Invasiva arter

Nordamerikansk bäverdamm i Tierra del Fuego
Kudzu , Atlanta
Vinca i en trädgård

En invasiv eller främmande art är en art som introduceras i en miljö som blir överbefolkad och skadar sin nya miljö. Invasiva arter påverkar livsmiljöer och bioregioner negativt och orsakar ekologiska, miljömässiga och/eller ekonomiska skador. Termen kan också användas för inhemska arter som blir skadliga för sin inhemska miljö efter mänskliga förändringar av dess näringsväv – till exempel den lila sjöborren ( Strongylocentrotus purpuratus ) som har decimerat kelpskogar längs den norra Kaliforniens kust på grund av överskörd av dess naturliga rovdjur, Kaliforniens havsutter ( Enhydra lutris) . Sedan 1900-talet har invasiva arter blivit ett allvarligt ekonomiskt, socialt och miljöhot.

Invasion av sedan länge etablerade ekosystem av organismer är ett naturligt fenomen, men mänskligt underlättade introduktioner har avsevärt ökat invasionshastigheten, omfattningen och det geografiska området. I årtusenden har människor fungerat som både oavsiktliga och avsiktliga spridningsagenter, som börjar med deras tidigaste migrationer , accelererar i upptäcktens tidsålder och accelererar igen med internationell handel . Noterbara exempel på invasiva växtarter inkluderar kudzu- vinen, andinskt pampasgräs , engelsk murgröna , japansk knotweed och gul starthistel . Exempel på invasiva djur inkluderar Nya Zeelands lersnigel , vildsvin , europeisk kanin , grå ekorre , huskatt , karp och iller .

Vissa populära referenskällor namnger nu Homo sapiens , särskilt moderna människor, som en invasiv art, men bred uppskattning av mänsklig inlärningskapacitet och deras beteendepotential och plasticitet talar emot en sådan fast kategorisering.

Terminologi

Se även: Ordlista över termer för invasionsbiologi

Främmande eller naturaliserade arter är de arter som inte är inhemska i ett område utan etablerade, och de som är ett hot mot inhemska arter och biologisk mångfald kallas ofta invasiva arter. Termen "invasiv" är dåligt definierad och ofta mycket subjektiv. Invasiva arter kan vara växter, djur, svampar och mikrober; vissa inkluderar också inhemska arter som har invaderat mänskliga livsmiljöer som gårdar och landskap. Vissa breddar termen till att omfatta inhemska eller "inhemska" arter som har koloniserat naturområden. Definitionen av "infödd" är också ibland kontroversiell. utvecklades förfäderna till Equus ferus (moderna hästar) i Nordamerika och strålade ut till Eurasien innan de blev lokalt utrotade. När de återvände till Nordamerika 1493, under deras människostödda migration, är det diskutabelt om de var infödda eller exotiska på kontinenten med sina evolutionära förfäder.

Medan studier av invasiva arter kan göras inom många delområden av biologin, har majoriteten av forskningen om invasiva organismer varit inom området ekologi och geografi där frågan om biologiska invasioner är särskilt viktig. En stor del av studiet av invasiva arter har påverkats av Charles Eltons bok från 1958 The Ecology of Invasion by Animals and Plants som byggde på den begränsade mängd forskning som gjorts inom olika områden för att skapa en generaliserad bild av biologiska invasioner. Studier på invasiva arter förblev sparsamma fram till 1990-talet då forskningen på området upplevde en stor mängd tillväxt som fortsätter till denna dag. Denna forskning, som till stor del har bestått av fältobservationsstudier, har oproportionerligt mycket handlat om landväxter . Den snabba tillväxten inom området har drivit fram ett behov av att standardisera språket som används för att beskriva invasiva arter och händelser. Trots detta finns det lite standardterminologi inom studiet av invasiva arter som i sig saknar någon officiell beteckning men som vanligtvis kallas "invasionsekologi" eller mer allmänt "invasionsbiologi". Denna brist på standardterminologi är ett betydande problem och har till stor del uppstått på grund av fältets tvärvetenskapliga karaktär som lånar termer från många discipliner såsom jordbruk , zoologi och patologi , samt på grund av studier på invasiva arter som vanligtvis utförs i isolering av varandra. Invasiva arter trivs ofta eftersom det inte finns några rovdjur som jagar dem på sina nya platser. Många invasiva arter förstör livsmiljöer där växter och djur naturligt lever.

Colautti och MacIsaac nomenklatur
Skede Karakteristisk
0 Propagula som finns i en donatorregion
jag Reser
II Introducerad
III Lokaliserad och numeriskt sällsynt
IVa Utbredd men sällsynt
IVb Lokaliserad men dominant
V Utbredd och dominerande

I ett försök att undvika det tvetydiga, subjektiva och nedsättande ordförrådet som så ofta åtföljer diskussioner om invasiva arter även i vetenskapliga artiklar, föreslog Colautti och MacIsaac ett nytt nomenklatursystem baserat på biogeografi snarare än på taxa .

Genom att kassera taxonomi, människors hälsa och ekonomiska faktorer fokuserade denna modell endast på ekologiska faktorer. Modellen utvärderade enskilda populationer snarare än hela arter. Den klassificerade varje population baserat på dess framgång i den miljön. Denna modell gällde lika för inhemska och introducerade arter, och kategoriserade inte automatiskt framgångsrika introduktioner som skadliga.

USDA:s National Invasive Species Information Center definierar invasiva arter mycket snävt. Enligt Executive Order 13112, " invasiva arter" en främmande art vars introduktion orsakar eller sannolikt kommer att orsaka ekonomisk eller miljömässig skada eller skada på människors hälsa."

Orsaker

Vanligtvis måste en introducerad art överleva vid låga befolkningstätheter innan den blir invasiv på en ny plats. Vid låga populationstätheter kan det vara svårt för den introducerade arten att reproducera sig och behålla sig själv på en ny plats, så en art kan nå en plats flera gånger innan den etablerar sig. Upprepade mönster av mänsklig rörelse, såsom fartyg som seglar till och från hamnar eller bilar som kör upp och ner på motorvägar erbjuder upprepade möjligheter till etablering (även känt som ett högt propaguletryck ). Forskare inkluderar ekosystem- och artfaktorer bland de mekanismer som, när de kombineras, etablerar invasivitet hos en nyligen introducerad art.

Ekosystembaserade mekanismer

I ekosystem bestämmer mängden tillgängliga resurser och i vilken utsträckning dessa resurser används av organismer effekterna av ytterligare arter på ekosystemet. I stabila ekosystem råder jämvikt i användningen av tillgängliga resurser. Dessa mekanismer beskriver en situation där ekosystemet har drabbats av en störning, vilket förändrar ekosystemets grundläggande karaktär.

När förändringar som en skogsbrand inträffar, gynnar normal succession inhemska gräs och forbs . En introducerad art som kan spridas snabbare än infödda kan använda resurser som skulle ha varit tillgängliga för inhemska arter och pressa ut dem. Kväve och fosfor är ofta de begränsande faktorerna i dessa situationer.

Varje art upptar en nisch i sitt inhemska ekosystem; vissa arter fyller stora och varierande roller, medan andra är mycket specialiserade. Vissa invaderande arter fyller nischer som inte används av inhemska arter, och de kan också skapa nya nischer. Ett exempel på denna typ kan hittas inom Lampropholis delicata arten av skink. Invasion är mer sannolikt i ekosystem som liknar det där den potentiella inkräktaren utvecklades.

Ekosystemförändringar kan förändra arternas utbredning. Till exempel kanteffekter vad som händer när en del av ett ekosystem störs som när mark röjs för jordbruk . Gränsen mellan kvarvarande ostörd livsmiljö och den nyröjda marken i sig bildar en distinkt livsmiljö som skapar nya vinnare och förlorare och eventuellt värdar för arter som inte skulle trivas utanför gränshabitatet.

1958 hävdade Charles S. Elton att ekosystem med högre artdiversitet var mindre utsatta för invasiva arter på grund av färre tillgängliga nischer. Andra ekologer pekade senare på mycket olika, men kraftigt invaderade ekosystem och hävdade att ekosystem med hög artdiversitet var mer mottagliga för invasion.

Denna debatt hängde på den rumsliga skalan där invasionsstudier utfördes, och frågan om hur mångfald påverkar känsligheten förblev olöst från och med 2011. Småskaliga studier tenderade att visa ett negativt samband mellan mångfald och invasion, medan storskaliga studier tenderade att visa det omvända. Det senare resultatet kan vara en bieffekt av invasivas förmåga att dra nytta av ökad resurstillgänglighet och svagare artinteraktioner som är vanligare när större prover beaktas. Detta rumsliga skalberoende mönster av effekterna av invasionen på mångfalden verkar dock inte stämma när inkräktaren är ett ryggradsdjur.

