Ecologia delle specie invasive

Ecologia delle specie invasive

Definizione di specie sinantropiche e invasive

Sinantropiche = legate alla presenza dell’uomo, non necessariamente invasive. Piante vascolari. Le invasioni biologiche, ossia i processi di diffusione incontrollata di specie alloctone, introdotte volontariamente o accidentalmente dall'uomo al di fuori del loro areale di distribuzione originario, costituiscono attualmente una delle principali minacce alla conservazione della biodiversità su scala globale, e sono causa di gravi danni economici e alla salute dell’uomo. Generano dense formazioni e popolamenti monospecifici, escludendo le altre specie, si espandono su vaste aree, spesso per propagazione vegetativa, competono per la luce e le risorse con la vegetazione preesistente fino a sostituirla, diminuendo la biodiversità locale, ma se vengono sostituite specie rare ed endemiche il danno alla biodiversità è globale.

Situazione in Italia

La situazione complessiva in Italia non è particolarmente critica rispetto a quanto osservato in altri paesi, perché il nostro territorio è caratterizzato da una notevole eterogeneità ambientale e da uno stato di conservazione relativamente elevato, fattori entrambi che tendono a limitare i più gravi eventi invasivi. Nonostante le specie invasive siano concentrate maggiormente nelle aree dove le attività dell’uomo sono più intense, come nei sistemi urbani e agricoli, sono stati rilevati alcuni contesti ambientali naturali nei quali l’introduzione di specie invasive costituisce una minaccia alla conservazione della biodiversità e all’integrità degli ecosistemi, in particolare le aree umide e ripariali, i boschi igrofili e le aree costiere. I valori più elevati sono stati rilevati nelle regioni più grandi e più densamente popolate dell’Italia settentrionale che comprendono ampi settori della Pianura Padana, intensamente antropizzata.

Pressione antropica e ambienti vulnerabili

Il ruolo del disturbo antropico e della cosiddetta propagule pressure (una misura dell’intensità di importazione dei propaguli, ossia di semi, frutti o parti vegetative capaci di generare nuove piante) nel favorire la stabilizzazione e la diffusione delle specie alloctone. Gli ambienti umidi, le acque interne e gli ambienti ripari (soprattutto nelle pianure alluvionali) sono tra gli habitat più soggetti alle invasioni; essi non ospitano generalmente un elevato numero di specie alloctone, ma presentano un’elevata percentuale di invasive nella flora. Gli ecosistemi insulari ospitano in genere comunità semplificate, numericamente poco consistenti ed evolutesi in condizioni di minore competitività rispetto a quelle della terraferma. Per questi motivi sono considerati particolarmente vulnerabili a qualsiasi tipo di alterazione, inclusa l’introduzione e la diffusione di specie invasive. Inoltre, la flora e la fauna insulare contengono spesso interessanti endemismi, ad elevato valore conservazionistico.

Minacce degli habitat costieri

Gli habitat costieri sono attualmente tra i più minacciati dalle attività antropiche. La bonifica delle paludi, i cambiamenti di uso del suolo, la costruzione di insediamenti urbani e di strutture turistiche hanno modificato l’ambiente fisico, determinato la perdita di gran parte della vegetazione naturale, e favorito l’espansione di specie invasive, che rappresentano una delle più recenti espressioni dell’impatto antropico. Uno dei caratteri più peculiari della flora invasiva dei sistemi costieri in Italia è la presenza di specie succulente. Si ipotizza che questo adattamento all’aridità, non comune nella flora mediterranea, abbia favorito la stabilizzazione nel Bacino Mediterraneo di numerose specie originarie delle Americhe e del continente africano.

Situazione negli Stati Uniti

Negli Stati Uniti, dopo la perdita e degradazione di habitat, è la seconda causa nel determinare perdita di biodiversità. Poche introdotte riescono a spontaneizzarsi, alcune invece possono naturalizzarsi (riproduzione) fino all’invasione. Quelle che riescono a spontaneizzarsi provengono spesso da ambienti con clima e ambiti biogeografici simili. Molte invasive hanno antesi tardiva (estate) probabilmente perché trovano delle nicchie ecologiche vuote a causa della pausa vegetativa della vegetazione del clima mediterraneo.

Storia e studio delle invasioni

Darwin è stato il primo a usare il termine “invasive”, osservando grandi popolazioni di cardi/carciofo selvatico nelle pampas argentine. C. Elton è considerato il padre dell’ecologia delle invasioni, studio dell’ecologia degli organismi introdotti oltre il loro limite di dispersione naturale. Dagli anni ‘90 c'è stato un grande sviluppo e interesse per l’ecologia delle invasioni e un aumento vertiginoso delle pubblicazioni scientifiche sulle specie invasive. In Italia più di 1000 specie/500 generi alloctone (> parte sono Oenothera, Amaranthus, Opuntia)/100 famiglie (Asteraceae, Poaceae, Rosaceae) = 13,4% della flora italiana. 163 specie di queste sono invasive.

