Cómo el cambio climático impulsa la propagación de plantas invasoras


A medida que el clima se calienta, se espera que el número de especies exóticas en todos los continentes aumente un 36% para 2050 . 


por Renée Cho, Instituto de la Tierra de la Universidad de Columbia


Algunas especies exóticas (es decir, plantas o animales que viven fuera de su área de distribución natural) son invasoras y pueden dañar los ecosistemas y las áreas que invaden, con graves impactos en el suministro mundial de alimentos, medicinas, calidad del agua, biodiversidad y medios de vida.

El aumento de las temperaturas, el aumento del CO 2 y las condiciones climáticas extremas que alteran los paisajes favorecen la propagación de especies invasoras, que también exacerban los impactos climáticos al hacer que los hábitats, la agricultura y las ciudades sean menos resilientes. Por ejemplo, cuando las plantas invasoras superan a las nativas y establecen un monocultivo, el área puede ser más susceptible a incendios forestales o plagas. Este fenómeno puede intensificar los efectos del cambio climático en los seres humanos y nuestro medio ambiente.

¿Qué son las plantas invasoras?

No todas las especies de plantas exóticas o no nativas son invasoras. Las plantas invasoras se definen como aquellas que se adaptan fácilmente a nuevos entornos, se reproducen rápidamente y dañan las especies, ecosistemas, propiedades o economía nativas de su nuevo terreno. Muchos cultivos alimentarios, como el trigo, el arroz, los tomates y las plantas de jardín , no son nativos y no se consideran invasivos.

Un informe reciente de la Plataforma Intergubernamental Científico-Normativa sobre Biodiversidad y Servicios Ecosistémicos (IPBES) estimó que el 6% de todas las plantas exóticas son invasoras. En 2019, las especies exóticas invasoras , tanto vegetales como animales, le costaron al mundo más de 423 mil millones de dólares al año.

Las especies exóticas no son intrínsecamente invasoras, pero lo son cuando se trasladan a un nuevo lugar y causan daño. «No se puede negar que algunos tipos de cambios en la vegetación tienen consecuencias. Y esas consecuencias a veces son negativas», dijo Matt Palmer, profesor titular del departamento de Ecología, Evolución y Biología Ambiental de la Universidad de Columbia. «Pero esas consecuencias son situacionales. Esa planta en su territorio de origen no se considera una planta invasora«.

Las plantas deben pasar por cinco etapas para ser consideradas invasoras:

  1. Transporte, cuando una especie se traslada fuera de su área de distribución natural.
  2. Introducción, cuando se libera accidental o intencionadamente a la naturaleza en una nueva zona.
  3. Establecimiento, cuando su población se vuelve autosuficiente en la naturaleza.
  4. Propagación, cuando la especie aumenta su área de distribución.
  5. Impacto, cuando la especie causa daño a su nuevo entorno o a la salud humana.

En cualquier etapa, factores como el clima, los recursos, las condiciones ambientales u otros competidores podrían impedir que una especie exótica se convierta en invasora. Algunos no podrán colonizar. Algunos pueden colonizar pero no lograr establecerse. Otros pueden establecerse pero no propagarse.

¿Qué hace que las plantas invasoras tengan éxito?

Si bien existen ciertos rasgos asociados con las plantas que se propagan con éxito, para que las plantas aumenten en abundancia, esas características deben adaptarse bien al entorno particular.

Las plantas invasoras suelen crecer rápidamente y producen muchas semillas o frutos que los pájaros, los murciélagos, otros animales o el viento dispersan fácilmente. Sus semillas suelen germinar antes y toleran temperaturas más cálidas que las de las plantas nativas. Si anteriormente florecieron en una amplia zona geográfica con variación climática, tienden a adaptarse más fácilmente a nuevos entornos.

Las plantas invasoras también suelen prosperar en cualquier suelo, lo que les permite establecerse en áreas donde las plantas nativas pueden no sobrevivir. Cualquier perturbación natural o humana de un ecosistema, como la fragmentación de la tierra, la deforestación o la construcción, cambia la disponibilidad de recursos, desplaza las plantas nativas y deja vacíos en la vegetación, brindando una oportunidad para que crezcan las plantas invasoras.