Brun träd orm

Öekosystem kan vara mer benägna att invadera eftersom deras arter möter få starka konkurrenter och rovdjur, eller för att deras avstånd från koloniserande artpopulationer gör dem mer benägna att ha "öppna" nischer. Ett exempel på detta fenomen är decimeringen av inhemska fågelpopulationer på Guam av den invasiva bruna trädormen . Omvänt kan invaderade ekosystem sakna de naturliga konkurrenterna och rovdjuren som kontrollerar invasivas tillväxt i sina inhemska ekosystem.

På små öar kan inhemska fåglar ha blivit flyglösa på grund av frånvaron av rovdjur innan de introducerades. Dessa fåglar kan inte lätt undkomma faran för dem av introducerade rovdjur. räls tendens att utvecklas utan flygning på öar har gjort dem sårbara och har lett till det oproportionerliga antalet utrotningar i den familjen.

Öarna Hawaii har många invasiva arter som påverkar öarnas inhemska växter och djur. Invasiva insekter, växter, hovdjur som rådjur, getter och grisar hotar inhemska växter, rosiga vargsniglar från sydöstra USA livnär sig på öns inhemska sniglar och växter som australiensisk trädormbunke och Miconia calvescens skuggar inhemska växter. Populationer av introducerade små eldmyror på Hawaii kan ha stora negativa effekter på djur, grödor och människor. Den beslöjade kameleonten och Jacksons kameleont har stor inverkan på Hawaiis ekologi.

I Nya Zeeland var de första invasiva arterna hundar och råttor som kom med av polynesiska bosättare omkring 1300. Katter, som senare kom med av européer, har haft en förödande effekt på det inhemska fågellivet, särskilt som många nyazeeländska fåglar är flyglösa. Kaniner , som introducerades som matkälla av sjömän på 1800-talet, har blivit en allvarlig olägenhet för bönder, särskilt på Sydön . Torntorn , ursprungligen en häckväxt hemma i Västeuropa , introducerades till Nya Zeeland för samma syfte men växer aggressivt och hotar att utplåna inhemska växter i stora delar av landet och utrotas därför rutinmässigt . De inhemska skogarna är hårt påverkade av flera arter av hjortdjur från Nordamerika och Europa och av australiensisk brushtail possum . Dessa exotiska arter har alla trivts i den Nya Zeelands miljö.

Koloniseringen av ön Madagaskar har introducerat exotiska växt- och djurarter som väsentligt har förändrat öns landskap. Detta är ett resultat av konstgjorda störningar i de nuvarande ekosystemen. Den mest kända störningen är omfattande avverkning. Detta tillåter invasionen av icke-inhemska arter när de etablerar sig i de skapade utrymmena. Några av de invasiva växtarterna på Madagaskar inkluderar prickly pear ( Opuntia spp.) och silverwattle ( Acacia dealbata ) . Vattenhyacinten ( Eichhornia crassipes ), en av de vanligaste invasiva växtarterna i världen, har nått Madagaskar under de senaste decennierna. Denna växt påverkar Madagaskar ekonomiskt eftersom mycket resurser används i försök att begränsa spridningen. Anläggningen upptar bassänger av sjöar och andra vattendrag. Den bildar täta mattor med sina rötter över vattenytorna och begränsar ljusinträngning som påverkar vattenlevande organismer. Denna anläggning används dock nu i konstgödsel och papperspåsar och för att sanera biologiskt avfall.

Invaderade ekosystem kan ha upplevt störningar, vanligtvis orsakade av människor. En sådan störning kan ge invasiva arter en chans att etablera sig med mindre konkurrens från infödda som har mindre förmåga att anpassa sig till ett stört ekosystem. Primära geomorfologiska effekter av invasiva växter är biokonstruktion och bioskydd. introducerades kudzu ( Pueraria montana ), en vinstock som är hemma i Asien, i sydöstra USA i början av 1900-talet för att kontrollera jorderosion . De primära geomorfologiska effekterna av invasiva djur är bioturbation , bioerosion och biokonstruktion. Till exempel har invasioner av den kinesiska vantkrabban ( Eriocheir sinensis ) resulterat i högre bioturbations- och bioerosionshastigheter.

Artbaserade mekanismer

Medan alla arter tävlar för att överleva, verkar invasiva arter ha specifika egenskaper eller specifika kombinationer av egenskaper som gör att de kan konkurrera ut inhemska arter . I vissa fall handlar konkurrensen om tillväxt och reproduktion. I andra fall interagerar arter med varandra mer direkt.

Forskare är oense om användbarheten av egenskaper som invasivitetsmarkörer. En studie fann att av en lista över invasiva och icke-invasiva arter kunde 86% av de invasiva arterna identifieras enbart utifrån egenskaperna. En annan studie fann att invasiva arter tenderade att bara ha en liten delmängd av de förmodade egenskaperna och att många liknande egenskaper hittades hos icke-invasiva arter, vilket kräver andra förklaringar. Vanliga invasiva artegenskaper inkluderar följande:

En introducerad art kan bli invasiv om den kan konkurrera ut inhemska arter om resurser som näringsämnen , ljus, fysiskt utrymme, vatten eller mat. Om dessa arter utvecklades under stor konkurrens eller predation , kan den nya miljön vara värd för färre kapabla konkurrenter, vilket gör att inkräktaren kan föröka sig snabbt. Ekosystem som används till fullo av inhemska arter kan modelleras som nollsummesystem där varje vinst för inkräktaren är en förlust för den infödda. Sådan ensidig konkurrensöverlägsenhet (och utrotning av inhemska arter med ökade populationer av inkräktare) är dock inte regeln. Invasiva arter samexisterar ofta med inhemska arter under en längre tid, och gradvis blir den överlägsna konkurrensförmågan hos en invasiv art uppenbar när dess population växer sig större och tätare och den anpassar sig till sin nya plats.

Lantana , övergiven citrus , Sdei Hemed

En invasiv art kanske kan använda resurser som tidigare var otillgängliga för inhemska arter, såsom djupa vattenkällor som nås av en lång pålrot , eller en förmåga att leva på tidigare obebodda jordtyper. Till exempel introducerades hullingförsett getgräs ( Aegilops triuncialis ) till Kalifornien på serpentinjordar , som har låg vattenretention, låga näringsnivåer, ett högt förhållande mellan magnesium och kalcium och möjlig tungmetalltoxicitet . Växtpopulationer på dessa jordar tenderar att visa låg densitet, men getgräs kan bilda täta bestånd på dessa jordar och tränga ut inhemska arter som har anpassat sig dåligt till serpentinjordar.

Invasiva arter kan förändra sin miljö genom att frigöra kemiska föreningar, modifiera abiotiska faktorer eller påverka beteendet hos växtätare , vilket skapar en positiv eller negativ inverkan på andra arter. Vissa arter, som Kalanchoe daigremontana , producerar allelopatiska föreningar , som kan ha en hämmande effekt på konkurrerande arter, och påverka vissa jordprocesser som kol- och kvävemineralisering. Andra arter som Stapelia gigantea underlättar rekryteringen av plantor av andra arter i torra miljöer genom att tillhandahålla lämpliga mikroklimatiska förhållanden och förhindra växtätande i tidiga utvecklingsstadier.

Andra exempel är Centaurea solstitialis (gul starthistel) och Centaurea diffusa ( diffus rygggräs ). Dessa östeuropeiska skadliga ogräs har spridit sig genom staterna på västra och västra kusten . Experiment visar att 8-hydroxikinolin , en kemikalie som produceras vid roten av C. diffusa , har en negativ effekt endast på växter som inte har utvecklats tillsammans med den. Sådana samutvecklade inhemska växter har också utvecklat försvar. C. diffusa och C. solstitialis förefaller inte i sina inhemska livsmiljöer vara överväldigande framgångsrika konkurrenter. Framgång eller brist på framgång i en livsmiljö innebär inte nödvändigtvis framgång i andra. Omvänt, att undersöka livsmiljöer där en art är mindre framgångsrik kan avslöja nya vapen för att besegra invasivitet.

