Non è un segreto che la globalizzazione, aiutato dai cambiamenti climatici, sta aiutando le specie invasive a prendere piede in tutto il pianeta. Ciò che è stata una sorpresa per i ricercatori del Virginia Tech è stata la mutabilità di questi invasori.

Gli scienziati hanno scoperto che le specie vegetali invasive non sono solo altamente adattabili, sono essenzialmente in grado di cambiare per prosperare in nuovi continenti e in diversi tipi di clima, sfidando l'assunto che le specie occupino lo stesso ambiente in aree native e invasive.

Lo studio, di Jacob Barney, professore associato presso il Dipartimento di patologia vegetale del College of Agriculture and Life Sciences, Fisiologia, e Weed Science e Dan Atwater, un docente presso il Dipartimento di Scienze Biologiche presso la North Carolina State University ed ex consulente post-dottorato di Barney, è stato pubblicato martedì in Natura Ecologia ed Evoluzione , un diario in linea.

"Questo è importante sia per cambiare il modo in cui pensiamo alle specie e dove crescono, " disse Barney, che è anche membro del Fralin Life Science Institute e affiliato del Global Change Center. "I risultati cambiano anche la nostra capacità di prevedere dove cresceranno, e come possono rispondere in un clima che cambia. Questo potrebbe essere un punto di svolta per la valutazione e la conservazione del rischio delle specie invasive".

Atwater ha utilizzato i dati compilati dalla laureanda Carissa Ervine, anche un autore sulla carta, per testare un presupposto di lunga data in ecologia - che i limiti climatici delle piante non cambiano, il che significa che possiamo prevedere dove cresceranno. Piccoli studi hanno supportato questa supposizione. Però, i ricercatori del Virginia Tech hanno spazzato via questa ipotesi testando più di 800 specie utilizzando nuovi modelli sviluppati da Atwater e Barney.

"Alcune persone direbbero che le specie invasive hanno distribuzioni diverse in un nuovo clima. Ma abbiamo scoperto che stanno occupando una gamma più ampia di nuovi climi, " ha detto Atwater. "Le specie stanno cambiando nella loro ecologia quando si spostano da un continente all'altro. Dovremmo aspettarci che le specie cambino, possibilmente permanente, quando attraversano i continenti."

I risultati hanno importanti conseguenze per l'applicazione di modelli di nicchia ambientale per valutare il rischio di specie invasive e per prevedere le risposte delle specie ai cambiamenti climatici. Le specie in grado di cambiare la loro ecologia e i climi che chiamano casa possono rappresentare una sfida per i ricercatori che utilizzano i dati sull'areale autoctono per prevedere la distribuzione delle specie invasive.

Il motore dello studio era il desiderio di prevedere la futura distribuzione di specie invasive che rappresentano una seria minaccia per l'uomo, ambientale, e la salute economica. I ricercatori hanno iniziato ponendosi la domanda:le specie invasive occupano lo stesso clima nell'areale invasivo che occupano nella loro area nativa? Per scoprirlo, hanno confrontato specie autoctone e invasive.

Barney e Atwater hanno esaminato 815 specie di piante terrestri di ogni continente, insieme a milioni di punti occorrenza, o luoghi in cui le piante sono note per essere presenti, e modelli comparati nel più grande studio globale sulle specie invasive fino ad oggi. Hanno trovato prove di cambiamenti climatici di nicchia in tutte le 815 specie di piante introdotte nei cinque continenti. Una nicchia climatica si riferisce all'insieme dei climi in cui una specie ha una popolazione stabile o in crescita.

In genere, i loro risultati suggeriscono che i cambiamenti di nicchia riflettono i cambiamenti nella disponibilità del clima su scala continentale e sono stati i più grandi tra le specie coltivate e longeve. Se le specie si spostano in un continente più caldo, ad esempio, tendono a spostarsi verso l'occupazione di climi più caldi. In breve, le piante coltivate con una lunga durata sono particolarmente abili nel farsi casa in climi nuovi di zecca.

"Non ci sono solo implicazioni per prevedere dove si verificheranno le specie invasive, ci sono anche ripercussioni gestionali, " disse Barney. "Ad esempio, per alcune specie utilizziamo il biocontrollo, introdurre un organismo per controllarne un altro, un approccio che potrebbe non essere efficace o sicuro se la specie bersaglio subisce un cambiamento ecologico. Quando facciamo modelli climatici, supponiamo che la nicchia climatica possa essere la stessa quando potrebbe non esserlo. Così, ci sono una vasta gamma di implicazioni in una vasta gamma di campi."

Barney ha sollevato un'altra preoccupazione.

"Coltivando le specie, piegandole per scopi agricoli o ornamentali e selezionando caratteristiche come la resistenza al freddo, li spingiamo in ambienti che non avrebbero occupato, " ha detto. "Quelle pressioni di selezione nell'allevamento, più gli ambienti in cui li mettiamo, potrebbe esagerare questo cambiamento. specie a vita breve, Per esempio, andare in climi più secchi. Quindi il risultato è che i tratti delle diverse specie influenzano la direzione di un cambiamento di nicchia".

Una volta che Atwater e Barney hanno compreso più a fondo questi fattori, sperano di essere in grado di prevedere come aumenterà l'areale geografico di una specie invasiva al fine di individuare le aree suscettibili di essere invase.

"L'altro pezzo su questo è il presupposto che il clima sia stabile, che non è il caso, " ha detto Atwater. "Abbiamo anche fatto affidamento sul presupposto che una specie è una specie e le sue tendenze ecologiche rimangono costanti. Anche questo non è il caso. Le specie variano nello spazio e nel tempo. Si comportano in modo diverso in diversi continenti e in diversi climi. Di conseguenza, il concetto di nicchia climatica della specie è meno stabile e meno chiaramente definito."

Con la produzione alimentare, salute umana, resilienza dell'ecosistema, e la biodiversità in gioco mentre le invasioni globali superano la nostra capacità di rispondere, una maggiore comprensione dei cambiamenti climatici di nicchia è fondamentale per i futuri tentativi di prevedere le dinamiche delle specie, secondo i ricercatori.