seminário invader-b 27 nov 2015

Seminário INVADER-B & Controlo Natural | Coimbra | 27 Novembro 2015

Dê a sua opinião Se pensar nas luzes de um semáforo qual delas associa mais facilmente:

1. às plantas invasoras

2. ao controlo natural de plantas invasoras?

Por favor, escreva a cor (para 1 e 2) num post it e entregue-nos.


INVADER-B - Gestão de plantas INVasoras em Portugal: da prevenção à DEtecção Remota e controlo biológico de

Acacia longifolia


Acacia longifolia | O problema• Árvore Australiana

• Introdução: finais séc. XIX | início XX para estabilizar dunas

• Actualmente: invade áreas extensas de dunas costeiras e outros habitats em Portugal, Espanha, França e Itália

• Invasora (Dec.-Lei n.º 565/ 99, de 21 de Dezembro)


• Árvore Australiana

• Introdução: finais séc. XIX | início XX para estabilizar dunas

• Actualmente: invade áreas extensas de dunas costeiras e outros habitats em Portugal, Espanha, França e Itália

• Invasora (Dec.-Lei n.º 565/ 99, de 21 de Dezembro)

• Ponto-chave: produção massiva de sementes banco de sementes muito numeroso, com grande longevidade

elevado potencial de (re-)invasão rápida

Acacia longifolia | O problema


Acacia longifolia - o problema (1)


Principais impactes (desde 2001):

• Diminuição da biodiversidade; ameaça a espécies e habitats protegidos, e.g., sítios Natura 2000 e Áreas Protegidas, …1

1(Marchante et al., 2003, 2015; Marchante, 2001, 2011, Rascher et al., 2011, Hellmann et al., 2011)



Principais impactes (desde 2001):


• Alterações a nível do solo2

• Agravamento das alterações com o tempo de invasão

1(Marchante et al., 2003, 2015; Marchante, 2001, 2011, Rascher et al., 2011, Hellmann et al., 2011) 2(Marchante et al., 2008a,b, Marchante 2008, Rodríguez-Echeverría, 2010)


AA AR NI0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

0.14 Azoto (solo)

Azot

o to

tal (

%)

Nitrificação

AA AR NI


Principais impactes:




• Diminuição da produtividade florestal




Acacia longifolia - o problema


Principais impactes:




• Diminuição da produtividade florestal

• Alteração das condições de fogo

• Impactes económicos: >> 1M€ + dados não disponíveis




Controlo mecânico e químico disponíveis

Solução actual…



• Demasiado dispendioso

Solução actual…


• Sucesso baixo devido ao banco-de-sementes



Solução actual…


• Sucesso baixo devido ao banco-de-sementes



Controlo natural?

Alternativas sustentáveis são necessárias

Solução actual…


INVADER - B

Procura de outras soluções…


Objectivos principais:1) Avaliar impactes de Acacia longifolia a nível das redes-de-interação

plantas-galhas e comunidades associadas | situação de referência2) Analisar redes-de-interação para avaliar:

1) efeitos indiretos do agente de controlo natural, Trichilogaster acaciaelongifoliae, antes da sua libertação |ferramenta preditiva

2) prever eficácia do agente controlo natural

3) Mapear distribuição de A. longifolia recorrendo a deteção remota |ferramenta útil para a gestão da espécie

4) Avaliar hipótese de usar deteção remota para monitorizar os efeitos de T. acaciaelongifoliae | intensidade de floração

5) (avaliar o estabelecimento de T. acaciaelongifoliae e a sua eficácia)6) Aumentar participação do público na implementar um programa

piloto de deteção (precoce) de espécies invasoras


Objectivos principais:1) Avaliar impactes de Acacia longifolia a nível das redes-de-interação

plantas-galhas e comunidades associadas |situação referência2) Analisar as redes-de-interação para avaliar:








Galhas

Comunidades associadas?

Porquê?


insecto formador-de-galhas controlo natural de A. longifolia a introduzir em Portugal

Trichilogaster acaciaelongifoliae

1mm


• Avaliar impactes indirectos da invasão por acácia-de-espigas• Caracterizar a situação pré-introdução do agente de controlo

natural – inovador em estudos de controlo natural

T1. Avaliação de impactes em redes-de-interacção: plantas-galhas e comunidades associadas

Plantas

Galhas

Parasitóides & inquilinos

?