Ändringar i brandregimer är en annan form av underlättande. Bromus tectorum , ursprungligen från Eurasien, är mycket eldanpassad. Det sprider sig inte bara snabbt efter förbränning utan ökar också frekvensen och intensiteten (värme) av bränder genom att tillhandahålla stora mängder torrt skräp under brandsäsongen i västra Nordamerika. I områden där den är utbredd har den förändrat den lokala brandregimen så mycket att inhemska växter inte kan överleva de frekventa bränderna, vilket gör att B. tectorum kan utöka och behålla dominansen i sitt introducerade område.

Ekologiskt underlättande förekommer också där en art fysiskt modifierar en livsmiljö på sätt som är fördelaktiga för andra arter. Till exempel zebramusslor habitatets komplexitet på sjöbottnen, vilket ger sprickor där ryggradslösa djur lever. Denna ökade komplexitet, tillsammans med den näring som tillhandahålls av avfallsprodukterna från musselfilterutfodring, ökar tätheten och mångfalden hos bentiska ryggradslösa samhällen.

Studier av invasiva arter har visat att introducerade arter har stor potential för snabb anpassning. Detta förklarar hur många introducerade arter som kan etablera sig och bli invasiva i nya miljöer. Dessutom kan hastigheten med vilken en invasiv art kan spridas vara svår att fastställa av biologer eftersom befolkningstillväxten sker geometriskt snarare än linjärt. När flaskhalsar och grundareffekter orsakar en stor minskning av populationsstorleken och kan begränsa genetisk variation , börjar individerna uppvisa additiv varians i motsats till epistatisk varians. Denna omvandling kan faktiskt leda till ökad varians i grundpopulationerna som sedan möjliggör snabb adaptiv evolution . Efter invasionshändelser kan selektion initialt påverka förmågan att sprida sig såväl som fysiologisk tolerans mot de nya stressorerna i miljön. Anpassningen fortsätter sedan för att svara på de selektiva påfrestningarna från den nya miljön. Dessa svar skulle med största sannolikhet bero på temperatur- och klimatförändringar , eller närvaron av inhemska arter oavsett om det är rovdjur eller bytesdjur. Anpassningar inkluderar förändringar i morfologi , fysiologi , fenologi och plasticitet .

Snabb adaptiv evolution hos dessa arter leder till avkommor som har högre kondition och är bättre lämpade för sin miljö. Intraspecifik fenotypisk plasticitet, pre-adaptation och post-introduktion evolution är alla viktiga faktorer i adaptiv evolution. Plasticitet i populationer ger utrymme för förändringar för att bättre passa individen i dess miljö. Detta är nyckeln i adaptiv evolution eftersom huvudmålet är hur man bäst lämpar sig för det ekosystem som arten har introducerats till. Förmågan att åstadkomma detta så snabbt som möjligt kommer att leda till en befolkning med mycket hög kondition. Föranpassningar och evolution efter den första introduktionen spelar också en roll för framgången för de introducerade arterna. Om arten har anpassat sig till ett liknande ekosystem eller innehåller egenskaper som råkar vara väl lämpade för området där den introduceras, är det mer sannolikt att den klarar sig bättre i den nya miljön. Detta, förutom evolutionen som sker efter introduktionen, avgör om arten kommer att kunna etablera sig i det nya ekosystemet och om den kommer att föröka sig och frodas.

Enemy -release-hypotesen säger att evolutionsprocessen har lett till att varje ekosystem har en ekologisk balans. Varje art kan inte ockupera en majoritet av ekosystemet på grund av närvaron av konkurrenter, rovdjur och sjukdomar. Introducerade arter som flyttas till en ny livsmiljö kan bli invasiva när dessa kontroller – konkurrenter, rovdjur och sjukdomar – inte existerar i det nya ekosystemet. Frånvaron av lämpliga kontroller leder till snabb befolkningstillväxt.

Vektorer

Icke-infödda arter har många vektorer , inklusive biogena vektorer, men de flesta invasioner är associerade med mänsklig aktivitet. Naturliga utbredningar är vanliga i många arter, men hastigheten och storleken på mänskligt förmedlade förlängningar i dessa arter tenderar att vara mycket större än naturliga förlängningar, och människor bär vanligtvis exemplar längre avstånd än naturliga krafter.

En tidig mänsklig vektor inträffade när förhistoriska människor introducerade Stillahavsråttan ( Rattus exulans) till Polynesien.

Kinesisk vantekrabba

Vektorer inkluderar växter eller frön som importeras för trädgårdsodling . Djurhandeln flyttar djur över gränserna, där de kan fly och bli invasiva . Organismer stuvas undan på transportfordon. Bland yrkesverksamma inom invasionsbiologi är den överväldigande konsensus att tillfällig mänsklig assisterad överföring är den främsta orsaken till introduktioner – annat än för polarområden . Sjukdomar kan också smittas av invasiva insekter som asiatisk citrus psyllid och bakteriesjukdomen citrus greening .

Ankomsten av invasiva propagula till en ny plats är en funktion av webbplatsens invasibilitet.

Arter har också introducerats avsiktligt. Till exempel, för att känna sig mer "hemma", bildade amerikanska kolonister "Acclimation Societies" som upprepade gånger importerade fåglar som var inhemska i Europa till Nordamerika och andra avlägsna länder. År 2008 märkte amerikanska postarbetare i Pennsylvania ljud som kom inifrån en låda från Taiwan ; lådan innehöll mer än två dussin levande skalbaggar. Jordbruksforskningstjänstens entomologer identifierade dem som noshörningsbagge , Herculesbagge och kungshjortbagge . Eftersom dessa arter inte var inhemska i USA, kunde de ha hotat inhemska ekosystem. För att förhindra att exotiska arter blir ett problem i USA krävs speciell hantering och tillstånd när levande material skickas från främmande länder. USDA- program som Smuggling Interdiction and Trade Compliance (SITC) försöker förhindra utbrott av exotiska arter i Amerika. Den avsiktliga spridningen av domesticerade växter till andra gynnsamma miljöer har beskrivits som biologisk globalisering .

Många invasiva arter är, när de väl är dominerande i området, väsentliga för områdets ekosystem. Om de tas bort från platsen kan det vara skadligt för det området.

Ekonomi spelar en stor roll vid introduktion av exotiska arter. Stor efterfrågan på den värdefulla kinesiska vantkrabban är en förklaring till den möjliga avsiktliga utsättningen av arten i främmande vatten.

Inom vattenmiljön

Utvecklingen av sjöfartshandeln har snabbt påverkat hur marina organismer transporteras i havet. Två sätt att transportera marina organismer till nya miljöer är skrovpåväxt och barlastvattentransport. Faktum är att Molnar et al. 2008 dokumenterade hundratals marina invasiva arters vägar och fann att sjöfart var den dominerande mekanismen för överföring av invasiva arter.

De-ballastering av lastfartyg

Många marina organismer har kapacitet att fästa sig vid fartygsskrov. Därför transporteras dessa organismer lätt från en vattenkropp till en annan och är en betydande riskfaktor för en biologisk invasion. Kontroll av fartygsskrovpåväxt är frivilligt och det finns för närvarande inga bestämmelser för att hantera skrovpåväxt. Regeringarna i Kalifornien och Nya Zeeland har dock aviserat strängare kontroll för nedsmutsning av fartygsskrov inom sina respektive jurisdiktioner.

Den andra huvudvektorn för transport av icke-inhemska vattenlevande arter är barlastvatten. Barlastvatten som tas upp till havs och släpps ut i hamn av transoceana fartyg är den största vektorn för invasioner av icke-inhemska vattenlevande arter. Faktum är att det uppskattas att 10 000 olika arter, varav många är främmande, transporteras via barlastvatten varje dag. Många av dessa arter anses vara skadliga och kan påverka sin nya miljö negativt. Till exempel, sötvattenszebramusslor , infödda i Svarta , Kaspiska och Azovska havet , nådde sannolikt de stora sjöarna via barlastvatten från ett transoceaniskt fartyg. Zebramusslor konkurrerar ut andra inhemska organismer för syre och mat, såsom alger . Även om invasionen av zebramusslor först noterades 1988, och en begränsningsplan genomfördes framgångsrikt kort därefter, hade planen ett allvarligt fel eller kryphål , där fartyg lastade med last när de nådde Seaway inte testades eftersom deras barlastvattentankar var tomma . Men även i en tom barlasttank finns det kvar en vattenpöl fylld med organismer som skulle kunna släppas ut vid nästa hamn (när tanken fylls med vatten efter att lasten lossats tar fartyget på sig barlastvatten som blandas med pölarna och sedan släpps allt inklusive de levande organismerna i pölarna ut vid nästa hamn). Nuvarande bestämmelser för de stora sjöarna är beroende av " salthaltschock " för att döda sötvattensorganismer som finns kvar i barlasttankar.

