manejar eficazmente las especies invasoras, necesitamos establecer prioridades, especialmente cuando los recursos son limitados. Piensa en ello como un presupuesto para un gran evento: quieres asegurarte de sacar el mejor provecho de tu dinero. Aquí es donde entran en juego las listas negras. Las listas negras sirven como una lista de prioridades, ayudando a identificar qué especies alienígenas representan un alto riesgo de volverse invasivas.

Crear estas listas negras requiere datos sólidos sobre lo probable que sea que ciertas especies invadan. No es suficiente solo decir: "Oye, esta especie podría ser un problema". Necesitamos números reales y evaluaciones que respalden esas afirmaciones.

Herramientas de trabajo: Modelos de Distribución de Especies

Una de las mejores herramientas en nuestro kit para manejar especies invasoras son los modelos de distribución de especies (MDEs). Imagina los MDEs como bolas de cristal que predicen dónde podrían aparecer las especies invasoras a continuación. Estos modelos utilizan datos sobre dónde se han encontrado las especies y los vinculan a las condiciones ambientales actuales para pronosticar la distribución potencial en nuevas áreas.

Los MDEs son relativamente fáciles de usar y se benefician de la creciente disponibilidad de datos, que es una gran noticia para los investigadores. Sin embargo, hay algunos obstáculos en el camino. Si estos modelos van a ser útiles, necesitamos considerar las incertidumbres que provienen de los métodos que usamos y los datos en los que nos basamos.

Varios estudios han demostrado que usar diferentes algoritmos puede llevar a predicciones muy diferentes, lo que es preocupante, especialmente cuando intentamos prever lo que podría suceder en un mundo cambiante. Es como intentar adivinar el clima usando varias aplicaciones del clima que dan reportes contradictorios—confuso y un poco inquietante.

Abordando la incertidumbre

Para hacer las predicciones más confiables, los investigadores proponen usar un enfoque de modelado en conjunto, lo que significa tener en cuenta múltiples algoritmos y combinar sus predicciones. De esta manera, podemos capturar un rango más amplio de resultados posibles. Sin embargo, también necesitamos ser cuidadosos con los datos que decidimos incluir en estos modelos.

Para las especies invasoras, necesitamos usar datos completos que reflejen tanto sus ocurrencias nativas como no nativas. Las ocurrencias nativas representan típicamente de dónde es originalmente una especie, mientras que las ocurrencias globales incluyen lugares donde la especie ha sido introducida. Esto es crucial, ya que las plantas alienígenas podrían comportarse de manera diferente en sus nuevos hogares.

La importancia de los factores ambientales

Además de los datos de especies, las Variables Ambientales que consideramos también juegan un papel importante en nuestros modelos. Los datos climáticos son comúnmente utilizados porque influyen fuertemente en dónde pueden prosperar las especies. Pero para las plantas, las características del suelo—como los niveles de pH o contenido de nitrógeno—pueden ser igual de importantes.

Curiosamente, trabajos anteriores han sugerido que incluir las propiedades del suelo en nuestros modelos puede mejorar significativamente las predicciones. Así que, si solo miramos los datos climáticos, podríamos perder algunos factores clave que afectan el crecimiento de las plantas.

Las Islas del Pacífico: Un estudio de caso único

Para entender mejor las incertidumbres relacionadas con los MDEs y cómo afectan la creación de listas negras de especies invasoras, los investigadores se enfocaron en las Islas del Pacífico. Esta región alberga muchas especies únicas, algunas de las cuales ya están amenazadas por especies invasoras.

Las Islas Hawái, en particular, han sido gravemente afectadas, con un número asombroso de especies de plantas alienígenas invadiendo. Afortunadamente, muchas de estas especies aún no se han extendido a todas las partes del Pacífico, lo que significa que todavía hay tiempo para actuar.

La metodología: Creando listas negras

Los investigadores tenían como objetivo crear listas negras de especies potencialmente invasoras en las Islas del Pacífico utilizando MDEs y evaluando la incertidumbre introducida por los datos de entrada de especies, variables ambientales y algoritmos de modelo.

Comenzaron con una lista de 122 especies de plantas reconocidas como invasoras en Hawái. Después de filtrar, redujeron a 82 especies que podrían invadir potencialmente otras Islas del Pacífico. El equipo de investigación luego recopiló datos de especies y ambientales, considerando cuidadosamente cómo evaluar las predicciones producidas por diferentes algoritmos.

Recolección de datos

Para los datos de especies, el equipo miró dónde eran nativas las plantas y dónde habían sido introducidas. Recopilaron datos sobre la presencia de estas especies consultando bases de datos y asegurándose de que la información fuera confiable.

Luego vino la recolección de datos ambientales. Esto implicó mirar tanto datos climáticos como características del suelo. Los investigadores notaron la importancia de tener una amplia gama de datos para crear mejores modelos.

Construyendo los modelos

Con datos de especies y ambientales en mano, los investigadores se pusieron a trabajar ajustando los MDEs usando una mezcla de algoritmos. Probaron varios modelos para ver qué tan precisamente predecían la presencia de las especies invasoras.

A través de la validación cruzada, pudieron juzgar qué tan bien funcionaron sus modelos. Esto implicó comparar sus resultados con las ocurrencias reales para evaluar la calidad de sus predicciones. Al igual que un estudiante que quiere ver cómo le fue en un examen, examinaron el rendimiento de sus modelos para asegurarse de que iban por el buen camino.

