Τα χωροκατακτητικά είδη τρώνε λίγο πλαγκτόν και προκαλούν μεγάλα προβλήματα

Με την αυξανόμενη παγκοσμιοποίηση, ο κόσμος μας έχει δει πρωτοφανή επίπεδα συνδεσιμότητας με αποτέλεσμα την εξάπλωση και την εισαγωγή οργανισμών που προκαλείται από τον άνθρωπο. Αυτή η ταχεία διασπορά ειδών τόσο σε χρονική όσο και σε χωρική κλίμακα μπορεί να οδηγήσει σε χωροκατακτητικά είδη που έχουν σοβαρές αρνητικές συνέπειες για τη φυσική λειτουργία των οικοσυστημάτων μας (Cardinale et al. 2012, Ricciardi et al. 2013). Στην πραγματικότητα, τα χωροκατακτητικά είδη θεωρούνται κορυφαία απειλή για την παγκόσμια βιοποικιλότητα, τη λειτουργία του οικοσυστήματος και τις υπηρεσίες που είναι σημαντικές για την ανθρωπότητα, συμπεριλαμβανομένης της παραγωγής καθαρού νερού και τροφίμων (Bellard et al. 2016, Russell and Blackburn 2017).

Τα χωροκατακτητικά είδη διαταράσσουν τα οικοσυστήματα που έχουν εισβάλει αλλάζοντας σοβαρά τους τροφικούς ιστούς. Αυτό συμβαίνει καθώς οι εισβολείς είναι συχνά καλύτεροι ανταγωνιστές για πόρους σε περιβάλλοντα εισβολής. Συγκεκριμένα, τα οικοσυστήματα του γλυκού νερού, όπως οι λίμνες, τα ποτάμια και τα ρέματα έχουν απειληθεί από την εξάπλωση και τις επακόλουθες επιπτώσεις του τροφικού ιστού των χωροκατακτητικών ειδών. Ένας τέτοιος εισβολέας, ο "ασιατικός κυπρίνος" που περιλαμβάνει δύο είδη ψαριών: Silver Carp (Hypophthalmichthys molitrix)  και μεγαλοκέφαλος κυπρίνος (Hypophthalmichthys nobilis ), έχουν εισβάλει σε μεγάλο μέρος των κεντρικών Η.Π.Α. και επί του παρόντος απειλούν να εισβάλουν στις Μεγάλες Λίμνες (Chick and Pegg 2001, Zhang et al. 2016).

Η επιρροή του ασιατικού κυπρίνου εισέβαλε στα οικοσυστήματα καταναλώνοντας υψηλούς όγκους οργανισμών φυτοπλαγκτού (πρωτογενούς παραγωγού) και ζωοπλαγκτού (πρωτογενούς καταναλωτή) που μειώνει τους κρίσιμους πόρους από τη βάση του τροφικού ιστού (Chick and Pegg 2001). Η συνολική επίδραση αυτών των αλλαγών στον τροφικό ιστό έχει συνδεθεί με αρνητικές επιπτώσεις στα ντόπια ψάρια που βασίζονται σε αυτούς τους πόρους διατροφής (Irons et al. 2007). Η αυξημένη πίεση στην αλιεία έχει σημαντικές επιπτώσεις για τις τοπικές οικονομίες που βασίζονται στην αλιεία τόσο ως βιομηχανία όσο και ως ψυχαγωγική δραστηριότητα.

Επιπλέον, οι τροποποιήσεις του τροφικού ιστού έχει αποδειχθεί ότι επηρεάζουν τους πόρους που εκτείνονται στα όρια του οικοσυστήματος στη γη μέσω της εμφάνισης υδρόβιων εντόμων (Collins and Wahl 2017) και θα μπορούσαν υποθετικά να επηρεάσουν τα αρπακτικά πουλιά που βασίζονται σε μια διατροφή με βάση τα ψάρια. Παρά αυτές τις σαφείς συνέπειες του χωροκατακτητικού ασιατικού κυπρίνου, υπάρχουν διαφωνίες ως προς τους υποκείμενους μηχανισμούς που οδηγούν σε αλλοιώσεις του τροφικού ιστού στα οικοσυστήματα που έχουν εισβάλει. Για παράδειγμα, η καταστολή του φυτοπλαγκτού (ή των πρωτογενών παραγωγών) από τον ασιατικό κυπρίνο περιορίζει την τροφή για τους κύριους καταναλωτές, όπως το ζωοπλαγκτόν, το οποίο στη συνέχεια καταρράκτη προς τα πάνω στα ψάρια; Ή μήπως ο ασιατικός κυπρίνος καταστέλλει τόσο το φυτοπλαγκτόν όσο και το ζωοπλαγκτόν μέσω της διατροφής του, γεγονός που μειώνει και τα δύο επίπεδα του τροφικού ιστού για άλλα ψάρια;