Även om barlastvattenbestämmelser finns för att skydda mot potentiellt invasiva arter, finns det ett kryphål för organismer i storleksklassen 10–50 mikron. För organismer mellan 10 och 50 mikron, såsom vissa typer av växtplankton , tillåter nuvarande regler att mindre än 10 celler per milliliter finns i utsläpp från behandlingssystem. Utsläppet släpps när ett fartyg tar last i en hamn så det utsläppta vattnet är inte nödvändigtvis detsamma som den mottagande vattenmassan. Eftersom många arter av växtplankton är mindre än 10 mikron i storlek och förökar sig asexuellt , skulle bara en cell som släpps ut i miljön kunna växa exponentiellt till många tusen celler under en kort tid. Detta kryphål kan ha skadliga effekter på miljön. Till exempel är vissa arter i släktet Pseudo-nitzschia mindre än 10 mikron i bredd och innehåller domoinsyra, ett neurotoxin . Om giftig Pseudo-nitzschia spp. lever i ballastutsläpp och släpps ut i sin "nya miljö" kan de orsaka domoinsyraförgiftning hos skaldjur , marina däggdjur och fåglar . Lyckligtvis har mänskliga dödsfall relaterade till domoinsyraförgiftning förhindrats på grund av stränga övervakningsprogram som uppstod efter ett utbrott av domoinsyra i Kanada 1987. Ballastvattenreglerna måste vara strängare för att förhindra framtida förgreningar i samband med potentiell utsläpp av giftiga och invasiva växtplankton. [ citat behövs ]

En annan viktig faktor att tänka på när det gäller marina invasiva arter är den roll som miljöförändringar i samband med klimatförändringar spelar, såsom en ökning av havstemperaturen . Det har gjorts flera studier som tyder på att en ökning av havstemperaturen kommer att orsaka intervallförskjutningar i organismer, vilket kan ha skadliga effekter på miljön när nya arters interaktioner uppstår. Till exempel föreslog Hua och Hwang att organismer i en barlasttank på ett fartyg som färdas från den tempererade zonen genom tropiska vatten kan uppleva temperaturfluktuationer så mycket som 20 °C. För att ytterligare undersöka effekterna av temperatur på organismer som transporteras på skrov eller i barlastvatten, Lenz et al. (2018) genomförde en studie där de genomförde ett dubbelt värmestressexperiment. Deras resultat tyder på att värmeutmaningar som organismer möter under transport kan öka stresstoleransen hos arter i deras icke-inhemska utbredningsområde genom att välja genetiskt anpassade genotyper som kommer att överleva en andra applicerad värmestress, såsom ökad havstemperatur i grundpopulationen. På grund av komplexiteten hos klimatförändringar-inducerade variationer är det svårt att förutsäga karaktären av temperaturbaserad framgång för icke-inhemska arter in situ . Eftersom vissa studier har föreslagit ökad temperaturtolerans för "kapare" på fartygsskrov eller i barlastvatten, är det nödvändigt att utveckla mer omfattande planer för förorening och barlastvattenhantering i ett försök att förhindra framtida möjliga invasioner eftersom miljöförhållandena fortsätter att förändras runt världen.

Effekter av skogsbränder och brandbekämpning

Invasiva arter utnyttjar ofta störningar i ett ekosystem ( skogsbränder , vägar , gångstigar ) för att kolonisera ett område. Stora skogsbränder kan sterilisera jordar, samtidigt som de tillför en mängd olika näringsämnen . I den resulterande fri-för-alla förlorar tidigare förankrade arter sina fördelar, vilket ger mer utrymme för invasiva. Under sådana omständigheter har växter som kan regenerera från sina rötter en fördel. Icke-infödda med denna förmåga kan dra nytta av en lågintensiv brandbränning som tar bort ytvegetation, vilket gör att infödda som förlitar sig på frön för förökning kan hitta sina nischer upptagna när deras frön äntligen spirar.

Skogsbränder uppstår ofta i avlägsna områden och kräver brandbekämpningspersonal för att resa genom orörd skog för att nå platsen. Besättningarna kan ta med sig invasiva frön. Om något av dessa friliggande frön blir etablerade kan en blomstrande koloni av invasiva få utbrott på så få som sex veckor, varefter kontroll av utbrottet kan behöva åratal av fortsatt uppmärksamhet för att förhindra ytterligare spridning. Att störa markytan, som att skära av brandgator, förstör också inhemsk täckning, exponerar jord och kan påskynda invasioner. I förorts- och vildmark-stadsgränsområden kan kommunernas förordningar om vegetationsröjning och borstborttagning för försvarbart utrymme resultera i överdrivet avlägsnande av inhemska buskar och perenner som utsätter marken för mer ljus och mindre konkurrens om invasiva växtarter. [ citat behövs ]

Brandbekämpningsfordon är ofta stora bovar i sådana utbrott, eftersom fordonen ofta körs på bakvägar som är bevuxna med invasiva växtarter. Fordonets underrede blir ett utmärkt transportfartyg. Som svar på stora bränder "sanerar" tvättstationer fordon innan de ägnar sig åt släckningsaktiviteter. [ citat behövs ] Stora skogsbränder lockar brandmän från avlägsna platser, vilket ytterligare ökar potentialen för frötransport. [ citat behövs ]

Skadliga effekter

Del av en serie om
föroreningar
Air pollution3.jpg
Luftföroreningar från en fabrik
Luft
Biologisk
Digital
Elektromagnetisk
Naturlig
Ljud
Strålning
Jord
Fast avfall
Plats
Termisk
Visuell
Krig
Vatten
Övrigt

Listor

Kategorier

Invasiva arter kan påverka de invaderade livsmiljöerna och bioregionerna negativt och orsaka ekologiska, miljömässiga eller ekonomiska skador.

Ekologisk

Europeiska unionen definierar "invasiva främmande arter" som sådana som för det första ligger utanför sitt naturliga utbredningsområde och för det andra hotar den biologiska mångfalden . Biotisk invasion anses vara en av de fem främsta drivkrafterna för global förlust av biologisk mångfald och ökar på grund av turism och globalisering . Detta kan vara särskilt sant i otillräckligt reglerade sötvattensystem , även om karantäner och barlastvattenregler har förbättrat situationen.

Amerikansk alligator och burmesisk python i Florida

Invasiva arter kan driva lokala inhemska arter till utrotning via konkurrerande uteslutning, nischförskjutning eller hybridisering med besläktade inhemska arter. Därför kan utomjordiska invasioner, förutom deras ekonomiska konsekvenser, resultera i omfattande förändringar i strukturen, sammansättningen och den globala fördelningen av biotan vid introduktionsplatser, vilket i slutändan leder till homogenisering av världens fauna och flora och förlust av biologisk mångfald . Det är svårt att entydigt hänföra utrotningar till en artinvasion. Även om bevisen är starka för att den senaste tidens utrotning av cirka 90 amfibiearter kan spåras till chytridsvampen som sprids genom internationell handel, har den mesta vetenskapliga forskningen fokuserat på djurinkräktare. Oro över invasiva arters inverkan på den biologiska mångfalden väger vanligtvis de faktiska bevisen (antingen ekologiska eller ekonomiska) i relation till den potentiella risken. [ citat behövs ]

Markröjning och mänsklig bebyggelse sätter en betydande press på lokala arter. Störda livsmiljöer är utsatta för invasioner som kan ha negativa effekter på lokala ekosystem, förändra ekosystemfunktioner. En art av våtmarksväxter känd som ʻaeʻae på Hawaii (den inhemska Bacopa monnieri ) betraktas som en skadedjursart i artificiellt manipulerade vattenfågelskyddsområden eftersom den snabbt täcker grunda lerbottnar som är etablerade för utrotningshotade hawaiiansk stylta ( Himantopus mexicanus knudseni ), vilket gör dessa områden oönskade för fåglarna.

Flera successiva introduktioner av olika icke-inhemska arter kan ha interaktiva effekter; införandet av en andra icke-inhemsk art kan göra det möjligt för den första invasiva arten att blomstra. Exempel på detta är introduktionerna av ametistmusslan ( Gemma gemma ) och den europeiska gröna krabban ( Carcinus maenas) . Ädelmusslan introducerades i Kaliforniens Bodega Harbor från USA:s östkust för ett sekel sedan. Den hade hittats i små mängder i hamnen men hade aldrig förträngt den inhemska musslorten ( Nutricola spp.). I mitten av 1990-talet resulterade introduktionen av den europeiska gröna krabban, som befanns att tära på de inhemska musslorna, i en minskning av de inhemska musslorna och en ökning av de introducerade musslpopulationerna.

