Controlul speciilor invazive

O specie exotică este o specie prezentă în afara ariei sale naturale . O specie este caracterizată ca invazivă atunci când devine un agent de perturbare a mediului în care se va stabili. O specie invazivă este o specie extraterestră invazivă sau „ciumă”, adică o specie care proliferează fără acțiunea umană, în afara ariei sale de distribuție, în detrimentul speciilor locale.

Se caracterizează printr-o facultate de colonizare rapidă a unei zone întinse, rezultând o populație monospecifică . Speciile invazive pot înlocui speciile native prin concurență pentru hrană și alte resurse sau prin prădare pentru aceste specii. Un alt mecanism care are un impact asupra biodiversității este hibridizarea dintre o specie invazivă și o specie nativă, care poate duce la pierderea adaptărilor genetice locale ale speciilor native.

Invaziile biologice ale speciilor invazive sunt una dintre cele mai importante amenințări la adresa biodiversității . Potrivit Uniunii Internaționale pentru Conservarea Naturii (IUCN) , introducerea acestor specii cauzează sau poate provoca impacturi asupra mediului , economiei sau sănătății.

La nivel de mediu, consecințele pot fi profunde, variind de la schimbări mari ale ecosistemului până la dispariția speciilor native . Acestea sunt considerate a doua cauză principală de dispariție a speciilor la nivel global, după distrugerea habitatelor.

Speciile invazive au consecințe socio-economice pentru oameni. Ele pot genera, în anumite cazuri, pierderi economice, există costuri pentru limitarea impactului asupra mediului , precum și pentru repararea daunelor cauzate la nivelul diferitelor sectoare de activitate, cum ar fi agricultura , acvacultura etc. De asemenea, poate exista un impact economic indirect legat de impactul asupra sănătății, de costurile tratamentelor, deoarece anumite specii invazive pot acționa ca vectori ai bolilor.

Termenul „ control ” al speciilor invazive este luat aici în sens larg, adică toate măsurile posibile care vizează protejarea ecosistemelor de invaziile biologice prin reducerea sau chiar eliminarea speciilor neinvazive.

Pentru a lupta împotriva invaziilor biologice, este posibil să se intervină în diferite etape, asupra diferitelor aspecte ale invaziei. Prevenirea este aplicată pentru a preveni introducerea speciei, în timp ce atunci când a stabilit în mediul studiat, utilizarea altor mijloace de acțiune. Apoi se pune accentul pe detectarea speciei, apoi pe controlul creșterii și propagării acesteia.

Istoria invaziilor

Majoritatea introducerilor de noi specii de plante sau animale de către oameni rezultă din colonizarea de noi habitate și transport. Într - adevăr, la începutul XV - lea secol la începutul XVII - lea secol, a avut loc de Discovery , europenii au explorat lumea. Apoi, în mijlocul XIX E secolului, puterile coloniale europene pe care le distribuie între ele, ceea ce a condus la instalarea multor europeni de peste mări. Diferitele grupuri culturale și-au adus propriile animale și plante domestice, dar au descoperit și specii pe care le considerau interesante pentru Europa, ceea ce a dus la o creștere a schimburilor internaționale. Transformarea peisajelor și a activităților umane în general au accentuat și mai mult dispersarea speciilor și uneori au favorizat proliferarea lor.

În absența dușmanilor originali sau a mecanismelor de reglementare, unele specii au reușit să se înmulțească în detrimentul speciilor native, ceea ce implică o pierdere a biodiversității . Cea mai mare parte a acestei pierderi se produce pe insule, unde speciile native au evoluat adesea în absența competiției, erbivorului , parazitismului sau prădării. Ca urmare, speciile introduse prosperă în ecosisteme insulare optime. Introducerea de carnivore este astfel o mare amenințare pentru păsările care nu pot zbura sau sol-cuiburi, putem distinge șobolani pașnice exulans Rattus sau kiore care a fost introdus în secolul al XIX - lea secol și păsări vizate. În multe locuri, erbivorii noi au împins înapoi vegetația nativă. Deoarece insulele sunt caracterizate de o rată ridicată de endemism , populațiile afectate corespund adesea cu subspecii locale sau chiar cu specii unice.

Speciile invazive pot fi, de asemenea, introduse neintenționat. Prin conectarea sistemelor fluviale sau a anumitor mări care au fost separate pentru perioade lungi de timp sau prin conectarea continentelor. Istmul Panama, care a format acum 3 milioane de ani în Pliocenul , este un exemplu în acest sens. La acea vreme, America de Nord era populată de placentali , în timp ce era marsupială în America de Sud. Comunicarea terestră efectuată de istm a permis placentalelor să intre în competiție cu marsupialele care au provocat dispariția lor. Expedierea globală a provocat, de asemenea, introduceri neintenționate. Cu apa de balast au fost posibile schimburi de specii, permițând diseminarea speciilor potențial invazive, capabile să respingă speciile locale.

Datorită migrației și comerțului uman, numărul de specii care colonizează noi habitate a crescut cu ordine de mărime în ultimele două secole. Prin urmare, este nevoie de cooperare între state pentru a preveni efectele nocive ale speciilor străine invazive asupra ecosistemelor.

Prevenirea

Fenomenul invaziei este guvernat de trei factori principali: numărul de indivizi introduși inițial, caracteristicile speciei invadatoare și sensibilitatea mediului la invazie. Primul factor asupra căruia să acționăm este, prin urmare, limitarea introducerii. Pentru aceasta, țările pun în aplicare politici stricte de reglementare. În general, acestea se bazează pe trei axe, odată ce lista speciilor suspecte a fost stabilită:

limitați introducerile accidentale, prin interceptarea vamală a produselor în circulație (comerciale sau private) susceptibile de a transporta specia (semințe, ouă de insecte, microorganisme etc.) sau mijloacele de transport ele însele (nave de pescuit, nave comerciale, automobile) , etc.);
tratarea produselor, vehiculelor și ambalajelor sau materialelor de ambalare , prin aplicarea tehnicilor biocide și de sterilizare;
sancționarea nerespectării legislației privind transportul și periclitarea vieții umane, animale, vegetale și microbiene (în special în cadrul Organizației Mondiale a Comerțului - Acord sanitar și fitosanitar).

