Fossil Record

2.1.2 Osservazioni storiche e record dei musei

I record fossili e i campioni paleoecologici forniscono dati storici importanti per analizzare gli impatti ecologici a lungo termine delle invasioni biologiche. Tuttavia, le registrazioni geologiche non sono solitamente sensibili ai cambiamenti a breve termine, e quindi sono necessari altri metodi per documentare gli impatti su scale temporali di anni o decenni. I vincoli finanziari tipicamente limitano la scala spaziale e la portata temporale del campionamento negli studi ecologici, e questo pone una sfida per raccogliere dati ecologici coerenti su periodi più lunghi della durata media di un progetto di ricerca finanziato (Dumbrell et al., 2016). Le indagini periodiche di storia naturale e gli sforzi di monitoraggio ambientale offrono importanti eccezioni a questa regola (cfr. Chauvet et al., 2016; Nedwell et al., 2016; Storkey et al., 2016).

Molti set di dati ecologici a lungo termine sono stati motivati da interessi economici e sono stati riconosciuti solo successivamente per il loro valore ecologico. Per esempio, l’indagine Continuous Plankton Recorder è iniziata come un progetto per la comprensione degli stock ittici in tutti gli oceani del mondo e ora comprende più di 200.000 campioni che coprono otto decenni (Richardson et al., 2006). Gli inventari della biodiversità ittica del Mediterraneo risalgono al 1800, ma sono stati usati solo di recente per studiare come diverse variabili ambientali e caratteristiche funzionali e del ciclo vitale dei pesci possano predire il successo dell’invasione (Ben Rais Lasram et al., 2008).

La maggior parte dei set di dati sono più regionali, poiché sono motivati e finanziati da interessi economici locali, e questi possono essere combinati per esaminare modelli di invasione su scala più ampia. I Grandi Laghi del Nord America, per esempio, hanno una storia di progetti di monitoraggio locale finanziati dai vicini governi statali negli Stati Uniti e dai vicini governi provinciali in Canada. Come risultato, l’invasione acquatica nel bacino dei Grandi Laghi è stata relativamente ben caratterizzata (Grigorovich et al., 2003). Più recentemente, il progetto RivFunction finanziato dalla Commissione europea ha fornito un’opportunità unica per dimostrare l’impatto specifico regionale sulla decomposizione della lettiera fogliare in seguito all’insediamento di varie specie legnose esotiche nei corsi d’acqua dolce in Francia e Gran Bretagna (Chauvet et al., 2016). Queste registrazioni, spesso raccolte da organizzazioni governative, rimangono importanti fonti di dati per tracciare i tempi e l’estensione spaziale delle invasioni biologiche.

Oltre al monitoraggio ambientale, le indagini di storia naturale hanno una lunga storia in biologia e sono probabilmente una risorsa sottoutilizzata in biologia delle invasioni. Per esempio, ci sono circa 3300 erbari in tutto il mondo che contengono circa 350 milioni di esemplari (e metadati associati) che risalgono a oltre 400 anni fa (http://sweetgum.nybg.org/science/ih/). I registri d’erbario sono diventati un’importante fonte di dati per ricostruire la diffusione spazio-temporale delle piante invasive così come i loro patogeni e le associazioni microbiche (ad esempio Lavoie et al., 2012; Ristaino, 2002; Yoshida et al., 2014, 2015). Tuttavia, molte di queste preziose risorse sono a loro volta minacciate da tagli finanziari, anche se sta crescendo l’interesse per le collezioni di storia naturale come importante collegamento alle condizioni ecologiche del passato.

In contrasto con la ricostruzione della diffusione delle specie invasive nello spazio e nel tempo, identificare le conseguenze ecologiche di queste invasioni è molto più complicato per almeno due motivi. In primo luogo, gli impatti ecologici possono essere complessi, coinvolgendo più livelli trofici (ad esempio Pantel et al., 2017), ma le indagini tendono a concentrarsi su specifici gruppi tassonomici (ad esempio uccelli, insetti, plancton) piuttosto che su interi ecosistemi. In secondo luogo, qualsiasi cambiamento osservabile nella struttura della comunità può sembrare guidato da un’invasione quando in realtà sono entrambi guidati da un altro fattore (ad esempio il disturbo umano). In altre parole, potrebbe non essere chiaro se le specie invasive siano i “motori” dei cambiamenti ecologici osservati nel tempo o semplicemente “passeggeri” che cavalcano l’onda di altri fattori di cambiamento globale (Didham et al., 2005; MacDougall e Turkington, 2005). Idealmente, tali indagini verrebbero condotte in luoghi multipli in punti temporali che precedono l’invasione di una specie di interesse. Per esempio, il monitoraggio a lungo termine delle comunità di plancton nei laghi dell’Ontario si è dimostrato fortuito nel fornire dati di base per esaminare l’impatto ecologico di Bythotrephes longimanus, uno zooplancton invasivo sia nei laghi invasi che in quelli di riferimento (per esempio Palmer e Yan, 2013; Yan et al., 2002). Dato che questi laghi variano nella chimica, nella struttura della rete alimentare e nell’esposizione a stress antropogenici, compresa l’esposizione a B. longimanus, è stato possibile dimostrare che questo invasore è effettivamente un importante fattore di cambiamento della rete alimentare acquatica.