CAUSAS DE AMEAÇAS NA AMÉRICA DO SUL: OS PEIXES DE ÁGUA DOCE E A INVASÃO DE ESPÉCIES EXÓTICAS

CAUSAS DE AMEAÇAS NA AMÉRICA DO SUL: OS PEIXES DE ÁGUA DOCE E A INVASÃO DE ESPÉCIES EXÓTICAS Diana Garcia Fernando Ribeiro BIZ 0304 - Diversidade, História Natural e Conservação de Vertebrados na América do Sul

Estrutura Invasões biológicas Definições Etapas do processo Determinantes Impactos Situação no mundo e no Brasil Invasão de peixes Causas das extinções de peixes O caso da perca da Nilo Razões para introduções de peixes Histórico de introduções no mundo Exemplos no Brasil Considerações finais

Invasões biológicas Definições Etapas do processo Determinantes Impactos Situação no mundo e no Brasil

Definições Nativa Exótica Invasora Definições Etapas Determinantes Impactos Situação

Definições Nativa Ocorrência natural Independente do homem Exótica Invasora Definições Etapas Determinantes Impactos Situação

Definições Nativa Ocorrência natural Independente do homem Exótica Ocorrência não natural Ação humana Invasora Definições Etapas Determinantes Impactos Situação

Definições Nativa Ocorrência natural Independente do homem Exótica Ocorrência não natural Ação humana Invasora Ocorrência não natural Ação humana Proliferação e domínio Danos e impactos Definições Etapas Determinantes Impactos Situação

Exótica, alóctone, alienígena, não-nativa, importada, transferida, transportada, estabelecida, naturalizada, invasora, não-indígena... Definições Etapas Determinantes Impactos Situação

Invasões paleontológicas Invasões antropológicas Definições Etapas Determinantes Impactos Situação

Antes: Definições Etapas Determinantes Impactos Situação

Antes: Agora: Definições Etapas Determinantes Impactos Situação

Etapas no processo e barreiras Richardson et al, 2001 The tens rule : 10% de probabilidade de superação a cada barreira Willianson & Fitter, 1996 Exótica Invasora Definições Etapas Determinantes Impactos Situação

Olden et al. 2011 Definições Etapas Determinantes Impactos Situação

14 Gurevitch et al. 2011

15 Gurevitch et al. 2011

Determinantes e causas Só 0,1% das espécies exóticas tornam-se invasoras! Por quê? Definições Etapas Determinantes Impactos Situação

Determinantes e causas Só 0,1% das espécies exóticas tornam-se invasoras! Por quê? Características das espécies Definições Etapas Determinantes Impactos Situação

Determinantes e causas Só 0,1% das espécies exóticas tornam-se invasoras! Por quê? Características das espécies Vulnerabilidade da área-alvo Definições Etapas Determinantes Impactos Situação

Determinantes e causas Características das espécies: Definições Etapas Determinantes Impactos Situação

Determinantes e causas Características das espécies: Alta taxa de fecundidade Intervalo entre ciclos reprodutivos curtos Tempo das gerações curto Maturação rápida Alta taxa de dispersão Generalistas (habitat e alimentação = onívoros) Definições Etapas Determinantes Impactos Situação

Determinantes e causas Características das espécies: Alta taxa de fecundidade Intervalo entre ciclos reprodutivos curtos Vulnerabilidade da áreaalvo: Tempo das gerações curto Maturação rápida Alta taxa de dispersão Generalistas (habitat e alimentação = onívoros) Definições Etapas Determinantes Impactos Situação

Determinantes e causas Características das espécies: Alta taxa de fecundidade Intervalo entre ciclos reprodutivos curtos Tempo das gerações curto Maturação rápida Alta taxa de dispersão Generalistas (habitat e alimentação = onívoros) Vulnerabilidade da áreaalvo: Distúrbios Ambiente alterado por ação humana Comunidades com vazios tróficos Falta de competidores, predadores, parasitas = enemy release Definições Etapas Determinantes Impactos Situação

Determinantes e causas Características das espécies: Alta taxa de fecundidade Intervalo entre ciclos reprodutivos curtos Tempo das gerações curto Maturação rápida Alta taxa de dispersão Generalistas (habitat e alimentação = onívoros) Vulnerabilidade da áreaalvo: Distúrbios Ambiente alterado por ação humana Comunidades com vazios tróficos Falta de competidores, predadores, parasitas = enemy release Outros fatores: pressão de propágulo Definições Etapas Determinantes Impactos Situação