Cu toate acestea, rămâne problema introducerilor datorate transportului ilegal, cum ar fi contrabanda, care constituie un traseu privilegiat pentru intrarea speciilor potențial invazive în teritorii.

Deși prevenirea introducerii este cel mai bun mod de a limita creșterea noilor invazii, este esențial să o combinați cu alte metode de control: eficacitatea sa nu este suficientă pentru a oferi o soluție definitivă, deoarece intrările căilor sunt foarte numeroase. De asemenea, sunt uneori neașteptate, după cum se arată, de exemplu, prin invazia florei native din Patagonia de către gazonul de origine engleză, introdusă la începutul secolului al XX-lea prin donații caritabile încurajate de misionarii trimiși în Franța. Tierra del Fuego: semințe din această iarbă fusese găsită sub talpa unei perechi de pantofi donatori.

Cu toate acestea, este adesea mai dificil să identifici ruta de intrare decât să o securizezi. Astfel, apa de balast conținută în rezervoare, utilizată pentru a facilita navigația prin stabilizarea bărcii, constituie, de exemplu, o rută importantă de transport pentru plăgi (la originea în special a introducerii midiei zebră în Australia): rezervoarele sunt umplute într-un singur loc și apoi golit la altul, în funcție de nevoile navigatorului. Înlocuită cu tuburi mari deschise, mai degrabă decât cu tancuri închise, funcția de stabilizare este menținută, evitând transportul apei de la un mediu la altul (a se vedea figura: „intensitatea invaziilor” )

Predicția este cu atât mai problematică cu cât speciile invazive au o gamă largă de posibilități în ceea ce privește nișa lor ecologică și se adaptează adesea la variații abiotice relativ mari. Prin urmare, este necesar să cunoaștem specia foarte bine pentru a putea extrapola asupra naturii sale potențial invazive: prin urmare, ne concentrăm în principal pe specii despre care știm că sunt invazive în altă parte.

Cu toate acestea, anumiți parametri au fost determinați pentru a defini susceptibilitatea la invazie . Astfel, un mediu care beneficiază de o bogăție mare de specii, adică o biodiversitate importantă, duce la un risc mai mic de invazie, deoarece speciile fiind numeroase și diferite, necesitățile lor vor fi satisfăcute. O gamă mai largă de resurse ale mediului în care operează. Apoi vor exista mai puține oportunități pentru resursele neutilizate (deci mai accesibile pentru o nouă specie care a ajuns să se stabilească în mediu) și cu atât mai multă concurență între specii, ceea ce va face ecosistemul să nu fie foarte favorabil unei invazii. Mai multe studii sunt de acord că cel mai fiabil mod de a prezice invazibilitatea unui loc (tendința sa de a fi predispus la invazie) este disponibilitatea resurselor și perturbările asociate. Cu cât mediul este supus fluctuațiilor de acces la resurse, cu atât este mai mare riscul de invazie, deoarece speciile rezidente mențin aceeași rată de consum a acestor resurse; astfel, speciile non-native profită de această scădere a concurenței pentru a se stabili în mediu.

Gestionarea speciilor invazive folosind un model matricial

Gestionarea unei specii invazive necesită înțelegerea dinamicii populației acelei specii. Un prim instrument de studiu este modelul matricei populației.

Modelul matricial

Se scrie un model de matrice de populație:

N t + 1 = MN t

unde N reprezintă populația la momentul t sau t + 1 și M este matricea de tranziție.

Pentru a determina matricea M, putem schematiza structura populației folosind un ciclu de viață . Ciclul de viață este ansamblul schimbărilor de dezvoltare prin care trece un organism de la concepție ca zigot până la stadiul matur, unde la rândul său poate produce zigote. Este schematizat de compartimente care reprezintă diferitele etape și săgeți reprezentând transferurile indivizilor între etape. Matricea de tranziție descrie supraviețuirea fiecărei etape la etapa următoare precum fertilitatea indivizilor la fiecare etapă , care contribuie la îmbogățirea prima. De asemenea, oferă acces la rata de creștere . Populația unei specii invazive are o rată de creștere mai mare de 1, deoarece tinde să invadeze sistemul.

Scopul modelului matricial în cazul prezentat aici este, prin urmare, de a reduce rata de creștere a populației, astfel încât aceasta să fie mai mică de 1. Este vorba atunci de identificarea parametrilor care au un impact puternic asupra ratei de creștere. Pentru aceasta, vom folosi indicatori numiți elasticități .

Elasticitate

Elasticitatea reprezintă variația ratei de creștere atunci când se modifică unul dintre coeficienții matricei de tranziție. Fie supraviețuirea, fie fertilitatea se schimbă .

Formula elasticității:

{\ displaystyle e _ {\ lambda}, _ {p} = {\ frac {\ partial \ ln \ lambda} {\ partial \ ln p}}}

unde este rata de creștere și p este parametrul de supraviețuire. ${\ displaystyle {\ lambda}}$

Prin urmare, un coeficient zero va avea elasticitate zero.Utilizăm elasticitatea fiecărui element din matrice pentru a determina contribuția acestuia la rata de creștere. Astfel, parametrii care, atunci când sunt modificați, influențează semnificativ rata de creștere prin reducerea acesteia sunt parametrii pe care este judicios să se lucreze pentru a controla speciile invazive. Vezi un exemplu .