Invasiva arter kan förändra ekosystemens funktioner. Till exempel kan invasiva växter förändra brandregimen (cheatgrass, Bromus tectorum ), näringsämnescirkulation (slät trådgräs Spartina alterniflora ) och hydrologi ( Tamarix ) i inhemska ekosystem. Invasiva arter som är nära besläktade med sällsynta inhemska arter har potential att hybridisera med de inhemska arterna. Skadliga effekter av hybridisering har lett till en nedgång och till och med utrotning av inhemska arter. Till exempel hybridisering med introducerat cordgrass, Spartina alterniflora , förekomsten av Kalifornien cordgrass ( Spartina foliosa) i San Francisco Bay . Invasiva arter orsakar konkurrens om inhemska arter och på grund av detta är 400 av de 958 hotade arterna enligt lagen om utrotningshotade arter i riskzonen.

Poster asking campers to not move firewood around, avoiding the spread of invasive species

Den oavsiktliga introduktionen av skogsarter och växtpatogener kan förändra skogens ekologi och skada virkesindustrin . Sammantaget invaderas skogsekosystem i USA i stor utsträckning av exotiska skadedjur, växter och patogener.

Den asiatiska långhorniga skalbaggen ( Anoplophora glabripennis ) introducerades först i USA 1996 och förväntades infektera och skada miljontals hektar lövträd. Från och med 2005 hade trettio miljoner dollar spenderats i försök att utrota denna skadegörare och skydda miljontals träd i de drabbade regionerna. Den ulliga adelgiden har åsamkat gammal skog av gran, gran och hemlock och skadar julgransindustrin . Och kastanjesvampen ( Cryphonectria parasitica ) och holländsk almsjuka ( Ophiostoma novo-ulmi ) är två växtpatogener med allvarliga effekter på dessa två arter och på skogens hälsa. Vitlökssenap, Alliaria petiolata , är en av de mest problematiska invasiva växtarterna i östliga nordamerikanska skogar. Vitlökssenapens egenskaper skiljer sig något från de omgivande inhemska växterna, vilket resulterar i en mycket framgångsrik art som förändrar sammansättningen och funktionen hos de inhemska samhällen den invaderar. När vitlökssenap invaderar underbebyggelse påverkar det tillväxthastigheten för trädplantor, vilket sannolikt kommer att förändra skogens förnyelse av skogens sammansättning i framtiden.

Inhemska arter kan hotas av utrotning genom genetisk förorening . Genetisk förorening är oavsiktlig hybridisering och introgression , vilket leder till homogenisering eller ersättning av lokala genotyper som ett resultat av antingen en numerisk eller fitnessfördel hos den introducerade arten. Genetisk förorening sker antingen genom introduktion eller genom habitatmodifiering, där tidigare isolerade arter förs i kontakt med de nya genotyperna. Invaderande arter har visat sig anpassa sig till sina nya miljöer på anmärkningsvärt kort tid. Populationsstorleken för invaderande arter kan förbli liten under ett antal år och sedan uppleva en explosion i populationen, ett fenomen som kallas "fördröjningseffekten".

Hybrider som härrör från invasiva arter som korsar sig med inhemska arter kan införliva sina genotyper i genpoolen över tid genom introgression . På liknande sätt kan i vissa fall en liten invaderande befolkning hota mycket större infödda befolkningar. Till exempel introducerades Spartina alterniflora i San Francisco Bay och hybridiserades med inhemsk Spartina foliosa . Det högre pollenantalet och manliga konditionen hos de invaderande arterna resulterade i introgression som hotade de inhemska populationerna på grund av lägre pollenantal och lägre livsduglighet hos de inhemska arterna. Minskningen av konditionen är inte alltid uppenbar endast från morfologiska observationer. En viss grad av genflöde är normalt och bevarar konstellationer av gener och genotyper. Ett exempel på detta är korsningen av migrerande prärievargar med den röda vargen , i områden i östra North Carolina där den röda vargen återinfördes. Slutresultatet var en minskning av stabila häckande par av röda vargar, vilket ytterligare kan komplicera den sociala stabiliteten i flockar och återinförandeinsatser.

Miljö

Invasiva arter och åtföljande kontrollinsatser kan ha långsiktiga konsekvenser för folkhälsan . Till exempel kan bekämpningsmedel som används för att behandla en viss skadedjursart förorena mark och ytvatten. Människans intrång i tidigare avlägsna ekosystem har exponerat exotiska sjukdomar som HIV för den bredare befolkningen. Införda fåglar (t.ex. duvor ), gnagare och insekter (t.ex. myggor , loppor , lus och tsetseflugor ) kan fungera som vektorer och reservoarer för mänskliga lidanden. Genom den nedtecknade historien spreds epidemier av mänskliga sjukdomar, såsom malaria , gula febern , tyfus och böldpest , via dessa vektorer. Ett färskt exempel på en introducerad sjukdom är spridningen av West Nile-viruset , som dödade människor, fåglar, däggdjur och reptiler. De introducerade kinesiska vantekrabborna är bärare av asiatisk lungfluke . Vattenburna sjukdomar, såsom kolerabakterier ( Vibrio cholerae ), och orsakande agens av skadliga algblomningar transporteras ofta via barlastvatten.

I Sydafrikas Kapstadsregion visade analys att återställandet av prioriterade undervattenkällor genom avlägsnande av törstiga främmande växters invasioner (dvs australiska akacior, tallar och eukalyptus, australisk svarta, ...) skulle generera förväntade årliga vattenvinster på 50 miljarder liter inom 5 år jämfört med business-as-usual-scenariot (vilket är viktigt eftersom Kapstaden upplever betydande vattenbrist ). Det motsvarar 1/6 av stadens nuvarande försörjningsbehov. Dessa årliga vinster kommer att fördubblas inom 30 år. Återställandet av avrinningsområdet är betydligt mer kostnadseffektivt än andra vattenförstärkningslösningar (1/10 av enhetskostnaden för alternativa alternativ). En vattenfond har inrättats och dessa exotiska arter håller på att utrotas.

Ekonomisk

Globalt spenderas 1,4 biljoner dollar varje år på att hantera och kontrollera invasiva arter. Vissa inkräktare kan påverka ekonomin i det lokala området negativt.

Förenta staterna

Till exempel, i området kring de stora sjöarna är havsnögen en invasiv art som fungerar som ett rovdjur . I sin ursprungliga livsmiljö använde havsnögen co-evolution för att fungera som en parasit utan att döda värdorganismen . Men i området kring de stora sjöarna saknas denna sam-evolutionära länk, så havslampögonen fungerar som ett rovdjur och kan konsumera upp till 40 pund fisk under sin 12–18 månaders matningsperiod. Havslökar jagar alla typer av stora fiskar som öring och lax . Havslampögornas destruktiva effekter på stora fiskar påverkar fiskeindustrin negativt och har bidragit till att vissa arters population kollapsar.

Ekonomiska kostnader från invasiva arter kan delas upp i direkta kostnader genom produktionsbortfall inom jord- och skogsbruk och förvaltningskostnader. Beräknad skade- och kontrollkostnad för invasiva arter enbart i USA uppgår till mer än 138 miljarder dollar årligen. Ekonomiska förluster kan också uppstå genom förlust av rekreations- och turismintäkter . När ekonomiska kostnader för invasioner beräknas som produktionsbortfall och förvaltningskostnader är de låga eftersom de inte tar hänsyn till miljöskador; om monetära värden tilldelades utrotning av arter, förlust av biologisk mångfald och förlust av ekosystemtjänster , skulle kostnaderna från effekterna av invasiva arter öka drastiskt. Följande exempel från olika sektorer av ekonomin visar effekterna av biologiska invasioner.

Det hävdas ofta att nyckeln till att minska kostnaderna för skador och hantering av invasiva arter är tidig upptäckt och snabb respons, vilket innebär att en initial kostnad för att söka efter och hitta en invasiv art och snabbt kontrollera den, medan populationen är liten, är billigare än att hantera den invasiva befolkningen när den är utbredd och redan orsakar skada. Ett intensivt sökande efter inkräktaren är dock endast viktigt för att minska kostnaderna i de fall där den invasiva arten (1) inte ofta återinförs i det förvaltade området och (2) kostnadseffektivt att söka efter och hitta.