Terminologia delle specie

• Indigena = autoctona = nativa/originaria di (non vengono considerate invasive).
• Spontanea = cresce senza l’intervento dell’uomo.
• Naturalizzata = stabilizzata, alloctone che formano popolamenti stabili indipendenti dall’apporto di nuovi propaguli da parte dell’uomo (in qual caso si dicono casuali).
• Alloctona = di altre aree biogeografiche, introdotta, non indigena.
• Endemica = che ha un areale molto ristretto a livello globale.
• Specie casuali (sinonimi: effimere, occasionali) = specie alloctone che si sviluppano e riproducono spontaneamente ma non formano popolamenti stabili e per il loro mantenimento dipendono dal continuo apporto di nuovi propaguli da parte dell’uomo.
• Specie invasive = sottogruppo di specie naturalizzate in grado di diffondersi velocemente, a considerevoli distanze dalle fonti di propaguli originarie, e quindi con la potenzialità di diffondersi su vaste aree.

Esempi di specie invasive

KUDZU = Pueraria lobata (Fabaceae) = importata in Europa nel 1878 da Asia orientale per esotismo botanico si è diffusa in modo spontaneo poiché veloce accrescimento. Ricopre ampie superfici poiché elevata produttività (velocità di fotosintesi) ed efficienza. Rampicante/lianosa ricopre le altre piante, aumenta ombreggiamento e diminuzione fotosintesi. Fiore molto evoluto zigomorfo (simmetria bilaterale), produce poco polline e impollinata da imenotteri (importanza di conoscere gli impollinatori). Solo nel nord Italia.

MICONIA = Miconia calvescens (Melastomataceae, famiglia famosa per le tante specie invasive) = arbusto tropicale introdotto a Tahiti a scopo ornamentale (enormi pannocchie con tanti fiori) e poi naturalizzata, colonizza i gap treefall (spazi aperti), fortemente eliofila (foglie verde scure, tanta clorofilla). Specie trasformatrice (irreversibile) dell’ecosistema si sostituisce alla vegetazione preesistente/nativa formando popolamenti monospecifici impenetrabili all’interno di foreste tropicali pluviale insulari, e in zone montane tropicali fino a 2000m, intatte (soprattutto nelle isole del Pacifico), sostituendo più del 70% della vegetazione forestale autoctona e del sottobosco (50 specie endemiche minacciate) (Hawaii). Può fiorire fino a 3 volte all’anno e crescere fino a 1,5 m all’anno. Individui più anziani possono produrre fino a 5 milioni di semi l’anno. Problema no impollinazione ma dispersione del seme/frutto per zoocoria (uccelli, roditori). Sia no predatori (poiché non si sono coevoluti con essa) sia > competitività rispetto alle altre specie. Assorbe tanta luce (efficienza fotosintetica) e crea tanta ombra causa grandi dimensioni delle foglie, raggiunge in pochi anni la maturità riproduttiva, produce tanti frutti e semi. Radici molto superficiali sono la causa di una forte erosione superficiale sui versanti (frane) e perdita di fertilità del suolo. Danni agli spartiacque e alterazione ciclo idrologico, aumentando deflusso e diminuendo ricarica acqua di alimentazione e falde acquifere. Una gamma di funghi, punteruoli, scarafaggi, nematodi, vespe, farfalle e falene sono stati trovati in Sud e Centro America che danneggiano la miconia. Nella gamma delle Hawaii invase dalla miconia, il coleottero cinese delle rose (Adoretus sinicus) può causare una defogliazione fino al 50% sulle singole foglie, ma non è mai stato diffuso e non è mai stato osservato causare mortalità. L'alto livello di specificità dell'ospite della sega defogliatrice fogliare (Atomacera petroa) lo rende un buon controllo potenziale per M. cavescens. Curriculum di educazione ambientale, interesse comunitario e volontariato nel restauro ecologico ed eradicazione. Volantini e copertura mediatica per informare il pubblico. Non sopporta aridità/siccità e nemmeno l’ombra piena. Banca dei semi longeva fino a 15 anni.