Elasticitatea fiecărui coeficient al matricei va fi calculată procentual. Trebuie să determinăm fazele ciclului de viață care ar trebui să fie în centrul eforturilor noastre. Coeficienții care au cea mai mare valoare a elasticității vor reprezenta parametrii care afectează cel mai mult rata de creștere atunci când sunt modificați. Prin urmare, scopul este de a găsi o strategie care să afecteze acești parametri pentru a reduce rata de creștere la o valoare mai mică de 1 pentru a controla speciile invazive.

Considerăm o populație invazivă de ciulin Nodding ( Carduus nutans ) compusă din 4 clase de mărime, SB pentru stadiul semințelor, S pentru plantele mici, M pentru plantele medii și L pentru plantele mari. Descriem dinamica acestei populații folosind un ciclu de viață.
Din calculele elasticității se observă că supraviețuirea și reproducerea plantelor tinere a fost mult mai importantă pentru rata de creștere a populației (61%) decât plantele mai în vârstă (vezi figura).

Strategia adoptată este, prin urmare, de a adăuga un prădător de semințe, un gândac Rhinocyllus conicus . Obiectivul este de a reduce rata de creștere astfel încât să fie mai mică de 1 pentru aceasta, procentul de prădare a semințelor a fost de 49%, în timp ce ar fi trebuit să ajungă la 61%. Acest program de gestionare a avut doar un efect limitat.

Detectarea și importanța detectării precoce

Dacă introducerea nu a putut fi prevenită, atunci specia a ajuns în mediu. Apoi, este necesar să se apeleze la detectarea acestuia în zona geografică țintă pentru a putea lua măsuri împotriva propagării sale.
Vrem să începem controlul devreme în perioada de latență, când specia nu este încă invazivă, dar este în proces de a deveni invazivă. Dacă așteptăm prea mult, eradicarea totală a speciei nu va mai fi posibilă, deoarece populația va începe deja să crească și nu vom mai putea încerca să controlăm creșterea acesteia.

În plus față de echipele de oameni instruiți în detectare, publicul larg (umblători, asociații botanice etc.) este încurajat să raporteze prezența indivizilor din specii ușor de detectat (mamifere, plante mari, specii cu caracteristici vizibile.…), În special în zone cheie identificate, cum ar fi zone apropiate de punctele de intrare sau zone cu o valoare ridicată a biodiversității.

Strict vorbind strategii de control

NB. Unul dintre cei mai importanți taxoni cu privire la invaziile biologice pe insule se referă la mamifere.
Printre speciile de mamifere invazive, șobolanii, pisicile, caprele, iepurii, porcii și altele sunt speciile care creează cele mai multe daune ecosistemelor insulare. Prin urmare, cazul invaziilor de mamifere de pe insule este foarte caracteristic și va fi adesea folosit ca referință pentru această parte.

Strategiile

Odată ce specia a fost detectată, sunt posibile mai multe strategii: eradicare, limitare geografică sau excludere și control abiotic sau biologic, adică control în sensul atenuării. Aceste trei strategii vizează reducerea numărului de animale din speciile invazive în cauză.

Excluderea este o soluție locală, care constă în delimitarea unei zone geografice din care speciile exotice vor lipsi. Acest lucru înseamnă a-l izola, a-l reduce suficient pentru a nu prezenta un pericol major pentru populațiile native.
Controlul în sensul atenuării este reducerea dimensiunii populației, până la niveluri acceptabile în termeni ecologici și / sau economici. O astfel de strategie de eliminare implică acțiuni constante sau repetate pentru a menține populația la densitate scăzută după prima reducere. Această strategie este mai ușor de realizat în practică decât eradicarea totală, dar câștigurile sale sunt temporare.

În cazul mamiferelor dăunătoare, multe dintre ele sunt dependente de densitate, cu o rată ridicată de reproducere la densitate mică, ceea ce duce la rate de recuperare mai rapide pentru populațiile controlate. De exemplu, după ce dimensiunea populației de capre a fost redusă cu 80%, populația a revenit la dimensiunea inițială în termen de 4 ani. Timpul de dublare pentru o populație controlată de capre este de aproximativ 20 de luni.

Eradicarea este eliminarea completă a tuturor indivizilor din populație până la ultimul individ care se reproduce. Această strategie poate fi, de asemenea, o reducere a densității populației sub niveluri durabile. Este, în general, cea mai bună strategie pentru insule sau pentru populații mici, dar este adesea limitată de costurile sale logistice și economice ridicate. Foarte des, fiind cel mai radical, deci atractiv în ochii puterilor politice și al publicului, este lansat și nu dă rezultate, ceea ce crește considerabil costul general al luptei împotriva speciei.

Eradicarea a 100% din populația speciilor invazive nu este adesea posibilă. Un studiu propune apoi o alternativă la această tehnică. Există două moduri în care o specie invazivă poate fi controlată cu succes atunci când are o densitate scăzută: dinamica stocastică și efectul Allee . Există două tipuri de stochasticități:

stochasticity demografică este variația ratei de creștere este legată de incertitudinea (parametrul care are un efect puternic asupra persoanelor cu densitate scăzută) supraviețuirea și reproducerea;
stochasticity de mediu este variația ratei de creștere a tuturor indivizilor din populație, este legată de schimbările din mediul de la un an la altul.

Ambele efecte pot duce la dispariția unei specii a cărei populație are o densitate scăzută.

Efectul Allee este un fenomen de dependență pozitivă a densității , descris pe populații cu densitate mică, dar care poate fi aplicat populațiilor mai mari. Într-adevăr, multe mecanisme precum consanguinitatea , cooperarea sau faptul de a nu găsi parteneri pot provoca acest tip de dependență de densitate .

Modelarea speciilor invazive

Acest model se aplică în principal populațiilor cu reproducere sexuală .