Impactos Em diferentes níveis: - Indivíduos - Populações - Comunidades - Ecossistemas - Biota Definições Etapas Determinantes Impactos Situação

Impactos Perereca-araponga: Hypsiboas albomarginatus Rã-touro-americana: Lithobates catesbeianus Definições Etapas Determinantes Impactos Situação

Impactos Alterações no comportamento de indivíduos Definições Etapas Determinantes Impactos Situação

Impactos Tuatara: Sphenodon punctatus Rato do Pacífico: Rattus exulans Definições Etapas Determinantes Impactos Situação

Impactos Alterações na estrutura de populações Definições Etapas Determinantes Impactos Situação

Impactos Corça: Capreolus capreolus Munjac -chinês: Muntiacus reevesi Definições Etapas Determinantes Impactos Situação

Impactos Alterações em processos ecossistêmicos Definições Etapas Determinantes Impactos Situação

Impactos Definições Etapas Determinantes Impactos Situação

Impactos Ecossistemas novos: Alterações na composição, dominância e importância relativa de espécies nos ecossistemas Manutenção de funções ecossistêmicas Definições Etapas Determinantes Impactos Situação

Impactos: diferentes causas Predação Definições Grosholz et al., 2000 Etapas Determinantes Impactos Situação

Mortalidade Impactos: diferentes causas Competição Tratamentos Definições Kupferberg, 1997 Etapas Determinantes Impactos Situação

Impactos: diferentes causas Doenças: introdução de patógenos ou hospedeiros Doença Patógeno Hospedeiro Local Impacto Causa Cinomose Vírus da cinomose canina (VCC) Carnívoros selvagens África Extinção de populações do cachorro selvagem africano Cachorrodoméstico Varroasis Ácaro Varroa jacobsoni Abelhas selvagens e domésticas Global Mortalidade em massa Introdução/ invasão de hospedeiros Praga do lagostim Fungo Aphanomyces astaci Lagostins Europa Altas taxas de mortalidade, risco de extinção Introdução/ invasão do lagostim norteamericano Definições Adaptado de Daszak Etapas et al., 2000 Determinantes Impactos Situação

Impactos: diferentes causas Disponibilidade de nutrientes Krull et al., 2013 Definições Etapas Determinantes Impactos Situação

Situação das invasões no mundo 891 espécies invasoras (Fonte: ISSG); Segunda maior ameaça à biodiversidade no planeta; Interações sinérgicas entre ameaças: Perda de habitat; Poluição; Mudanças climáticas; Dificuldade em definir estratégias para a mitigação dos impactos. Definições Etapas Determinantes Impactos Situação

Situação no Brasil Total de espécies invasoras: 335; Total de peixes invasores: 65; Decreto nº 4.339, de 2002 (princípios e diretrizes para a implantação da Política Nacional da Biodiversidade): O Estado deve: promover a prevenção, a erradicação e o controle de espécies exóticas invasoras que possam afetar a biodiversidade. Definições Etapas Determinantes Impactos Situação

Estrutura Invasões biológicas Definições Etapas do processo Determinantes Impactos Situação no mundo e no Brasil Invasão de peixes Causas das extinções de peixes O caso da perca da Nilo Razões para introduções de peixes Histórico de introduções no mundo Exemplos no Brasil Considerações finais

Invasão de peixes Causas das extinções de peixes O caso da perca da Nilo Razões para introduções de peixes Histórico de introduções no mundo Exemplos no Brasil Considerações finais

Causas da ameaça de extinção para peixes de água doce da América do Sul Alteração do habitat Sobrepesca Poluição Introdução de espécies IUCN (2010) ~19% ~29% ~39% ~40%

A introdução da perca do Nilo no lago Vitória, África Fauna de peixes notavelmente endêmica destaque para ciclídeos (90% endêmicos ao lago) Início do séc XX: intensa sobrepesca queda estoque de espécies nativas. Introdução de espécies exóticas para melhorar o rendimento pesqueiro

A introdução da perca do Nilo no lago Vitória, África

A introdução da perca do Nilo no lago Vitória, África 1950: Tilápia do Nilo

A introdução da perca do Nilo no lago Vitória, África 1950: Tilápia do Nilo 1954: Perca do Nilo (predador de grande porte)