PINACE DI MANTEGAZZA = Heracleum mantegazzianum (Apiaceae) = pianta erbacea che può arrivare a 5/6 m. Nella sua gamma nativa, Heracleum mantegazzianum si trova sui margini della foresta e nelle radure, nelle zone ripariali e in zone montuose con precipitazioni annuali di 1000-2000 mm e un clima continentale temperato di estati calde e inverni freddi. In luoghi non nativi, il panace gigante è tipicamente introdotto in giardini ornamentali e si estende lungo corsi fluviali, strade, ferrovie, lotti abbandonati e altri luoghi disturbati per invadere luoghi soleggiati e umidi. Inverni freddi necessari per germinazione. Associato alle foreste di latifoglie temperate e alle zone di vegetazione forestale mista di conifere. Può tollerare moderate siccità estive. Di solito si trova su terreni alcalini o solo leggermente acidi, da pH 6,0 a 8,5, e sembra essere favorito da terreni con alto contenuto di azoto. Originaria dell’Asia è stata introdotta in Europa e Nord America a scopo ornamentale, i fiori attirano molti lepidotteri. Ampiamente coltivato in Svizzera per apicoltura. Semi dispersi per idrocoria. Linfa tossica e velenosa che provoca reazioni fototossiche e ustioni, forma dense monocolture, aumenta erosione delle rive e sponde dei fiumi. Ci sono manuali e linee guida per la sua gestione e controllo.

Processo di invasione: Pet to Pest

Pet to pest = Processo di invasione (stadi), dalle società/giardini di acclimatazione al controllo delle invasioni. Prima si pensava che l'importazione di specie di piante e animali provenienti da tutto il mondo (società di acclimatazione = gruppi di persone che importavano nuove specie) fosse un modo per arricchire il paese. Giardini di acclimatazione per la conservazione di specie vegetali esotiche. È rappresentato come una serie di stadi successivi che implicano il superamento di una serie di barriere. Modello di Richardson: trasporto, introduzione, stabilizzazione, diffusione, impatto. Implica il superamento di varie barriere (biogeografiche, ambientali locali, riproduttive, di dispersione e poi gli impatti in ambienti antropizzati e naturali).

Introduzione delle specie alloctone

• Introduzione = prelievo da zona di origine, trasporto oltre i loro naturali limiti di dispersione e rilascio (il tutto mediato dall’uomo, no mezzi naturali di dispersione). Superamento dei loro ambiti di dispersione naturale. Introduzione antropica ha una maggiore capacità (sia di portata sia di caratteristiche intrinseche/tipo) di sorpassare gli agenti naturali. Dipsersal rate (numero di propaguli e velocità con cui introdotti) più elevata, dispersal type (frequenze di introduzione, provenienza di propaguli da popolazioni diverse = maggiore variabilità genetica che aumenta le probabilità di una popolazione alloctona di stabilizzarsi e di aumentare i propri confini, distanze diverse = storie evolutive diverse e inoltre l’uomo, non sempre però, seleziona cosa trasportare = maggiore diversità di specie, soprattutto di quelle incompatibili con mezzi di dispersione naturali ad ampio raggio). Inoltre non sono noti casi di invasività da parte di specie diffusesi naturalmente (correnti marine o vento) a grandi distanze dalla loro area di origine. Esempio Hawaii (tasso di dispersione): una nuova specie ogni 100.000 anni con mezzi di dispersione/colonizzazione naturale, ogni 50 anni con l’arrivo dei polinesiani e ogni 22 anni con l’arrivo degli europei. Può essere volontaria (scopo ornamentale, alimentare, economico = commercio di organismi viventi, quindi inizialmente in cattività o coltivate) o accidentale (ectozoocoria, sementi, zolle di terra, zavorre, acqua = movimenti legati ai trasporti, danno immediate opportunità di stabilizzazione). La maggior parte delle introduzioni di specie alloctone in Europa è ed è stata volontaria: scopo ornamentale, agriculturale, rimboschimenti etc. Con i romani intensa importazione da coste dell’Africa e Asia. Nel medioevo con monaci per piante officinali e curative. L’Orto Botanico di Padova ad esempio, sorto nel 1545 con finalità applicative mediche, fu un importante centro di importazione e di scambio di sementi e piante provenienti da tutto il mondo.
• Vettore = mezzo e il modo di trasporto. Nel tempo sono cambiati, prima erano naturali e ora principalmente antropici (> diversità genetica di specie importate). Dipende dalle innovazioni tecnologiche dei mezzi di trasporto e dei tipi di commercio. Con aerei maggiore efficienza, quantità (maggiori dimensione dei carichi), maggiori distanze (soprattutto lontano dalla costa, prima solo con navi).
• Pathways = sia le vie di introduzione/percorsi tra la stazione di origine e di rilascio sia la matrice in cui sono inserite sia il motivo per cui vengono introdotte (ex: terriccio, zavorra etc..).