Evaluando listas negras

Una vez que se crearon los modelos, el siguiente paso fue construir listas negras basadas en la Idoneidad del hábitat pronosticada para las 82 especies invasoras. Los investigadores analizaron tres enfoques diferentes para crear estas listas negras, proporcionando una visión completa de los riesgos potenciales.

Sus hallazgos revelaron una variación significativa en los rankings de especies dependiendo del tipo de datos y algoritmos utilizados. Algunas especies que podrían haber parecido inofensivas en un modelo de repente emergieron como amenazas de alto rango en otro. Esto resalta la importancia de ser exhaustivos y flexibles al evaluar posibles invasores.

El resultado: Aprendiendo de la incertidumbre

Los resultados del estudio mostraron que la elección de los algoritmos de modelado influenció en gran medida los rankings de las especies invasoras. Cuando se usaron modelos más complejos, tendían a producir predicciones diferentes en comparación con los más simples. Esto significa que crear una Lista negra robusta requiere una consideración cuidadosa de qué algoritmos usar.

Los investigadores también encontraron que usar datos de especies globales a menudo resultó en predicciones más altas para hábitats adecuados. Esto sugiere que algunas especies pueden adaptarse y encontrar nuevos lugares apropiados en sus ambientes no nativos—no quedándose con el nicho que ocupaban en casa.

Las listas negras finales y el potencial de colonización

Las listas negras fueron construidas basándose en hábitats adecuados pronosticados a través de las Islas del Pacífico, destacando qué especies estaban en riesgo de volverse invasivas. Los investigadores descubrieron que algunas especies mostraron cambios sustanciales en el rango, enfatizando la influencia de los datos elegidos en estos modelos.

Los investigadores también investigaron el potencial de colonización no realizado, examinando cuántos grupos de islas se pronosticaron para tener hábitats adecuados que aún no habían sido ocupados por las especies.

Estos conocimientos son cruciales para los esfuerzos de conservación local y ayudan a guiar las decisiones de gestión sobre qué especies atacar primero—para no acabar con una fiesta demasiado llena de invitados no deseados.

Limitaciones y direcciones futuras

Si bien el estudio hizo avances significativos en la evaluación de riesgos de especies invasoras, no estuvo exento de limitaciones. Los modelos y los datos siempre pueden mejorarse, y la investigación futura deberá ajustarse continuamente a nuevos hallazgos y cambios en el medio ambiente.

Además, está el desafío de mantener actualizadas las listas de especies. A medida que nuevas especies invasoras emergen, los gestores deben adaptar sus estrategias según corresponda. Es un poco como ser jardinero—tienes que estar atento a las malas hierbas antes de que se apoderen.

Conclusión: Un llamado a la acción

Las especies alienígenas invasoras representan una amenaza real para los ecosistemas en todo el mundo, siendo las Islas del Pacífico particularmente vulnerables. A medida que reunimos más datos y refinamos nuestros modelos, obtenemos valiosos conocimientos sobre los riesgos que presentan estas especies.

Usando listas negras y entendiendo las incertidumbres de nuestras predicciones, podemos tomar medidas para prevenir la propagación de estas especies invasoras y proteger nuestra biodiversidad única. Así que, ¡seamos vigilantes y asegurémonos de que los únicos invitados a la fiesta ecológica sean aquellos que fueron convocados para unirse a la diversión!

Fuente original

Título: Uncertainty in blacklisting potential Pacific plant invaders using species distribution models

Resumen: O_LIInvasive alien species pose a growing threat to global biodiversity, necessitating evidence-based prevention measures. Species distribution models (SDMs) are a useful tool for quantifying the potential distribution of alien species in non-native areas and deriving blacklists based on establishment risk. Yet, uncertainties due to different modelling decisions may affect predictive accuracy and the robustness of such blacklists. We thus aim to assess the relevance of three distinct sources of uncertainty in SDM-based blacklists: species data, environmental data and SDM algorithms. C_LIO_LIFocusing on 82 of the most invasive plant species on the Hawaiian Islands, we built SDMs to quantify their establishment potential in the Pacific region. We considered two different species datasets (native vs. global occurrences), two environmental predictor sets (climatic vs. edapho-climatic), and four different SDM algorithms. Based on SDM predictions, we derived blacklists using three distinct blacklisting definitions and quantified the variance in blacklist rankings associated with each source of uncertainty. C_LIO_LIOn average, SDMs showed fair predictive performance. SDM algorithm choice resulted in the largest variation in blacklist ranks while the relevance of species and environmental data was lower and varied across blacklist definitions. Nevertheless, using only native occurrences led to a clear underestimation of the establishment potential for certain species and to lower predictive performance, including high-ranking species on blacklists. C_LIO_LISDMs can serve as a robust decision support tool to plan preventive management strategies. To establish robust model-aided blacklists, we recommend ensemble models using multiple SDM algorithms that rely on global rather than native occurrences only. The relevance of environmental predictors additional to climate should be carefully considered and weighed against spatial coverage of those data to ensure sufficiently large sample sizes and predictive accuracy. We advocate for explicit assessment of uncertainty to increase confidence in blacklists and allow more reliable decision-making. C_LI

Autores: Valén Holle, Anna Rönnfeldt, Katrin Schifferle, Juliano Sarmento Cabral, Dylan Craven, Tiffany Knight, Hanno Seebens, Patrick Weigelt, Damaris Zurell

Última actualización: 2024-12-13 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.11.627501

Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.11.627501.full.pdf

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

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