A introdução da perca do Nilo no lago Vitória, África 1950: Tilápia do Nilo 1954: Perca do Nilo (predador de grande porte) 1980: explosão demográfica da perca com desaparecimento de espécies nativa (80% da biomassa de peixes do lago)

A introdução da perca do Nilo no lago Vitória, África 1950: Tilápia do Nilo 1954: Perca do Nilo (predador de grande porte) 1980: explosão demográfica da perca com desaparecimento de espécies nativa (80% da biomassa de peixes do lago) 1985: redução de 400 espécies para uma comunidade com 3 dominantes: perca (80%), tilápia do Nilo e 1 omena (nativa)

A introdução da perca do Nilo no lago Vitória, África

A introdução da perca do Nilo no lago Vitória, África Redução de haplocromíneos (detritívoros)

A introdução da perca do Nilo no lago Vitória, África Redução de haplocromíneos (detritívoros) Eutrofização do lago

A introdução da perca do Nilo no lago Vitória, África Redução de haplocromíneos (detritívoros) Eutrofização do lago Perca ameaçada

A introdução da perca do Nilo no lago Vitória, África Redução de haplocromíneos (detritívoros) Eutrofização do lago Perca ameaçada Má nutrição das comunidades locais

Razões para introdução de peixes Introduções deliberadas: Programas de estocagem (ou repovoamento); Programas de controle biológico de pragas; Motivações sentimentais; Introduções acidentais: Escapes de ambiente confinados; Transporte acidental.

Programas de estocagem ou repovoamento para melhorar a pesca comercial ou esportiva

Programas de controle biológico de pragas Espécie liberada para controle de espécie indesejável

Programas de controle biológico de pragas Espécie liberada para controle de espécie indesejável Exemplos:

Programas de controle biológico de pragas Espécie liberada para controle de espécie indesejável Exemplos: Controle da infestação de larvas de mosquitos Gambusia, da América Central e Norte Betta spledens: Peixe-de briga asiático

Programas de controle biológico de pragas Espécie liberada para controle de espécie indesejável Exemplos: Controle da infestação de larvas de mosquitos Erradicação de macrófitas em reservatórios Gambusia, da América Central e Norte Carpa-capim (C. idella), da Rússia e China

Programas de controle biológico de pragas Espécie liberada para controle de espécie indesejável Exemplos: Controle da infestação de larvas de mosquitos Erradicação de macrófitas em reservatórios Gambusia, da América Central e Norte Carpa-capim (C. idella), da Rússia e China A documentação de tais introduções é obscura, e seu sucesso e possíveis impactos ainda são incógnitas.

Motivações sentimentais

Razões para introdução de peixes Introduções deliberadas: Programas de estocagem (ou repovoamento); Programas de controle biológico de pragas; Motivações sentimentais; Introduções acidentais: Escapes de ambiente confinados; Transporte acidental.

Escapes de ambiente confinados Principal fonte de introduções; Escapes a partir de áreas adjacentes, pequenos tanques de piscicultura e tanques redes;

Escapes de ambiente confinados Principal fonte de introduções; Escapes a partir de áreas adjacentes, pequenos tanques de piscicultura e tanques redes; A introdução de uma espécie em um determinado local da bacia ameaça a bacia inteira

Escapes de ambiente confinados Principal fonte de introduções; Escapes a partir de áreas adjacentes, pequenos tanques de piscicultura e tanques redes; A introdução de uma espécie em um determinado local da bacia ameaça a bacia inteira Exemplo: corvina (P. squamosissimus).

Transporte acidental Transporte em água de lastro

Transporte acidental Transporte em água de lastro 1 Navio 5000 toneladas de água 3000 espécies diferentes

Transporte acidental Transporte em água de lastro 1 Navio 5000 toneladas de água 3000 espécies diferentes Anêmonas, cracas, caracóis, mexilhões, peixes (principalmente em estágio larval)...