Algunas plantas invasoras tienen sistemas de raíces que se extienden ampliamente, dificultando el crecimiento de otras plantas. Otros producen sustancias químicas que impiden que crezcan las plantas cercanas. Algunas especies invasoras también pueden cambiar la química del suelo o la disponibilidad de luz de manera que favorezcan su crecimiento a expensas de las plantas nativas. Pueden traer bacterias nuevas y diversas a un área, lo que puede alterar los ciclos de nutrientes, las tasas de mineralización y la cantidad de carbono y nitrógeno presentes en el suelo.

Además, cuando las plantas invasoras ingresan a un nuevo ecosistema, no tienen enemigos naturales ni depredadores en el nuevo terreno. Las especies nativas a menudo carecen de defensas contra las especies invasoras, lo que permite que las plantas invasoras las superen.

¿Por qué deberíamos preocuparnos por las plantas invasoras?

En los próximos 50 años, 1 millón de especies estarán en peligro de extinción a nivel mundial . Las especies invasoras son una de las principales causas de pérdida de biodiversidad. Degradan los hábitats de la vida silvestre y la calidad del agua, alteran los ecosistemas y alteran las redes alimentarias. A su vez, la pérdida de biodiversidad facilita la invasión de especies no nativas. «La diversidad a primera vista tiene algunas ventajas, como la resistencia al cambio o la resiliencia ante el cambio», dijo Palmer.

Debido a que pueden superar a las plantas nativas, las plantas invasoras pueden convertir ecosistemas diversos en monocultivos, que son susceptibles de colapsar porque tienen un conjunto de rasgos adecuados a un conjunto particular de condiciones. «Si las condiciones cambian, de repente podrían perderse todos», afirmó Palmer. «Por ejemplo, si eres un agricultor que sólo cultiva un tipo de cultivo y llega un patógeno y acaba con tu cultivo, no tienes suerte. Pero si cultivas 10 cultivos y un patógeno acaba con uno, tienes Tengo los otros nueve para amortiguar parte de ese riesgo».

Las plantas invasoras pueden reducir la calidad del agua , ya que pueden disminuir los flujos de agua en arroyos que ya están luchando contra la sequía o obstruir los cursos de agua. La salicaria, anteriormente una planta ornamental con flores, ha invadido muchos humedales en el noreste, desplazando a las plantas nativas que ofrecían refugio y alimento a las aves y otros animales salvajes.

Las islas son particularmente vulnerables a las plantas invasoras porque las especies nativas han evolucionado de forma aislada para sobrevivir en su entorno único. El informe de IPBES encontró que las plantas invasoras ahora superan en número a las nativas en más del 25% de todas las islas.

¿Cómo afecta el cambio climático a las plantas invasoras?

«Las nuevas condiciones ambientales resultantes del cambio climático definen a cada especie como un nuevo colonizador o invasor potencial», según un botánico del Servicio Forestal de Estados Unidos .

«Cada vez que cambia el medio ambiente, los seres vivos responden», dijo Palmer. «Y cuando el clima cambia rápidamente, se termina con un desajuste entre el ambiente en el que comenzaron las plantas y el que están experimentando en la actualidad. Las plantas que no se adaptan bien al nuevo ambiente comienzan a declinar y eso abre una oportunidad para nuevas plantas que se adapten mejor a las nuevas condiciones».

Un mundo más cálido está provocando que las especies se desplacen hacia el norte y hacia elevaciones más altas que antes eran demasiado frías para ellas. Un estudio de la UA Mass sobre 144 plantas en el este de Estados Unidos encontró que con 2°C de calentamiento, la mayoría de ellas cambiarán su área de distribución hacia el noreste en 213 kilómetros, lo que podría exacerbar los impactos de hasta 40 plantas invasoras. Además, algunas plantas exóticas llamadas «durmientes», que antes estaban limitadas por las condiciones climáticas, pueden «despertarse» a medida que el clima cambia para adaptarse mejor a ellas y volverse invasivas.

El aumento de las temperaturas significa primaveras más tempranas. Algunas plantas invasoras producen brotes y hojas antes que las plantas nativas, lo que les permite obtener un acceso más temprano al suelo, los nutrientes y la luz solar, monopolizando los recursos.

«Aquí, en los bosques del noreste de América del Norte, muchos de los arbustos invasores brotan antes en la primavera que los nativos porque se originaron en un clima diferente donde el brote temprano es beneficioso», dijo Palmer. «Tienen una ventaja porque si la primavera llega antes, algunos de los arbustos nativos todavía responden a la duración del día, que no cambia, a diferencia de la temperatura, que sí cambia. Las temperaturas primaverales más tempranas dan a las plantas invasoras una temporada de crecimiento más larga para que puedan producir más alimentos durante ese año, crecer más rápido y, en última instancia, comenzar a producir más semillas o antes».