Parthenium hysterophorus , Achanakmar tigerreservat

Ogräs minskar avkastningen i jordbruket, även om de kan ge viktiga näringsämnen. Vissa djupt rotade ogräs kan "bryta" näringsämnen (se dynamisk ackumulator ) från underjorden och deponera dem på matjorden, medan andra ger livsmiljö för nyttiga insekter eller ger mat åt skadedjursarter. Många ogräsarter är oavsiktliga introduktioner som åtföljer frön och importerat växtmaterial. Många införda ogräs i betesmarker konkurrerar med inhemska foderväxter, hotar unga nötkreatur (t.ex. lövskog, Euphorbia virgata ) eller är osmakliga på grund av taggar och ryggar (t.ex. gul starthistle ). Foderförlusten från invasiva ogräs på betesmarker uppgår till nästan USD bara i USA. En minskning av pollinatörtjänster och förlust av fruktproduktion har orsakats av honungsbin infekterade av det invasiva varroakvalstret . Införda råttor ( Rattus rattus och R. norvegicus ) har blivit allvarliga skadegörare på gårdar och förstör lagrad spannmål. Införandet av lövminerflugor ( Agromyzidae ), inklusive den amerikanska serpentinbladsgruvarbetaren ( Liriomyza trifolii ), till Kalifornien har också orsakat förluster i Kaliforniens blomsterodlingsindustri , eftersom larverna av dessa invasiva arter livnär sig på prydnadsväxter.

Invasiva växtpatogener och insektsvektorer för växtsjukdomar kan också undertrycka jordbrukets avkastning och plantskolor. Citrusgrönning är en bakteriesjukdom som överförs av den invasiva asiatiska citruspsylliden (ACP). På grund av effekterna av denna sjukdom på citrusgrödor är citrus i karantän och mycket reglerad i områden där AVS har hittats.

Invasiva arter kan påverka friluftsliv, som fiske, jakt , vandring , djurliv och vattenbaserade aktiviteter. De kan skada ett brett spektrum av miljötjänster som är viktiga för rekreation, inklusive, men inte begränsat till, vattenkvalitet och kvantitet , växt- och djurmångfald och artöverflöd . Eiswerth säger, "väldigt lite forskning har utförts för att uppskatta motsvarande ekonomiska förluster på rumsliga skalor som regioner, stater och vattendelar ". Eurasian watermilfoil ( Myriophyllum spicatum ) i delar av USA fyller sjöar med växter som komplicerar fiske och båtliv. Det mycket högljudda ropet från den introducerade gemensamma coquin sänker fastighetsvärdena i drabbade stadsdelar på Hawaii . Den orbvävande spindeln Zygiella x-notata , som är invasiv i Kalifornien, stör trädgårdsarbetet med sina stora nät.

Europa

Den totala ekonomiska kostnaden för invasiva främmande arter i Europa mellan 1960 och 2020 har uppskattats till cirka 140 miljarder USD (inklusive potentiella kostnader som kan ha realiserats eller inte) eller 78 miljarder USD (endast inklusive observerade kostnader som man vet har realiserats). Dessa uppskattningar är mycket försiktiga. Modeller baserade på dessa data tyder på en verklig årlig kostnad på cirka 140 miljarder USD 2020.

Italien är ett av de mest invaderade länderna i Europa , med en uppskattning av mer än 3 000 främmande arter. Effekterna av invasiva främmande arter på ekonomin har varit omfattande, från förvaltningskostnader till förlust av skördar till skador på infrastrukturen. Den totala ekonomiska kostnaden för invasioner till Italien mellan 1990 och 2020 uppskattades till 819,76 miljoner USD (704,78 miljoner euro). Men endast 15 registrerade arter har mer tillförlitligt uppskattade kostnader, varför den faktiska kostnaden kan vara mycket större än den tidigare nämnda summan.

Frankrike har uppskattningsvis minst 2 750 introducerade och invasiva främmande arter. Renault et al. (2021) fick 1 583 kostnadsrekord för 98 invasiva främmande arter och fann att de orsakade en konservativ total kostnad mellan 1,2 miljarder USD och 11,5 miljarder USD under perioden 1993–2018. Denna studie extrapolerade också kostnader för arter som invaderar Frankrike, men för vilka kostnader rapporterades endast i andra länder men inte i Frankrike, vilket gav en extra kostnad som sträckte sig från 151 miljoner USD till 3,03 miljarder USD. Skadekostnaderna var nästan åtta gånger högre än förvaltningens utgifter. Insekter, och i synnerhet den asiatiska tigermyggan Aedes albopictus och gula febermyggan Ae. aegypti , uppgick till mycket höga ekonomiska kostnader, följt av icke-graminoida landlevande blommande och vattenväxter ( Ambrosia artemisiifolia , Ludwigia sp. och Lagarosiphon major ). Över 90 % av de främmande arterna som för närvarande registreras i Frankrike hade inga kostnader rapporterade i litteraturen, vilket resulterade i stora snedvridningar i taxonomiska, regionala och aktivitetssektorer. Inga anmälningar betyder dock inte att det inte finns några negativa konsekvenser och därmed inga kostnader.

Gynnsamma effekter

Chris D. Thomas hävdar att de flesta introducerade arter är neutrala eller fördelaktiga med avseende på andra arter men detta är en minoritetsuppfattning. Forskarvärlden anser generellt att deras effekter på den biologiska mångfalden är negativa .

Invasiva arter har potential att tillhandahålla en lämplig livsmiljö eller matkälla för andra organismer. I områden där en infödd har dött ut eller nått en punkt att den inte kan återställas, kan icke-inhemska arter fylla sin roll. Exempel på detta är:

  • Tamarisken , en icke-inhemsk vedartad växt, och den sydvästra pilflugsnapparen , en utrotningshotad fågel. 75 % av sydvästra pilflugsnapparna visade sig häcka i dessa växter och deras framgång var densamma som flugsnapparna som hade häckat i inhemska växter. Borttagandet av Tamarisk skulle vara skadligt för den sydvästra pilflugsnapparen, eftersom deras inhemska häckningsplatser inte kan återställas.
  • Den kaliforniska klappskenan ( Rallus longirostris obsoletus ) hade växt delvis till det nya hybridgräset av Spartina alterniflora och Spartina foliosa (invasiv). Det nya gräset växte tätare än den lokala versionen och dog inte tillbaka under vintern, vilket gav bättre täckning och häckningsmiljö för den hemlighetsfulla fågeln. Under 1990-talet, när hybriden spred sig, hade järnvägsbefolkningen skjutit i höjden.
  • Sedan zebramusslor etablerade sig har klarheten i det en gång grumliga vattnet i Lake Erie ökat avsevärt, vilket ökar sikten till 30 fot (9 meter) i vissa områden, jämfört med mindre än 6 tum (15 centimeter) i mitten av den 20:e århundrade. Detta har uppmuntrat tillväxt av vissa vattenväxter, som i sin tur har blivit plantskolor för fiskar som den gula abborren . Zebramusslan utgör också en födokälla för fiskarter som snäckor och den tidigare hotade sjöstören , med påvisbara effekter på populationsstorlekar. Lake Erie sägs nu vara världens främsta fiske efter småmun. Migrerande änder har också börjat använda musslorna som föda.
  • Saltvattenkrokodiler har levt i Australien i miljontals år, men på 1960- och 1970-talen var de i fara att utrotas. Vilda grisar, introducerade av europeiska bosättare, blev en stapelvara i deras kost. Den inhemska flodmynningskrokodilpopulationen har sedan dess återhämtat sig till stor del tack vare dessa invasiva vilda svin.