Histórico de introduções de peixes Introduções no mundo: 3072 568 espécies e 104 famílias 2904 em água doce Estabelecidas: 1805 (59%) Resultantes de piscicultura: 1205 (40%)

Porcentagem de exóticas Porcentagem de exóticas Número de exóticas Causas Perca Razões Número Histórico de exóticas Exemplos Considerações

92 Olden et al. 2011

No Brasil

No Brasil Primeiro registro: 1898 Cyprinus carpio para aquicultura

No Brasil Primeiro registro: 1898 Cyprinus carpio para aquicultura Três períodos: Início século XX: incentivo ao consumo de peixe como fonte de proteína no NE

No Brasil Primeiro registro: 1898 Cyprinus carpio para aquicultura Três períodos: Início século XX: incentivo ao consumo de peixe como fonte de proteína no NE Metade do século XX: construção de Hidroelétricas e peixamentos

No Brasil Primeiro registro: 1898 Cyprinus carpio para aquicultura Três períodos: Início século XX: incentivo ao consumo de peixe como fonte de proteína no NE Metade do século XX: construção de Hidroelétricas e peixamentos Atual: Fugas de ambientes confinados - piscicultura

Local de origem das espécies introduzidas

Espécies de outros continentes no Brasil

Espécies de outros continentes no Brasil T. rendalli e O. niloticus: Introdução em 1950 Aquicultura Liberações para aumentar rendimento pesqueiro Grande sucesso em reservatórios

No Brasil Tilápias Carpas Flexibilidade alimentar Ciclo de vida mais longas Alta aptidão para encontrar alimento Maior exigência de substrato para reprodução Desovas múltiplas e cuidado parental Tolerância a condições ambientais adversas Extensos cardumes quando juvenis

Espécies de outras bacias no Brasil tambaqui trairão sardinha tucunaré corvina

Exemplos no Brasil Introdução do Tucunaré (Cichla spp) Predador de topo

Exemplos no Brasil Introdução do Tucunaré (Cichla spp)

Exemplos no Brasil Itaipu e o fim do Salto de Sete Quedas

Exemplos no Brasil Itaipu e o fim do Salto de Sete Quedas Construção Itaipu: 1975-1982 Inundação de170 km do Rio Paraná Lago de 1350 km2

Exemplos no Brasil Itaipu e o fim do Salto de Sete Quedas Construção Itaipu: 1975-1982 Inundação de170 km do Rio Paraná Lago de 1350 km2 Fim do Salto de Sete Quedas

Exemplos no Brasil Itaipu e o fim do Salto de Sete Quedas Fim da barreira entre bacias do Alto e Baixo Paraná

Exemplos no Brasil Itaipu e o fim do Salto de Sete Quedas Fim da barreira entre bacias do Alto e Baixo Paraná 37 espécies do Baixo Paraná Alto Paraná

Exemplos no Brasil Itaipu e o fim do Salto de Sete Quedas Fim da barreira entre bacias do Alto e Baixo Paraná 37 espécies do Baixo Paraná Alto Paraná Atualmente são as mais abundantes no Alto Paraná: Piranha, cascudo-chinelo, cangati e armado

Exemplos no Brasil A introdução de peixes ornamentais na Bacia do Rio Paraíba do Sul

Exemplos no Brasil A introdução de peixes ornamentais na Bacia do Rio Paraíba do Sul 9 espécies exóticas introduzidas

Exemplos no Brasil Introdução do bagre africano Clarias gariepinus

Exemplos no Brasil Introdução do bagre africano Clarias gariepinus Introduzido em 1986 Encontrado em quase todas as bacias hidrográficas brasileiras Grande tolerância a poluição e baixos teores de oxigênio na água Onívoro e piscívoro Proibido em vários países espécie praga

Considerações finais

Considerações finais A maioria das introduções brasileiras: apoio ou omissão de órgãos públicos.

Considerações finais A maioria das introduções brasileiras: apoio ou omissão de órgãos públicos. Prevenção: Necessidade de rever leis de quarentena Política de responsabilização

Considerações finais A maioria das introduções brasileiras: apoio ou omissão de órgãos públicos. Prevenção: Necessidade de rever leis de quarentena Política de responsabilização Preocupação especial com a expansão de cultivo em tanques-rede facilidade de escape

Considerações finais Falhas na avaliação de invasões podem resultar em severas consequências:

Considerações Finais Falhas na avaliação de invasões podem resultar em severas consequências: Perdas em grande escala na agricultura, florestas, e recursos pesqueiros;

Considerações Finais Falhas na avaliação de invasões podem resultar em severas consequências: Perdas em grande escala na agricultura, florestas, e recursos pesqueiros; Rompimento de processos ecológicos que suprem serviços naturais ao homem;

Considerações Finais Falhas na avaliação de invasões podem resultar em severas consequências: Perdas em grande escala na agricultura, florestas, e recursos pesqueiros; Rompimento de processos ecológicos que suprem serviços naturais ao homem; Criação de ecossistemas homogêneos e empobrecidos compostos por espécies cosmopolitas.