Conform modelului lui Verhulst , efectul Allee:

{\ displaystyle ln (rt) = y \ left (1 - {\ frac {x (t)} {K}} \ right) \ left ({\ frac {x (t) -C} {K}} \ right )}}

unde rt este modificarea densității în timp, x este densitatea populației, y este rata de creștere intrinsecă, K este capacitatea de încărcare și C este dimensiunea viabilă limitativă .

Cu toate acestea, pentru o populație cu densitate foarte mică x (t) << K, prin urmare, x (t) / k este aproximativ egal cu 0:

{\ displaystyle ln (rt) = y \ left ({\ frac {x (t) -C} {K}} \ right)}

Efectul stochasticității mediului trebuie luat în considerare în ecuația ε:

{\ displaystyle ln (rt) = y \ left ({\ frac {x (t) -C} {K}} \ right) + {\ epsilon} t}

K este un echilibru stabil care va permite stabilizarea populației. Dimpotrivă, echilibrul C este un echilibru instabil . În absența stochasticității mediului dacă N <C, populația va dispărea prin efectul Allee. Dacă N> C, populația tinde spre K (vezi figura 1).

Se efectuează o simulare din ultima ecuație în care a fost integrat efectul mediului în decursul a 20 de generații (a se vedea figura 2).

Putem observa pe graficul care descrie stochasticitatea în funcție de dimensiunea limită a populației viabile că: atunci când densitatea inițială este mai mică de C, dimensiunea limitată a populației viabile, stochasticitatea tinde să crească probabilitatea de stabilizare a speciilor invazive în populație . În schimb, atunci când densitatea inițială este mai mare decât C, stochasticitatea tinde să scadă probabilitatea ca populația invadatoare să se stabilizeze.

Cazul Bombyx

Observăm frecvența coloniei de bombyx și proporția de dispariție în funcție de densitatea indivizilor din colonii. Observăm că: o populație izolată cu densitate foarte mică nu necesită un program de eradicare, va exista dispariția fără intervenție. O populație cu abundență medie necesită un singur program de eradicare care va cauza cel puțin 80% mortalitate, astfel încât în anul următor va exista dispariția. Pe de altă parte, dacă populația este prea mare, eradicarea va fi dificilă și necesită utilizarea altor metode.

Generalizarea modelului

Acest model este aplicabil tuturor populațiilor cu reproducere sexuală, deoarece acestea sunt supuse stochasticității și majorității efectului Allee . Prin urmare, acest model nu poate fi aplicat plantelor cu înmulțire vegetativă. Cu toate acestea, trebuie adaptat la caracteristicile ciclului de viață al speciei în cauză.

Conform acestui model, este, prin urmare, posibilă eradicarea unei specii invazive fără eliminarea a 100% din populație, ceea ce este adesea un obiectiv irealizabil. De obicei, doar o fracțiune din populația invazivă poate fi eradicată, menținând-o sub limita viabilă a dimensiunii populației. Deoarece dispariția este un proces stochastic, este imperativ să privim eradicarea ca o modalitate de a crește probabilitatea ca populația invadatoare să dispară.

Acest model ar trebui aplicat la un moment convenabil, deoarece populația nu ar trebui să fie prea mare. Aceasta este, de asemenea, ceea ce constituie limitarea acestui model, deoarece detectarea unei populații invazive atunci când este la densitate mică nu este o sarcină ușoară.

Prin urmare, este important înainte de a aplica această strategie să se determine dacă realizarea ei este posibilă și nu idealistă. De asemenea, trebuie să ne așteptăm la daune colaterale asupra altor specii, în special a celor native, și, prin urmare, să anticipăm costurile în ceea ce privește impactul asupra populațiilor care urmează să fie protejate.

În cazul în care site-ul nu are o probabilitate mare de invazii repetate, eradicarea trebuie efectuată o singură dată, spre deosebire de controlul de atenuare.
Eradicarea poate fi mai scumpă inițial, dar va fi mai profitabilă, deoarece rezultatul său este permanent. La fel, mai puține animale vor trebui ucise în timpul unei campanii de eradicare decât în timpul atenuării pe termen lung. Prin urmare, este o strategie etic mai acceptabilă în conformitate cu activiștii pentru drepturile animalelor.

Metodele

Există două tipuri principale de control: tradițional și organic . Fiecare metodă are avantajele și dezavantajele ei, acestea depind de specia care trebuie controlată și sunt adesea mai potrivite pentru o anumită specie în comparație cu alta. Cea mai bună strategie este de obicei combinarea mai multor metode. Succesul pe termen lung al unei strategii depinde de un sprijin puternic, adică de sprijin financiar, angajament personal și sprijin din partea publicului, precum și din alte domenii.

Metode tradiționale Gardurile

Această metodă este cea mai potrivită atunci când zona care urmează să fie controlată este prea mare pentru un program de eradicare sau când un efectiv nu poate fi complet eradicat. Această soluție este foarte eficientă în combaterea mamiferelor mari, cum ar fi ungulatele .

Gardurile sunt, de asemenea, folosite pentru a exclude mamiferele mici, mici, cum ar fi vulpile, pisicile, iepurii sau șobolanii. În acest caz, această metodă va fi utilizată împreună cu alte metode de control pentru a elimina complet speciile nedorite din zona împrejmuită.

Sacrificare

Animalele mari (terestre și acvatice) fiind mai vizibile, prin urmare sunt mai ușor de sacrificat. Vânătoarea și pescuitul au fost întotdeauna utilizate pentru a regla dimensiunea populațiilor anumitor specii prezente pe un sit. Aceste activități au un aspect economic (prețul cărnii), precum și un aspect recreativ.