Σε αυτή τη μελέτη, χρησιμοποιούμε 25 χρόνια μακροπρόθεσμης παρακολούθησης του οικοσυστήματος για να εξετάσουμε εάν ο χωροκατακτητικός ασιατικός κυπρίνος έχει καταστείλει τους κύριους παραγωγούς (φυτοπλαγκτόν) ενός οικοσυστήματος δεξαμενής μεγάλου ποταμού από την εισβολή τους. Επιπλέον, θέλαμε να μάθουμε εάν ο χωροκατακτητικός κυπρίνος επηρέασε ορισμένα ενδιαιτήματα σε αυτό το οικοσύστημα δεξαμενής διαφορετικά από άλλα. Εντοπίσαμε μειώσεις στη βιομάζα φυτοπλαγκτού (μετρούμενες ως χλωροφύλλη-a ) εντός ορισμένων οικοτόπων δεξαμενών από την ίδρυση του ασιατικού κυπρίνου. Είναι σημαντικό ότι τόσο οι περιβαλλοντικοί όσο και οι βιολογικοί οδηγοί του φυτοπλαγκτόν δεν έδειξαν διαφορές πριν και μετά την εισβολή, υποδηλώνοντας ότι οι αλλαγές που ανιχνεύθηκαν ήταν αποτέλεσμα εισβολής ασιατικού κυπρίνου και όχι αλλαγές στο κλίμα ή άλλους εξωτερικούς παράγοντες. Τα αποτελέσματα της μελέτης μας υποδεικνύουν τις συγκεκριμένες επιδράσεις του χωροκατακτητικού ασιατικού κυπρίνου σε συγκεκριμένους οικοτόπους σε έναν σημαντικό πόρο τροφικού πλέγματος μέσα σε μια δεξαμενή μεγάλου ποταμού.

Συγκεκριμένα, οι μειώσεις στο φυτοπλαγκτόν ήταν μεγαλύτερες σε ενδιαιτήματα βραδύτερης ροής, όπως οι κατακρημνίσεις, σε σύγκριση με τα ενδιαιτήματα του κύριου καναλιού ταχύτερης ροής, υποδηλώνοντας ότι ο ασιατικός κυπρίνος έχει μεγαλύτερες επιδράσεις στον τροφικό ιστό σε ορισμένα ενδιαιτήματα ποταμών και λιμνών. Αυτά τα αποτελέσματα είναι σημαντικά επειδή μπορεί να αντιπροσωπεύουν ένα γενικεύσιμο μοτίβο χρήσιμο στην πρόβλεψη των επιπτώσεων του ασιατικού κυπρίνου σε όλη τη λεκάνη του ποταμού Μισισιπή και την περιοχή των Μεγάλων Λιμνών. Η ανάλυσή μας προτείνει αλλαγές στο οικοσύστημα από τον χωροκατακτητικό ασιατικό κυπρίνο, ωστόσο, οι άμεσες και έμμεσες επιπτώσεις σε υψηλότερα τροφικά επίπεδα, όπως τα ψάρια και τα γειτονικά χερσαία οικοσυστήματα παραμένουν άγνωστα. Οι εισαγωγές ειδών γίνονται με πρωτοφανείς ρυθμούς, επομένως η κατανόηση και η καταπολέμηση των επιρροών των χωροκατακτητικών ειδών στις λειτουργίες του οικοσυστήματος παραμένει πρόκληση για τους οικολόγους και τους διαχειριστές (Vander Zanden et al. 1999, Ricciardi et al. 2013). Η εργασία μας προτείνει μια αλλαγή σε επίπεδο οικοσυστήματος που προκύπτει από εισβολή ειδών και υπογραμμίζει την αξία των μακροπρόθεσμων δεδομένων για την καλύτερη κατανόηση της σημασίας των χωροκατακτητικών ειδών σε έναν πλανήτη που αλλάζει.

Αναφορές:

• Bellard, C., Cassey, P., &Blackburn, T. M. (2016). Εξωγήινο είδος ως οδηγός πρόσφατων εξαφανίσεων. Επιστολές βιολογίας , 12 (2), 2015.
• Cardinale, B. J., Duffy, J. E., Gonzalez, A., Hooper, D. U., Perrings, C., Venail, P., … &Kinzig, A. P. (2012). Η απώλεια βιοποικιλότητας και οι επιπτώσεις της στην ανθρωπότητα. Φύση , 486 (7401), 59-67.
• Chick JH, Pegg MA, (2001) Επεμβατικός κυπρίνος στη λεκάνη του ποταμού Μισισιπή. Science 292:2250-2251
• Collins, S. F., &Wahl, D. H. (2017). Επεμβατικά Planktivores ως μεσολαβητές των ανταλλαγών οργανικής ύλης εντός και μεταξύ των οικοσυστημάτων. Οικολογία , 1-10.
• Irons KS, Sass GG, McClelland MA, Stafford JD (2007) Μειωμένος παράγοντας κατάστασης δύο ιθαγενών ειδών ψαριών που συμπίπτει με την εισβολή μη ιθαγενών ασιατικών κυπρίνων στον ποταμό Ιλινόις, ΗΠΑ Είναι αυτό απόδειξη για ανταγωνισμό και μειωμένη φυσική κατάσταση;. J Fish Biol 71:258-273
• Ricciardi A, Hoopes MF, Marchetti MP, Lockwood JL (2013) Πρόοδος προς την κατανόηση των οικολογικών επιπτώσεων των μη ιθαγενών ειδών. Ecol Monogr 83:263-282
• Russell, J. C., &Blackburn, T. M. (2017). Η άνοδος της άρνησης των χωροκατακτητικών ειδών. Τάσεις στην οικολογία και την εξέλιξη , 32 (1), 3-6.
• Vander Zanden MJ, Casselman JM, Rasmussen JB (1999) Απόδειξη σταθερών ισοτόπων για τις συνέπειες των τροφικών ιστών των εισβολών ειδών σε λίμνες. Nature 401:464-467

Αυτά τα ευρήματα περιγράφονται στο άρθρο με τίτλο Top-down effect of an invasive παμφάγο:ανίχνευση στη μακροχρόνια παρακολούθηση της χλωροφύλλης-α του ταμιευτήρα μεγάλων ποταμών, που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Oecologia . Επικεφαλής αυτής της εργασίας ήταν ο Benjamin B. Tumolo από το Montana State University.