Considerações finais Identificar futuros invasores Agir de maneira efetiva para prevenir sua dispersão e estabelecimento

Considerações finais

MUITO OBRIGADA! Agradecimentos: Enrico Frigeri e Renata Pardini

Referências bibliográficas Agostinho, A.A.; Gomes, L.C.; Suzuki, H.I.; Júlio JR., H.F. 2003. Migratory fish of the upper Paraná River Basin, Brazil. In: Carolsfeld, J.; Harvey, B.; Baer, A.; Ross, C. (Eds.). Migratory Fishes of South America: biology, social importance and conservation status. Canadá: World Fisheries Trust Edition. p.19-98 Agostinho, A.A.; Gomes, L.C.; Pelicice, F. M. 2007. Ecologia e manejo de recursos pesqueiros em reservatórios do Brasil. Máringa: EDUEM. 500p. Alves, C.B.M.; Godinho, A.L.; Godinho, H.P.; Torquato, V. C. 1998. A ictiofauna da represa de Itutinga, Rio Grande (Minas Gerais Brasil). Revista Brasileira de Biologia, São Carlos, 58: 121-129. Conover, M. 2002. Resolving human-wildlife conflicts: the science of wildlife damage management. Lewis Publishers, New York. 418p Elton, C.S. 1958. The Ecology of Invasions by Animals and Plants. Methuen & Co., London. Gurevitch, J., Fox, G.A., Wardle, G.M., Inderjit, Taub, D. 2011. Emergent insights from the synthesis of conceptual frameworks for biological invasions. Ecology Letters 14: 407-418. Helfman, G.S.; Collete, B.B.; Facey, E.D.; Bowen, B.W. 2009. The diversity of fishes: biology, evolution and ecology. Oxford: Backwell Science. 720p Hulme, P.E. 2009. Trade, transport and trouble: managing invasive species pathways in an era of globalization. Journal of Applied Ecology 46: 10 18. Hulme, P.E., Pysek, P., Nentwig, W., Vilà, M. 2009. Will threat of biological invasions unite the European Union? Science 324: 40 41 IBAMA Portaria n. 145 de 1998

Referências bibliográficas Mack, R.N., Simberloff, D., Lonsdale, W.M., Evans, H., Clout, M., Bazzaz, F.A. 2000. Biotic invasions: causes, epidemiology, global consequences, and control. Ecological Applications 10 (3): 689-710. Manchester, S. J. & Bullock, J. M. 2000. The impacts of non-native species on UK biodiversity and the effectiveness of control. Journal of Applied Ecology 37: 845-864 MMA (Ministério do Meio Ambiente do Brasil). 2006. Espécies exóticas invasoras: Situação Brasileira. Brasília, Brasil. 24p. Olden, J.D.; Lockwood, J.L., Parr, C.L. 2011. Biological Invasions and the Homogenization of Faunas and Floras. In: Conservation Biogeography; Richard J. Ladle & Robert J. Whittaker (Eds.) Blackwell Publishing Ltd Rahel, F.J. 2000. Homogenization of fish faunas across the United States. Science 288: 854 856 Rodríguez. J. P. 2001. Exotic species introductions into South America: an underestimated threat? Biodiversity and Conservation 10: 1983-1996. Vazzoler, A.E.A.M.; Agostinho, A.A.; Hanhn, N.S. (Eds.). A planície de inundação do alto rio Paraná: aspectos físicos, biológicos e socioeconômicos. Maringá: Eduem Temple, S. A. 1992. Exotic birds: a growing problem with no easy solution. Auk 109: 395-397. Williamson, M. 1992. Environmental risk from the release of genetically modified organisms (GMOs) - the need for molecular ecology. Molecular Ecology 1: 3-8. Williamson, M. 1993. Invaders, weeds and the risk from genetically manipulated organisms. Experenti, 49: 219-224. Williamson, M. 1996. Biological Invasions. Chapman & Hall, London, UK.