Dezavantaj:

Principalul dezavantaj al acestei metode este lipsa de accesibilitate, la fel ca în cazul mai multor insule oceanice, ceea ce face costisitoare și logistic dificilă menținerea populațiilor. Dar dacă se abordează problema accesibilității și se utilizează mijloace logistice (exemplu: elicoptere), această metodă rămâne foarte eficientă în eradicarea completă a unei populații de indivizi mari.

O altă metodă ingenioasă poate fi utilizată, este metoda „caprei lui Iuda”, așa cum sugerează și numele său, este folosită în special pentru eradicarea efectivelor de capre. Această tehnică constă în introducerea în zona care urmează să fie controlată, o femelă în căldură numită „capră de Iuda”, care va fi prevăzută anterior cu un guler radio. Caprele sunt animale gregare , adică trăiesc și evoluează în grupuri. Astfel, „capra lui Iuda” nu va avea nici o dificultate în găsirea grupurilor izolate și prin semnalul radio emis de guler, va fi ușor localizată de vânătoare, ceea ce le va permite să ajungă la grup pe jos sau cu elicopterul. Această femelă va fi cruțată, astfel încât să poată fi refolosită în alte campanii de sacrificare. În cazul în care „capra lui Iuda” se găsește singură, populația este considerată eliminată.

Capcana

Capcană a fost istoric , utilizat pentru mamifere mijlocii precum carnivore mici ( de exemplu , mongoose) și rozătoare mari. Deoarece sunt mai greu de ucis, iar blana și carnea lor sunt adesea râvnite, capcana se dovedește a fi o tehnică adecvată.

Această metodă este destinată doar reducerii populației și nu permite eradicarea atunci când este utilizată singură. Se spune că unele capcane sunt selective, deoarece pot fi concepute pentru a exclude sau reduce capturile accidentale de animale native .

Metodele de control bazate pe capcană și otravă sunt foarte asemănătoare, în sensul că de obicei trebuie să acopere o zonă mare și să dezvolte momeli atractive.

Dezavantaj:

Cu toate acestea, capcanele pot fi de utilizare limitată dacă populația este prea mare, dacă animalele sunt suspecte de capcane sau dacă zona de controlat este prea mare și este dificil de accesat.

Produse chimice: otrăvire / erbicide / pesticide

Intoxicația este o altă metodă de control pentru speciile invazive.

Programele de otrăvire a acestor specii încearcă să nu omoare speciile neinvazive și, prin urmare, folosesc otrăvuri destinate speciilor dăunătoare.

Cu toate acestea, utilizarea erbicidelor pentru plante nu este specifică, este adesea însoțită de tăiere regulată pentru a epuiza resursele radiculare. Pentru insecte sau melci, utilizarea pesticidelor este adesea combinată cu capcane cu feromoni și / sau îndepărtarea lor cu mâna.

Dezavantaje:

Acest obiectiv este dificil de realizat atunci când speciile native și exotice sunt apropiate taxonomic și ecologic. Prin urmare, impactul otrăvirii asupra speciilor native poate fi foarte semnificativ. Prin urmare, rata pierderilor la speciile native prin otrăvire sau prin prezența speciilor exotice trebuie evaluată. Cercetările sugerează că prezența speciilor de dăunători ar cauza mai multe pierderi decât otrăvirea, deoarece speciile autohtone s-ar recupera rapid atunci când presiunea de la specia de dăunători este ridicată.

Este obișnuit ca otrăvirea speciilor nevizate să fie inevitabilă. Pentru a aborda acest lucru, programele de eradicare sunt deseori concepute astfel încât speciile native să fie reintroduse după eliminarea speciilor invazive. De asemenea, este posibil să capturați specii endemice cu risc pentru a le proteja de otravă în timpul programului de eradicare și apoi să le reintroduceți atunci când populația invadatoare este îndepărtată și otravă este îndepărtată sau degradată.

Se depune mult efort în dezvoltarea momelilor care nu atrag specii nevizate.

Mai multe toxine sunt utilizate în mod obișnuit pentru controlul mamiferelor mici introduse în principal în Australia și Noua Zeelandă, cum ar fi fluoroacetat de sodiu (sau 1080), pindonă, colecalciferol , brodifacum , cianură sau chiar stricnină .

Unele sunt rapid degradabile de activitatea microbiană în momeli, apă și sol, dar pot rămâne toxice pentru speciile nevizate, acesta este cazul 1080. În schimb, anumite toxine precum brodifacumul prezintă o persistență mare, datorită acumulării lor în țesuturile vertebratelor, insolubilitatea în apă și degradarea lor lentă prin activitatea microbiană. Cu toate acestea, toxicitatea lor pentru speciile nevizate ar fi mai mică.

O altă limitare a acestei metode este problematică. Într-adevăr, utilizarea acestor toxine poate face, de asemenea, speciile extrem de rezistente. Prin urmare, în timpul operațiunilor de otrăvire pe un loc, este posibil ca alte specii dăunătoare să fie prezente și să supraviețuiască otravei care nu a fost destinată acestora; la care ar putea dezvolta rezistență. Prin urmare, este esențial să se găsească strategii de otrăvire valabile pe termen mediu și lung.

Avantajele și dezavantajele metodelor tradiționale

În ciuda eficienței sporite, metodele tradiționale rămân dificile din punct de vedere logistic. Sunt scumpe în materie, muncă și timp; în general au puțină specificitate. Acest lucru i-a determinat pe mai mulți manageri ai biodiversității să caute strategii alternative, printre care metodele biologice au un potențial interesant.

Metode biologice

Controlul biologic este controlul speciilor dăunătoare de către dușmani naturali sau sinteze naturale care vor scădea rata de reproducere sau rata de supraviețuire a speciilor vizate. În acest context sunt folosite mai multe tipuri de dușmani naturali, dar prădătorii și agenții patogeni au fost istoric cei mai utilizați pentru mamifere.