Det andra sättet som icke-inhemska arter kan vara fördelaktiga är att de fungerar som katalysatorer för restaurering. Detta beror på att närvaron av icke-inhemska arter ökar heterogeniteten och den biologiska mångfalden i ett ekosystem. Denna ökning av heterogenitet kan skapa mikroklimat i glesa och eroderade ekosystem, vilket sedan främjar tillväxt och återupprättande av inhemska arter. I Kenya guava verklig potential som ett verktyg för att återställa tropisk skog. Studier av isolerade guavaträd i jordbruksmark visade att de var extremt attraktiva för ett brett spektrum av fruktätande fåglar. När fåglarna besökte dem tappade fåglarna frön under guavorna, många av dem från träd i närliggande delar av regnskogen, och många av dessa frön grodde och växte till unga träd. Överraskande nog verkade avståndet till närmaste skog inte spela någon roll alls – träd upp till 2 kilometer (1,2 mi) bort (det längsta avståndet som studerades) var lika bra som träd mycket närmare skogsfragment. Guavor etablerar sig lätt på förstörd mark, och varje träd är potentiellt kärnan i en del av regenererande regnskog. Naturligtvis är de flesta plantor som växer under guava bara mer guava, men guava är ett tidigt successivt träd som snart dör ut när det övertoppas av större träd, och inte heller aktivt invaderar primärskogen. Invasiva främmande träd kan också vara användbara för att återställa inhemsk skog. I Puerto Rico kunde inhemska pionjärträd klara av naturliga störningar som torka, orkaner, översvämningar och jordskred, men är oftast oförmögna att kolonisera mark som har genomgått avskogning, utökad jordbruksanvändning och eventuellt övergiven. På dessa platser utvecklas pionjärsamhällen med låg mångfald av invasiva träd, men med tiden invaderar inhemska träd. Främmande pionjärer kan dominera i 30 till 40 år men det slutliga resultatet, efter 60 till 80 år, är en mångsidig blandning av inhemska och främmande arter, men med en majoritet av inhemska arter. I avsaknad av de första främmande kolonisterna tenderar övergiven jordbruksmark att bli betesmark och förbli så nästan på obestämd tid.

Den sista fördelen med icke-inhemska arter är att de tillhandahåller ekosystemtjänster. Vidare kan främmande arter fungera som biokontrollmedel för att begränsa effekterna av invasiva arter, såsom användningen av främmande arter för att bekämpa skadedjur i jordbruket. Asiatiska ostron filtrerar till exempel vattenföroreningar bättre än inhemska ostron till Chesapeake Bay . En studie från Johns Hopkins School of Public Health fann att det asiatiska ostronet avsevärt kan gynna buktens försämrade vattenkvalitet. Dessutom har vissa arter invaderat ett område så länge sedan att de har hittat sin egen fördelaktiga nisch i miljön, en term som kallas naturalisering . Till exempel har biet Lasioglossum leucozonium , som genom populationsgenetisk analys visat sig vara en invasiv art i Nordamerika, blivit en viktig pollinatör av sockerbär ( Rubus spp.) såväl som gurka , äppelträd och blåbärsbuskar . Den schackfläckiga fjärilen hade en fördel för alla honor som lade sina ägg på ribwort groblad en invasiv växt. Grobladen förblev gröna tillräckligt länge för att larverna skulle överleva under torra somrar, som tycktes bli lite torrare med de första tecknen på klimatförändringar. Däremot krympte de inhemska växterna de brukade äta upp och de flesta larverna svalt eller torkade. Med denna skillnad i överlevnad började fjärilarna att tycka om att lägga sina ägg på bananer: andelen kvinnliga fjärilar som var nöjda med att lägga sina ägg på denna växt ökade från under en tredjedel 1984 till tre fjärdedelar 1987. Några år senare var bytet klart. Den federalt hotade Taylors schackfläck ( Euphydryas editha taylori , en underart av Ediths schackfläck, vars historiska livsmiljöer har gått förlorade) är så beroende av den att naturvårdare aktivt planterar groblad ut i naturen. För att ge ett utbud av fjärilar föder fångar vid Mission Creek Corrections Center for Women i delstaten Washington upp prickfläckar i ett växthus så att de kan släppas ut i dessa nya livsmiljöer. Hur konstigt det än kan tyckas, hjälper det att aktivt uppmuntra en främmande växt (ökande vinster) att bevara en mycket älskad inhemsk insekt (minska förlusterna).

Vissa invasioner erbjuder potentiella kommersiella fördelar. Silverkarp och vanlig karp kan till exempel skördas för människoföda och exporteras till marknader som redan är bekanta med produkten, eller bearbetas till sällskapsdjursfoder eller minkfoder . Vattenhyacint kan omvandlas till bränsle av metanrötare , och andra invasiva växter kan också skördas och användas som en källa till bioenergi . Men på andra håll, för det mesta, dör de tiotusentals introducerade arterna antingen snabbt ut eller slår sig ner och blir eko-modeller, pollinerar grödor, sprider frön, kontrollerar rovdjur och ger mat och livsmiljöer för inhemska arter. De eliminerar sällan infödda. Istället för att minska den biologiska mångfalden är de nya nya världarna som uppstår vanligtvis rikare på arter än vad som gick innan.

Kontroll, utrotning och studier

Människans beteendepotential och plasticitet i interaktioner mellan arter och miljö skapar möjligheter för att åtgärda negativa effekter av artinvasioner. Allmänheten är intresserad av att lära sig mer om invasiva arter, och är mest motiverad av invasiva arter som påverkar deras lokala område/samhälle. Kontroll av främmande arter är en komplex men viktig uppgift i strategin för bevarande av biologisk mångfald i naturliga ekosystem, eftersom inkräktare kan orsaka betydande ekonomiska och ekologiska skador. En av de mest lovande metoderna för att kontrollera främmande arter är genetisk.

Lastkontroll och karantän

Den ursprungliga motiveringen var att skydda mot skadedjur i jordbruket samtidigt som man fortfarande tillåter export av jordbruksprodukter. 1994 kom man överens om den första uppsättningen globala standarder, inklusive avtalet om tillämpning av sanitära och fytosanitära åtgärder ( SPS-avtalet). Dessa övervakas av Världshandelsorganisationen . Internationella sjöfartsorganisationen övervakar den internationella konventionen för kontroll och hantering av fartygs barlastvatten och sediment (barlastvattenhanteringskonventionen ) . Även om konventionen om biologisk mångfald främst är inriktad på andra, mer allmänna miljöhänsyn, anger den några åtgärder som dess medlemmar bör vidta för att kontrollera invasiva arter. CBD är det viktigaste internationella avtalet om miljökonsekvenserna av invasiva arter eftersom de flesta sådana åtgärder är frivilliga och ospecifika.

Bromsar spridningen

Brandmän blir alltmer ansvariga för sanering av sin egen utrustning, offentlig vattenutrustning och privat vattenutrustning, på grund av risken för överföring av invasiva arter i vatten. I USA är detta särskilt ett bekymmer för brandmän i vilda mark, eftersom invasion av kvagga och zebramusslor och skogsbränder råkar förekomma samtidigt i den amerikanska västern.

Återupprättande arter

Området för örestaurering har utvecklats som ett område för bevarandebiologi och ekologisk restaurering , varav en stor del handlar om utrotning av invasiva arter. En studie från 2019 tyder på att om utrotning av invasiva djur genomfördes på bara 169 öar skulle överlevnadsutsikterna för 9,4 % av jordens mest hotade landlevande ryggradsdjur förbättras.

Invasiv utrotning av ryggradsdjur på öar visade sig vara i linje med majoriteten av FN:s mål för hållbar utveckling (särskilt mål 15 ) och många associerade mål såsom bevarande av marin och terrestra biologisk mångfald, främjande av lokala och globala partnerskap, ekonomisk utveckling, begränsning av klimatförändringar, mänskliga hälsa och sanitet och hållbar produktion och konsumtion.

Gnagare fördes till södra Georgia , en ö i södra Atlanten utan permanenta invånare, på 1700-talet av fartyg med försegling och valfångst. De förstörde snart öns fågelbestånd, åt ägg och attackerade kycklingar. 2018 förklarades South Georgia Island fri från invasiva gnagare efter en flerårig utrotningsinsats . Efter utrotningen har fågelpopulationerna återhämtat sig, inklusive populationer av South Georgia Pipit och South Georgia pintail , två arter som bara finns på ön.

Problematiska introduktioner av exotiska sjukdomar under det senaste århundradet eller så inkluderar kastanjeblåsan som nästan har eliminerat det amerikanska kastanjeträdet från dess skogsmiljö. Åtgärder för att öka populationen av den amerikanska kastanjen inkluderar att skapa växtresistenta träd som kan återinföras. Detta visar både de negativa och de positiva aspekterna av introducerade arter.

