Международная исследовательская группа под руководством эколога по инвазиям Бетани Брэдли из Массачусетского университета в Амхерсте провела первый глобальный мета-анализ характеристик и размера воздействия инвазивных чужеродных видов на местные виды по мере того, как захватчики становятся все более многочисленными.
Например, по мере того, как чужеродная чесночная горчица (Alliaria petiolata) вторгается в лесной подлесок в Новой Англии, количество местных саженцев сахарного клена сокращается, а инвазивный пурпурный вербейник (Lythrum salicaria) в водно-болотных угодьях Новой Англии связан с сокращением обилие местных краснокрылых дроздов и певчих воробьев, говорит Брэдли. В других местах хищная инвазивная крылатка (Pterois volitans), завезенная в воды Карибского бассейна, привела к быстрому сокращению численности местных рыб коралловых рифов, а вторжение бирманского питона (Python bivittatus) в Эверглейдс привело к значительным потерям местных жителей, таких как опоссумы, лисы и рыси.
Брэдли говорит: «Что меня больше всего удивило, так это масштабы некоторых из этих эффектов. Инвазивные животные-вредители, такие как изумрудный пепельный мотылек или крылатка, вызывают почти 50-процентное сокращение местных популяций. Это средний случай - в среднем., инвазивные вредители сократят популяции местных видов вдвое, если мы не предотвратим или не будем контролировать эти вторжения».
Доцент кафедры охраны окружающей среды добавляет: «Наш основной вывод заключается в том, что если инвазивные виды находятся на более высоком трофическом уровне, то есть они, вероятно, поедают местные виды, то всего несколько инвазивных особей могут вызвать резкое сокращение местного населения. Как только эти захватчики достигают большей численности, ущерб уже давно нанесен. Это имеет большое значение для управления, - говорит она. - Раннее выявление становится критически важным».
Они сообщают, что последствия сильно зависят от положения инвазивных существ в пищевой цепи, известной как трофический уровень. Инвазивные виды на более высоких трофических уровнях оказывают сильно нелинейное воздействие на аборигенные виды, при этом наибольшее воздействие происходит в начале вторжения, в то время как инвазивные виды на том же трофическом уровне оказывают негативное, линейное воздействие на аборигенные виды.
Отчетность в «Последних статьях» в текущем онлайн-выпуске Proceedings of the National Academy of Sciences, Брэдли и его коллеги проанализировали результаты 1 258 тематических исследований из 201 научной статьи. По словам Брэдли, одна из целей заключалась в том, чтобы понять, как накапливаются воздействия во время вторжения, чтобы поддержать управление, основанное на фактических данных.
"Мы знаем, что инвазивные виды оказывают негативное воздействие, но прошлые мета-анализы рассматривали только исследования, в которых отсутствовали захватчики, а не другие.", - говорит Брэдли. Без информации о наклоне и величине воздействий, - добавляет она, - мы не знаем наклона зависимости, будь то линейная или нелинейная, или происходит ли резкое сокращение местных видов в начале или поздно в заражении. Вот вопросы, которые мы рассмотрели."
Для местных видов, столкнувшихся с захватчиком на том же трофическом уровне, где они, вероятно, конкурируют за ресурсы, Брэдли говорит: «Мы видим сильную отрицательную линейную реакцию», но не резкое начальное снижение. Она добавляет: «По мере того, как вы увеличиваете численность инвазивных видов, местные виды сокращаются в численности и в разнообразии сообщества. Последствия управления заключаются в том, что если вы контролируете вторжение в любой момент, это победа для экосистем».
В ситуации, когда захватчик проникает на более низкий трофический уровень, чем местный вид, результаты были неясными, говорит Брэдли. «Это может быть создание новых ресурсов или конкуренция с ресурсами, которые нужны туземцам. Неясно, будут ли последствия положительными или отрицательными, если только вы не говорите о наземных растениях. Инвазивные растения могут оказывать негативное воздействие на местных насекомых».
Основываясь на этих и их дополнительной оценке воздействия на различные среды обитания - морские, пресноводные или наземные - и для инвазивных животных по сравнению с инвазивными растениями, авторы обнаружили, что «увеличение численности инвазивных чужеродных видов оказывает выраженное негативное воздействие на популяции и сообщества местных видов."
Кроме того, тот факт, что быстрое сокращение популяций местных видов может происходить на начальных этапах процесса вторжения, по их словам, «подчеркивает растущую потребность в раннем обнаружении и быстром реагировании (EDRR) на новые инвазивные чужеродные виды, особенно для животных-вредителей. Они отмечают, что EDRR экономически эффективен и «единственный момент, когда возможна ликвидация».
"Чтобы избежать воздействия инвазивных видов на окружающую среду, потребуется гораздо более строгая приверженность активной политике, направленной на предотвращение новых интродукций, а также усилению управления, нацеленного на ранние стадии вторжения."
Брэдли отмечает, что принятие EDRR требует, чтобы управляющие природными ресурсами уделяли больше времени мониторингу новых инвазивных видов. Но «наши коллеги-менеджеры говорят нам, что они могут тратить только около 10% своего времени на мониторинг новых видов, потому что у них недостаточно ресурсов для мониторинга и управления существующими вторжениями», - говорит Брэдли. «Этого просто недостаточно».
Она добавляет: «Теперь, когда мы знаем, что воздействие и изобилие так тесно связаны, мы можем использовать изобилие в качестве косвенного показателя воздействия. Если я наблюдаю большое заражение инвазивными видами, я могу сделать довольно хорошее предположение. что касается масштабов экологического воздействия на местные виды».
Для этой работы, которая была инициирована рабочей группой при поддержке Фонда Альберта и Элейн Борчард, Брэдли и коллеги из Массачусетского университета в Амхерсте сотрудничали с другими коллегами из Университета Нью-Гэмпшира; университеты Калифорнии, Риверсайда и Ирвина, Мемориальный университет Ньюфаундленда, университеты Ливерпуля и Эксетера, У. K., Французский университет Пикарди Жюля Верна и Estación Biológica de Doñana в Испании.