Scăderea supraviețuirii speciilor invazive

Principala strategie de combatere biologică este introducerea dușmanilor naturali ai speciilor țintă și, prin urmare, utilizarea rețelei alimentare, pentru a reduce rata de supraviețuire a speciei țintă.

Parazitismul , ruinare și concurența sunt cele trei procese posibile.

Utilizarea parazitismului

Cel mai frecvent parazit pentru mamiferele dăunătoare este utilizarea microparazitilor (viruși și bacterii). În ceea ce privește introducerea agenților patogeni, cel mai cunoscut exemplu este mixomavirusul , introdus în Australia și pe mai multe insule vecine pentru a controla populațiile de iepuri.

Uneori este necesar să combinați controlul biologic cu controlul tradițional pentru a elimina complet o populație.

Scopul este introducerea în mediu a prădătorilor speciilor invazive țintă pentru a reduce populația prin creșterea presiunii de prădare. Pentru a alege specia de prădător, este esențial să măsurați:

capacitatea sa de distrugere în condițiile inițiale: daune directe și indirecte, fenologie de atac, comportament nutritiv etc.
relevanță ca organism de control: ușurința cultivării, specificitatea paraziților etc.
eficacitatea potențială în zona de introducere: în raport cu eficacitatea, istoricul colonizării etc. Cu toate acestea, este dificil de estimat cum se va comporta specia în noul său mediu.

Foarte des, controlul biologic prin introducerea prădătorilor este un eșec pentru mamifere, dar poate fi eficient pentru alți taxoni, în special pentru plante. De exemplu, prezența mangustelor sau pisicilor domestice pe majoritatea insulelor nu a controlat în niciun fel mărimea populațiilor de rozătoare, iepuri sau șerpi.

De cele mai multe ori, mamiferele prădătoare ignoră prada țintă și preferabil se îndreaptă spre prada nativă, care este adesea mai ușor de localizat și ucis, deoarece au evoluat în absența prădătorilor terestri.

În general, de sus în jos este susținută ca soluția „clasică” la speciile invazive. În consecință, numărul de noi organisme de control este crescut și, prin urmare, riscurile unei noi invazii, precum și complexitatea problemei. În ultimii douăzeci de ani, numărul speciilor de control a crescut mai repede decât numărul speciilor țintă. Pentru a utiliza un număr limitat de prădători, este de aceea preferabil să se introducă un număr mai mic și să se adauge specii concurente pentru resurse, precum și să se determine momentul ciclului de viață când ținta este cea mai vulnerabilă. Astfel, combinăm de sus în jos și așa-numita strategie de jos în sus , care este limitarea resurselor de către concurență.

Utilizarea concurenților: control de jos în sus

Este posibil să se introducă specii cunoscute ca fiind mai bune concurente decât speciile care urmează să fie controlate. Persoanele competitive pot fi sterilizate în unele cazuri, astfel încât să nu existe o nouă invazie.

Manipularea habitatului

Putem lua în considerare, de asemenea, o acțiune directă asupra habitatului speciei țintă, prin reducerea acesteia (arderea controlată) sau prin creșterea habitatului speciilor native (construirea de refugii, refacerea condițiilor originale etc.). De asemenea, este posibil să se introducă indivizi dintr-o populație deja adaptată la coexistența cu speciile non-native (un agent patogen, un parazit etc.), pentru a stimula coevoluția și adaptarea indivizilor „naivi” din populație pentru a fi protejați. Scopul este de a crește toleranța nativilor mai degrabă decât eradicarea invadatorilor.

Reducerea redusă a speciilor exotice

Cercetările au dedicat un efort mare dezvoltării tehnicilor de reducere a fertilității speciilor de mamifere.

Imunocontracepția

Într-un efort de a crește rata mortalității, procesul de imunocontracepție își propune să reducă natalitatea, determinând sistemul imunitar al unui individ să atace propriile celule reproductive, ceea ce duce la infertilitate.

Principiul constă în infectarea indivizilor cu o proteină derivată, originară din straturile foliculare, care vor activa producerea de anticorpi împotriva propriilor gameți , blocând astfel fertilizarea .

Acest lucru depinde de mărimea animalului și de nivelul de control dorit pentru populația țintă.

Infecția se realizează prin injectare pentru mamifere mari sau prin momeală pentru carnivore mici.

Infecția prin vectori vii reunește noi metode care fac posibilă infectarea individului cu viruși , bacterii sau macroparazite prin vectori vii .

De exemplu, imunocontracepția vector-virus (VVIC) folosește un virus specific speciei, care este eliberat printr-un vaccin într-o populație din specia țintă.

Aceasta implică plasarea genei care codifică proteina de reproducere în genomul virusului.
Această tehnică este utilizată în principal pentru rozătoare și erbivore mici, dar ar putea fi, de asemenea, foarte eficientă pentru carnivorele mici.

Controlul VVIC are multe avantaje față de metodele tradiționale.
VVIC nu cauzează suferința animalelor, deci este mai probabil ca această metodă să fie acceptată de publicul larg, de comitetele de etică și de organizațiile pentru drepturile animalelor.
Spre deosebire de controlul chimic, această metodă este mai puțin dăunătoare pentru mediu.

Cele cu vector recombinant se raspandeste pe cont propriu și pot fi folosite pentru a controla zone mari, cu toate că accesibilitatea este limitată; în plus, costul său este minim comparativ cu metodele tradiționale.

Dezavantaje:

Principalul dezavantaj al acestei metode este ireversibilitatea procesului odată ce vectorul este eliberat.
În plus, gazda poate dezvolta rezistență împotriva virusului. Timpul de răspuns prin această metodă este lent pentru a obține rezultatele finale. Există, de asemenea, o acceptare publică scăzută pentru eliberarea în natură a organismelor modificate genetic.