El aumento de CO 2 en la atmósfera ayuda a que algunas plantas crezcan más rápido, y ciertas plantas invasoras pueden utilizar niveles más altos de CO 2 incluso de manera más eficiente que las plantas nativas.

Los monocultivos y los árboles estresados ​​o dañados por plantas invasoras secuestran menos carbono. Y las áreas que han sucumbido a las plantas invasoras pueden experimentar más incendios forestales que emitan CO 2 a la atmósfera. Por ejemplo, el pasto buffel, un pasto de rápido crecimiento, fue traído a Arizona en la década de 1930 para controlar la erosión. Ahora ha invadido el desierto de Sonora en el suroeste y podría convertir este saludable ecosistema en un monocultivo.

Debido a que el pasto buffel es extremadamente inflamable, exacerba los incendios forestales. En Florida, la invasora melaleuca se ha trasladado a los Everglades. Estos árboles contienen aceites volátiles inflamables que pueden provocar incendios de alta intensidad, liberando CO 2 , así como semillas que recolonizarán la zona tras el incendio.

Las tierras perturbadas por condiciones climáticas extremas brindan oportunidades para que se instalen plantas invasoras, ya que pueden crecer en casi cualquier suelo. Los fenómenos meteorológicos extremos también pueden transportar plantas invasoras a nuevos entornos.

Las especies invasoras están siendo transportadas a nuevas áreas a medida que el hielo del Mar Ártico se derrite y se abren nuevas vías para el transporte marítimo.

Los métodos para controlar plantas invasoras, como los herbicidas y los controles biológicos, pueden ser menos eficaces debido a los impactos del cambio climático. Por ejemplo, las plantas invasoras absorben menos herbicida cuando están estresadas por la sequía.

¿Cómo llegan aquí las plantas invasoras?

Los crecientes niveles actuales de comercio o viajes globales están acelerando la propagación de plantas invasoras. A menudo se transportan con carga enviada a través del mar o como carga aérea. Algunos hacen autostop en suelos transportados o materiales de vivero contaminados.

En el pasado, se trajeron muchas plantas invasoras para su uso en silvicultura, agricultura o paisajismo. Por ejemplo, el jacinto de agua fue introducido en Ruanda por oficiales coloniales belgas, quienes lo plantaron como flor ornamental en los jardines. Con su población duplicándose cada 12 días, se extendió por el río Kagera y cubrió el 90% del lago Victoria. Su denso crecimiento bloqueó el tráfico de barcos, impidió el crecimiento de plantas y algas, asfixió a las criaturas acuáticas, obstruyó las tomas de las presas hidroeléctricas, crió mosquitos y dañó la industria pesquera.

El kudzu se introdujo en los EE. UU. desde Japón en 1883 como planta ornamental y se utilizaba para dar sombra a los porches en el sureste. También evitó la erosión durante el Dust Bowl; El Servicio de Conservación de Suelos pagaba a todos los que cultivaban kudzu 8 dólares el acre. Hoy en día, el kudzu, que puede crecer un pie por día, está en todas partes, sofocando otras plantas e incluso arrancando árboles. Se estima que el kudzu es responsable de entre 100 y 500 millones de dólares cada año debido a la pérdida de productividad forestal.

Muchas plantas invasoras todavía se venden y utilizan como plantas ornamentales. El arbusto de mariposas, a menudo plantado para atraer mariposas y abejas, se considera una maleza en muchos lugares donde supera a las plantas nativas y se propaga a áreas sin vegetación. La glicina china o japonesa tiene hermosas flores de color púrpura, pero se propaga rápidamente y puede envolver los árboles en los bosques y matarlos de hambre.

La madreselva japonesa, la quinta planta invasora más común en Estados Unidos, cubre los árboles jóvenes en los bosques y les impide recibir el sol. El estudio de la U Mass encontró que los viveros estadounidenses todavía venden actualmente 89 especies de plantas invasoras. Si continúan con esta práctica, podrían ser responsables de la propagación de 25 especies invasoras a medida que las temperaturas aumentan y nuevas áreas se vuelven habitables para ellas.

¿Las plantas invasoras tienen algún beneficio?