Problem kan också uppstå som i fallet med den trassliga ekologin i San Francisco Bay som också snubblade som ekologiska återställare. I mitten av 1900-talet dränerade ingenjörer många av buktens myrar och lerbankar för byggprojekt. Men attityderna förändrades. Naturvårdare blev bekymrade över förlusten av naturliga livsmiljöer, och från 1970-talet spenderade ingenjörer fler miljoner dollar på att täppa till sina avlopp för att återställa förlorade lermarker, saltmarker och andra våtmarker. Som en del av detta program började Army Corps of Engineers plantera återvätade kärr med ett snörgräs från östra USA Spartina alterniflora . Detta nya gräs började blandas med sin nära släkting, det lokala kaliforniska snörgräset (Spartina foliosa). Resultatet var ett nytt hybridgräs som koloniserade mycket mer aggressivt än någon av dess förfäder. Det spred sig till områden som ingen hade tänkt sig, täckte tidigare öppna lera, täppte till kanaler, kom i vägen för ostronodlare och – värst av allt för många – förstörde utsikter för miljoner dollar och skadade värdet på exklusiva fastigheter vid vattnet. Så för ett decennium sedan lanserade myndigheterna ett mångmiljonprojekt för att befria bukten från både utomjordingen från öst och hybriden. Men det gick också fel. Det visade sig att en av buktens mest totemiska och utrotningshotade fåglar, den kycklingstora och i stort sett flyglösa kaliforniska klappskenan ( Rallus longirostris obsoletus ), hade växt delvis till det nya hybridgräset. Gräset växte tätare än den lokala versionen och dog inte tillbaka under vintern, vilket gav bättre täckning och häckningsmiljö för den hemlighetsfulla fågeln. Under 1990-talet, när hybriden spred sig, hade järnvägsbefolkningen skjutit i höjden. Men efter 2004, när utrotningen började, kraschade fågelns antal. Det var inget att ta miste på orsaken. I tid och rum minskade fågelpopulationen efter utrotningen av det främmande gräset.

Taxon substitution

Icke-inhemska arter kan introduceras för att fylla en ekologisk ingenjörsroll som tidigare utfördes av en inhemsk art som nu är utdöd. Förfarandet är känt som taxonsubstitution.

På många öar har sköldpaddans utrotning resulterat i dysfunktionella ekosystem med avseende på fröspridning och växtätande. På Mauritius öar utanför kusten hade sköldpaddor som nu utrotats fungerat som växtätare. Introduktionen av de främmande Aldabra jättesköldpaddorna på två holmar 2000 och 2007 har börjat återställa den ekologiska jämvikten. De introducerade sköldpaddorna sprider frön från flera inhemska växter och betar selektivt invasiva växtarter. Bete och surfning förväntas ersätta pågående intensiv manuell ogräsrensning och de introducerade sköldpaddorna häckar redan.

Invasivorism

Se även: Lista över ätbara invasiva arter

Invasiva arter är flora och fauna vars införande i en livsmiljö stör det inhemska ekosystemet. Som svar är invasivorism en rörelse som utforskar idén om att äta invasiva arter för att kontrollera, minska eller eliminera deras populationer. Kockar från hela världen har börjat leta efter och använda invasiva arter som alternativa ingredienser.

2005 skapade kocken Bun Lai från Miya's Sushi i New Haven, Connecticut den första menyn tillägnad idén om att använda invasiva arter, under vilken tid hälften av menyernas utbud av invasiva arter var konceptuella eftersom invasiva arter ännu inte var kommersiellt tillgängliga. Idag erbjuder Miya's en uppsjö av invasiva arter som Chesapeake blå havskatt , Florida lionfish , Kentucky silver karp , Georgia kanonbollmaneter och invasiva ätbara växter som japansk knotweed och Autumn Olive .

Joe Roman , en naturvårdsbiolog från Harvard och University of Vermont som är mottagare av Rachel Carson Environmental-priset, är redaktör och chef för Eat The Invaders, en webbplats dedikerad till att uppmuntra människor att äta invasiva arter som en del av en lösning på problemet .

Skeptiker påpekar att när en främmande art väl har förankrat sig på en ny plats – som den indo- Stillahavsfisken som nu praktiskt taget har tagit över vattnen i västra Atlanten , Karibien och Mexikanska golfen – är utrotning nästan omöjlig. Kritiker hävdar att uppmuntran av konsumtion kan ha den oavsiktliga effekten att skadliga arter sprids ännu mer.

Förespråkare av invasivorism hävdar att människor har förmågan att äta bort vilken art som helst som den har aptit på, vilket pekar på de många djur som människor har kunnat jaga till utrotning – som den karibiska munksälen och passagerarduvan . Förespråkare av invasivorism pekar också på den framgång som Jamaica har haft genom att avsevärt minska populationen av lejonfisk genom att uppmuntra konsumtionen av fisken.

Under de senaste åren har organisationer inklusive Reef Environmental Educational Foundation och Institute for Applied Ecology, bland andra, publicerat kokböcker och recept som inkluderar invasiva arter som ingredienser.

Bekämpningsmedel

Bekämpningsmedel används ofta för att kontrollera och utrota invasiva. Herbicider som används mot invasiva växter inkluderar svampherbicider . Även om den effektiva populationsstorleken för en introducerad population är flaskhalsad , har viss genetisk variation varit känd för att ge invasiva växter resistens mot dessa svampbioherbicider . Meyer et al. 2010 finner invasiva populationer av Bromus tectorum med resistens mot Ustilago bullata som används som biokontroll, och Bruckart et al. 2017 hitta samma i Microstegium vimineum föremål för Bipolaris microstegii och B. drechsleri . Detta är inte bara en karaktär av invasiv växtgenetik – Burdon et al. 1995 visar att detta är normalt för vilda växter i deras studie av det inhemska ogräset Linum marginale och dess svamppatogen Melampsora lini . De visar vidare att en del av denna resistens beror på oregelbunden groning som leder till persistens i fröbanken . MacDonald et al. 2011 och Fowler et al. 2013 finner att grödor också har en annan nackdel jämfört med alla okontrollerade växter – vilda inhemska eller invasiva – nämligen deras större upptag av näringsämnen. Grödor odlas medvetet för att öka näringsintaget för att möjliggöra ökad produktproduktion. Alla patogener kommer att hitta en mindre attraktiv miljö i eller på den invasiva växten än en gröda, och MacDonald finner att gödselmedel ofta är irrelevant för den invasiva ⇔ grödans näringsskillnad.

Förutsäga framtida invasiva arter

Att förutsäga framtida invasiva arter är ett prioriterat ämne för många forskare. Denna trend har motiverats av de extrema negativa effekterna och ihållande karaktären hos invasiva arter. Med andra ord, eftersom inkräktare orsakar betydande skada (se avsnittet "Biverkningar" ovan) och är nästan omöjliga att helt utrota när de väl har etablerat sig i en ny miljö, finns det en enighet om att invasioner bäst hanteras genom att förutsäga vilka arter som har en hög sannolikheten för att orsaka negativa effekter och förhindra att dessa arter introduceras i nya miljöer.

Förutsäga invasiva växter

Växter är ofta föremål för forskning som syftar till att förutsäga framtida invasiva arter. Att noggrant förutsäga invasiva växter kan vara särskilt effektivt för att minska negativ påverkan från inkräktare eftersom en betydande andel av växter som blev invasiva introducerades till nya miljöer med avsikt. I USA har det uppskattats att 60 % av invasiva växter introducerades avsiktligt. Därför, eftersom människor har kontroll över majoriteten av dessa introduktioner, kan korrekt kunskap om vilka arter som sannolikt orsakar negativa effekter användas för att förbjuda import och export av problematiska växter.

Det är viktigt att notera att den stora majoriteten (uppskattningar varierar mellan 66–90%) av främmande växter inte har negativa effekter när de flyttas till nya miljöer. Dessutom utgör dessa ofarliga icke-inhemska växter en betydande del av trädgårdsnäringen (en industri som omsatte 13,8 miljarder dollar i USA 2019). Därför är de flesta forskare överens om att ett förbud mot omlokalisering av alla icke-inhemska växter skulle vara onödigt hårt, förutom att det är orealistiskt. Detta understryker ytterligare behovet av att förutsäga vilka arter som kommer att bli invasiva och bara reglera dessa växter.

Ogräsriskbedömningar

Ogräsriskbedömningar är vanligt använda verktyg för att förutsäga chanserna för en specifik växtart att ha negativa effekter i en specifik ny miljö (kallas ibland "skadegörarriskanalyser", särskilt när de används för fler taxa än bara växter). Många ogräsriskbedömningar har formen av ett standardiserat frågeformulär. I dessa fall kommer en fytosanitär expert att tilldela den fokala arten en poäng för varje fråga baserat på risken som växten utgör i den nya miljön. I slutet av ogräsriskbedömningen summeras poängen från alla frågorna, och totalpoängen associeras med en skötselåtgärd (tillåt ofta introduktion för lågriskarter, "utvärdera vidare" för arter som ligger mellan lågrisk och högrisk, och "förhindra introduktion" för högriskarter).

Se även

Tillskrivning

Den här artikeln innehåller CC-BY-3.0-text från referensen

Citat

Källor

Vidare läsning

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Invasive_species&oldid=1141880708 "