Avantajele și dezavantajele metodelor biologice

Controlul biologic are mai multe avantaje, cum ar fi o bună specificitate și o eficiență mai mare, deoarece se bazează pe autodifuzie. Este eficient pentru zonele mari cu accesibilitate redusă sau densitate redusă.

Cu toate acestea, metodele prin introducerea dușmanilor naturali au un dezavantaj major, deoarece unele specii utilizate pentru controlul speciilor dăunătoare au specificitate scăzută. Majoritatea încercărilor de a introduce dușmani naturali au eșuat.
Unii dușmani au devenit ei înșiși persoane invadatoare sau au consumat alte pradă, făcându-le pe cale de dispariție. Există, de asemenea, o lipsă de control după introducerea dușmanilor naturali, ceea ce poate afecta eficiența programului desfășurat.
De asemenea, este dificil să se prezică cu adevărat modul în care speciile introduse vor interacționa în noul lor mediu.

Dacă un sistem de autodifuziune nu funcționează corect, atunci este complicat să-i gestionăm impactul.

În ceea ce privește etica, utilizarea anumitor agenți patogeni este dezbătută, deoarece acestea pot provoca suferință animalului înainte de moartea acestuia; poate afecta și siguranța altor specii, în special a oamenilor. Coevoluției gazdă-patogen și dezvoltarea cursei înarmărilor a gazdei sau a agentului patogen poate provoca pierderea capacității inamicului naturale pentru a elimina total populația gazdă.

Fiecare metodă are dezavantaje specifice și fiecare caz de invazie trebuie gestionat cu un plan de acțiune adecvat și specific. În general, cea mai potrivită strategie este utilizarea simultană a metodelor de control biologic, chimic și mecanic.

Definiția unui program de succes

În multe cazuri, speciile introduse vor fi avut un impact cantitativ asupra speciilor cu care au interacționat și, în urma eliminării lor, procesele ecologice naturale vor readuce speciile native care interacționează la echilibrul anterior. Putem vorbi apoi despre un program de succes.

Un pas esențial în lupta împotriva speciilor invazive este supravegherea, pentru care trebuie să predeterminați nivelul de restaurare a ecosistemelor pe care doriți să îl atingeți. De asemenea, este necesar să se măsoare evoluția de la punctul de plecare și să se determine dacă se tinde spre nivelul așteptat. Succesul nu se măsoară în numărul de indivizi uciși / eliminați din speciile invazive, ci în numărul de indivizi din speciile invazive care rămân încă în mediu.

Cu toate acestea, un program de control care realizează eliminarea completă a unei specii țintă nu poate fi neapărat numit „de succes”. Eliminarea unei specii invazive nu este întotdeauna suficientă pentru a restabili ecosistemul, deoarece poate provoca daune ireversibile asupra acestuia, ducând la disfuncționalități în interiorul acestuia.

Modificări neprevăzute pot apărea astfel după îndepărtarea bruscă a speciilor invazive, ceea ce va necesita alte acțiuni de restaurare, cum ar fi reintroducerea speciilor. Fie populațiile unei surse potențiale sunt prea îndepărtate, ceea ce împiedică o recolonizare naturală rapidă a speciilor native. Fie habitatul este atât de degradat încât regenerarea acestuia nu va fi niciodată suficient de rapidă pentru a preveni prăbușirea tuturor comunităților. Fie specia invadatoare a modificat condițiile biotice, fie abiotice, deci retragerea sa bruscă nu poate facilita revenirea la vechile stări de echilibru.

Având în vedere interacțiunile numeroase și complexe dintre speciile prezente într-un sit, este dificil să se prevadă rezultatul eliminării speciilor cheie, cum ar fi un prădător de vârf . Pentru a evita un dezastru ecologic, este, prin urmare, esențial să se efectueze un studiu înainte de control, precum și o bună pregătire înainte de a începe eradicarea unei specii extraterestre invazive, de unde și importanța dezvoltării modelării pentru a prezice mai bine. De asemenea, este crucial să se stabilească monitorizarea ecosistemului după eradicare, pentru a evalua succesul acestuia și a preveni invazia ulterioară.

Din păcate, există și astăzi multe cazuri în care îndepărtarea speciilor invazive face ca speciile protejate să fie și mai expuse riscului.

Importanța economică a controlului speciilor invazive: un model de optimizare

Speciile invazive sunt dublu dăunătoare, deoarece cauzează daune mediului, care, dacă sunt limitate și abordate, implică pierderi economice.

Un parametru semnificativ în lupta împotriva speciilor invazive este investiția dedicată acesteia, în termeni de timp și mijloace financiare. Problema invaziei fiind ea însăși strâns legată de factori economici (comerț, călătorii, transporturi, turism etc.), rezolvarea acesteia necesită capacitatea de a se adapta fiecărei situații particulare, pentru a adopta o strategie care să răspundă cel mai bine posibilităților și resurselor a instituțiilor responsabile de efectuarea acestui control.

Acesta este motivul pentru care există diferite modele de optimizare între impactul economic și eficacitatea strategiei. Există trei etape ale invaziei, printre cele descrise anterior, asupra cărora este posibil să se acționeze: prevenirea introducerii speciilor expuse riscului, detectarea prezenței acestora în zona studiată și controlul populației speciilor deja invazive.

Practica arată că prevenirea introducerii este foarte dificilă, din cauza numeroaselor modalități prin care speciile se pot stabili în mediu. În plus, riscul ca o specie să devină invazivă este matematic scăzut. Prin urmare, este mai interesant să căutăm să detectăm noi specii invazive și să le controlăm populația, în mod ideal jucând pe aceste două aspecte în același timp, mai degrabă decât încercând să evităm introducerea speciilor susceptibile de a deveni invazive.