En algunos contextos, las plantas invasoras pueden resultar beneficiosas. Pueden embellecer los jardines. A veces proporcionan alimento a la vida silvestre. A corto plazo, pueden estabilizar los suelos y controlar la erosión en áreas perturbadas. Y algunos crean hábitats para la vida silvestre en paisajes que han sido alterados.

Las plantas invasoras también pueden ofrecer algunos beneficios a las zonas urbanas. Amy Karpati, profesora adjunta del programa de posgrado en Gestión de la Sostenibilidad de la Columbia Climate School, dijo: «Es muy estresante en un entorno altamente urbanizado. A menudo, las especies invasoras que encontramos en las ciudades están ahí porque son una buena combinación para las nuevas condiciones que hemos creado.»

Si tuviera que elegir entre tener una cobertura muy baja de plantas nativas en un lote urbano baldío que es principalmente escombros y escombros donde es muy seco y no hay sombra, versus tener una cobertura alta de plantas invasoras, que todavía están secuestrando carbono, reduciendo la escorrentía de aguas pluviales. , y proporcionando cierto grado de hábitat, ¿no serían mejores estos últimos aunque no sean nativos de esa zona? -Preguntó Karpati.

«Sin embargo, todavía hay discusiones al respecto, porque el mejor de los casos es que se gestione ese espacio para la biodiversidad nativa», dijo. «Pero cuando se considera todo el dinero que se necesitaría para la restauración, la gestión y el seguimiento continuo, ¿vale la pena tener sólo especies nativas en lugar de aceptar que estos lugares urbanos son ecosistemas novedosos donde tenemos nuevos conjuntos de diferentes especies? ¿Es mejor gastar esos recursos en otro lugar, donde se espera que los resultados sean mejores en términos de preservación de la biodiversidad y las especies nativas?»

Sin embargo, un riesgo de aceptar plantas invasoras en las ciudades es que podrían extenderse a los paisajes rurales o suburbanos circundantes y causar estragos allí.

¿Qué se puede hacer con las plantas invasoras?

Según el informe de IPBES, controlar las plantas invasoras es posible, pero requerirá grandes inversiones y recursos, así como cooperación global. Prevenir la introducción de plantas invasoras en primer lugar es la forma más crítica y rentable de gestionarlas. Esto requerirá leyes de bioseguridad, medidas tomadas para prevenir la introducción o escape de plantas invasoras y su aplicación en las fronteras internacionales. Pero actualmente, más del 80% de los países no tienen leyes para regular las especies invasoras.

Los expertos deben anticipar qué especies podrían propagarse, dónde y cuándo podrían invadir, y comprender cómo alterarían los ecosistemas invadidos.

Cuando la prevención falla, la erradicación puede ser eficaz, especialmente en zonas pequeñas o aisladas. En pequeñas cantidades, las plantas invasoras se pueden arrancar o desenterrar de raíz. En grandes áreas, el uso de un herbicida, como el glifosato (el ingrediente activo del Roundup) es una forma eficaz de controlar las plantas invasoras; sin embargo, el glifosato mata todo lo que toca y puede dañar la salud humana.

El control biológico, el uso de enfermedades de las plantas o insectos depredadores del territorio de la planta invasora, se puede utilizar para controlar especies individuales. Por ejemplo, el gobierno australiano empleó orugas de la polilla del cactus, el depredador natural del nopal de América que estaba destruyendo los pastizales del país.

Los jardineros pueden controlar la propagación de plantas invasoras informándose sobre qué plantas son invasivas, no comprándolas e identificando las que ya están en el jardín. Deben retirarse y eliminarse de las zonas naturales. Luego, el área debe cubrirse con mantillo o replantarse rápidamente con alternativas nativas para que las especies invasoras no vuelvan a entrar.

¿Vale la pena luchar contra las plantas invasoras?

El mundo es un lugar tan drásticamente alterado que algunas personas sienten que no tiene sentido intentar restaurar las plantas como eran hace 500 años. «Nunca volveremos a ese pasado», dijo Palmer. Una controvertida teoría de los » ecosistemas novedosos » sugiere que deberíamos construir comunidades naturales que se adapten al momento actual. Esto podría implicar alguna mezcla de especies nativas de una región con especies no nativas.

«Me siento en algún punto intermedio», dijo Palmer. «Quiero preservar la mayor biodiversidad posible, por lo que con frecuencia eso significa tratar de gestionar las especies invasoras. Eso es porque veo las pérdidas de diversidad y la extinción como problemas existenciales. No se puede volver de esas cosas».