În primul rând, cu cât este detectată mai devreme specia invazivă, adică atunci când populația este mică, cu atât sunt mai mici daunele pe care le-ar fi cauzat ecosistemului. Prin urmare, pare mai avantajos să alocăm resurse semnificative pentru detectare. Cu toate acestea, ar trebui considerat că cu cât populația este mai mică, cu atât daunele care reflectă prezența ei sunt mai puțin vizibile, specia trece mai ușor neobservată. La fel, structura populației, indiferent dacă este dispersată sau concentrată, afectează detectarea acesteia.

Cel mai bun compromis constă în schimbarea strategiei în timp, în funcție de evoluția populației care urmează să fie controlată. Modelul este considerat după cum urmează:
La t = 0, începutul strategiei de control, se investește un maxim în efortul de căutare, pentru a crește șansele de a găsi specia într-un stadiu incipient.

Dacă specia este într-adevăr prezentă în zona studiată, în cele din urmă va fi detectată. Din acest moment, investiția este redirecționată către controlul post-detectare .

Eficacitatea efortului de cercetare depinde de tehnicile și materialul disponibil. În mod similar, trebuie să considerăm că rata de creștere este specifică fiecărei populații, nu putem ști cu certitudine de la t = 0 cum va evolua, mai ales că dimensiunea populației inițiale rămâne, de asemenea, necunoscută. Variabilitatea acestor parametri ne amintește că este necesară actualizarea modelului în timpul aplicării strategiei, pentru a corespunde cel mai bine caracteristicilor populației. (a se vedea figurile: „Cazuri tipice” )

Este important să se ia în considerare posibilitatea ca intervenția să nu fie justificată, din punct de vedere economic și / sau ecologic: se poate evalua, din modelele de aplicație, costurile controlului, precum și daunele cauzate. a strategiei. Dacă costurile sunt mai mari decât daunele, acțiunile întreprinse împotriva speciilor invazive reprezintă o risipă de investiții, deci este mai bine să renunțați la intervenție. De asemenea, acest abandon este legitim atunci când rata de creștere a populației cu risc este mai mică decât rata de reducere a costurilor, adică creșterea populației este mai puțin importantă decât scăderea costului. eficiență în etapa anterioară).

Limita legată de controlul speciilor invazive

Gestionarea speciilor invazive poate deteriora speciile native în unele cazuri, studiile arată că speciile native nu se pot recupera după daunele cauzate de strategia de control a speciilor invazive. Mai ales când populația nativă are o dimensiune semnificativ mai mică decât populația invadatoare. Cei nativii rămân sensibili la stochasticity demografice și tulburări în care acestea sunt rare. În plus, atunci când începem gestionarea unei specii invazive, cel mai adesea se află în ultima etapă a invaziei sale. Intervenția poate crește șansele ca speciile să scape în altă parte și să invadeze din nou. Prin urmare, este de preferat, în unele cazuri, să nu încercați să controlați speciile invazive.

Note și referințe

R. Wittenberg și MJW Cock (2001) Specii extraterestre invazive: un set de instrumente de cele mai bune practici de prevenire și gestionare, pentru Programul global pentru specii invazive (GISP) în parteneriat cu IUCN (Union Internationale pour la Conservation de la Nature) , SCOPE (Comitetul științific pentru problemele mediului) și CABI (Centrul pentru Biosciențe Agricole Internaționale)
Duncan & Blackburn (2004) Extincția și endemismul în avifauna din Noua Zeelandă. Global Ecol. Biogeogr. 13: 509-517
J.-C. Gall (2009) Pământ și viață: povești interconectate, CR Palevol 8, p. 105-117
F. Courchamp, JL Chapuis, M. Pascal, (2003) Invadatorii de mamifere pe insule: impact, control și control impact. Biol.Rev 78,347-383
MA. Davis, JP. Grime, K. Thompson, (2000) Fluctuarea resurselor în comunitățile de plante: o teorie generală a invazibilității. J Ecol 88: 524-534
Lucas Bridges (1948) Ultima parte a Pământului, retipărită în 1987 de Century Hutchinson
Invaziile biologice: costurile economice și de mediu ale speciilor străine de plante, animale și microbii, CRC Press, grupul Taylor și Francis
Michael Begon, Colin R. Townsend, John L. Harper, 2006, Ecologie de la indivizi la ecosisteme, p. 419-422 , Editura Blackwell
MA. Davis, (2009) Invasion Biology, Oxford University Press.
Andrew Liebhold și Jordi Bascompte, 2003, Efectul Allee, dinamica stochastică și eradicarea speciilor extraterestre, Raport
MJ Rinella, BD Maxwell, PK Fay, T. Weaver, RL Sheley. (2009) Efortul de control exacerbează problema speciilor invazive. Aplicații ecologice 19: 155–162
PB McEvoy, EM, (1999) Controlul biologic al invadatorilor de plante Modele regionale, experimente de teren și modele structurate de populație, Ecological Applications, Vol. 9, nr. 2, p. 387-401
MA Schlaepfer, PW Sherman, B. Blossey, MC Runge, Specii introduse ca capcane evolutive, Ecology Letters, (2005) 8: 241-24
JF. Lefeuvre, (2013), Invaziile biologice, un pericol pentru biodiversitate, Buchet & Chastel
MN Clout, PA Williams, (2009) Managementul speciilor invazive: un manual de principii și tehnici, Oxford University Press
R. Barbault, M. Atramentowicz, (2010) Invaziile biologice, o chestiune de naturi și societăți, edițiile Quae
SV. Mehtaa, RG. Haightb, FR. Homansa, S. Polaskya, RC Venettec, (2007) Strategii optime de detectare și control pentru gestionarea speciilor invazive, Ecologie Economie 61: 237-245
Matthew J. Rinella, 1 Bruce D. Maxwell, Peter K. Fay, Theodore Weaver și Roger L. Sheley, 2009, Efortul de control exacerbează problema speciilor invazive, Societatea Ecologică din America