Desenho experimentalComunidades nativas vs. Invadidas

• 8 sítios ao longo da costa• Amostragens mensais 12 (4) meses• Transectos: 20 X 2m X 2m

Pouco invadidas

Muito invadidas

Moderadamente invadidas


Em cada transecto:PlantasGalhas colhidas e man-tidas em laboratórioInsectos:• Galhadores• Parasitóides• Inquilinos

Redes-de-interacção em áreas: pouco, moderadamente e muito invadidas


Plantas

Galhas

Parasitóides e inquilinos

NativaExóticaAcacia longifolia

InquilinoParasitóide

GemaInflorescênciaFolhaRamoFruto

Rede-de-interacção plantas-galhas-parasitóides/inquilinos

4 sítios x 3 níveis de invasão x 12 meses:• 6068 galhas (31 espécies), em 22 espécies de plantas• 1841 parasitóides (40 espécies)• 273 inquilinos (41 espécies)


Invasão por Acacia longifolia: diversidade e abundância de plantas, galhas, inquilinos & parasitóidesNenhuma galha em espécies exóticas especificidade

Inquilino

ParasitóideGemaInflorescênciaFolhaRamoFruto

NativaExóticaAcacia longifolia

Impactes de Acacia longifolia Nível de invasão por Acacia longifolia


Objectivos principais:1) Avaliar os impactes de Acacia longifolia a nível das redes-de-interação

plantas-galhas e comunidades associadas | situação de referência2) Analisar as redes-de-interacção para avaliar:








T2. Previsão de efeitos de T. acaciaelongifoliae

Alguns parasitóides e inquilinos podem potencialmente interagir com o agente de controlo natural (vermelho) – afectar o seu sucesso?

?

Plantas(m2)

Galhas(1000 ind.)

Inquilinos/Parasitóides

(100 ind.)



plantas-galhas e comunidades associadas | situação de referência2) Analisar as redes-de-interação para avaliar:








Área de estudo:• 98.314 ha, da Figueira da

Foz até Furadouro• S. Boa Viagem• Dunas• Ria Aveiro

• RNDunas S. Jacinto• Rede Natura 2000Invasoras:• Acacia longifolia e

outras acácias

T3. Mapeamento e evolução de Acacia longifolia


Mapeamento A. longifolia |Landsat OLI

• Exatidão global 78,5%• 8691 ha invadidos por A. longifolia | 3040 ha outras acácias

Limites areas protegidasArdeu 1995Ardeu 1993

PinhalPinhal invadido A.longEucaliptalInvasão A. longInvasão intensa A.longAcacia spp

Água

Área de inundação, Agrícolas

eurbanas

Dunas e

matos


• Imagens de satélite de 2000 a 2014 (LandSat)

Analizámos as alterações de cobertura do solo

Identificámos 9 processos de alteração em áreas de vegetação

• 3 principais associados a invasão por A. longifolia

RN

D S

ão J

acin

to

MN

Qui

aios

Evolução temporal dos processos de alteração


• "recuperação após remoção“ – torna-se arbusto dominante• "intensificação cobertura vegetal“ – sub-coberto pinhal• “recuperação de vegetação após fogo” – geral

Processos de alteração da cobertura do solo associados a Acacia longifolia

Crescimento vegetal após fogo 2005 SBV

Crescimento vegetal após fogo 2005 Mira

Recuperação de vegetação após remoção

Intensificação de coberto vegetal

Outras áreasZonas arbustivasMatosPinhalPinhal invadido por A. long EucaliptalInvasão A. longInvasão intensa A. longAcacia spp


Metodologia

Deteção de floração

Monitorização

Estimativa de nº flores

Veículo Aéreo não tripulado (VANT)


Pontos de controlo no terreno

Aquisição de imagem por VANT:

8 áreas aprox. 64 ha cada


• % de cobertura de flores/m2

• 60 a 90 amostras/imagem• 30 locais aleatoriamente pré-escolhidos

Medição de parâmetros em campo:


Grande variabilidade dentro de cada local | situações:

Exemplo: dunas a sul da Tocha


Exatidão global > 95 a 99% ; Coeficiente Kappa: 86 a 99%

Deteção de floração

Zona de dunas transversais a

Norte da Tocha

A. longifolia ao longo da duna


Monitorização – como funcionará:• Trichilogaster acacialongifoliae diminui a intensidade de floração

no limite não existem flores detetáveis pelo VANT

Dunas em pico de floração

Pinhal pouco invadido em pico de floração

Dunas fora do pico de floraçãoDe

nsid

ade

de fl

oraç

ão/m

2


Baixas correlações campo vs. VANT Porquê?

Quiaios | Estimativa do nº de flores

Flor

es co

ntad

as e

m ca

mpo

(n.º

) Cobertura de flores VANT (% m2)



• Variabilidade de A. longifolia• Variabilidade de habitats• Flor coberta


Como espécie dominante

Perto do oceanoSub-bosque de pinheiro



• Variabilidade da A. longifolia• Variabilidade de habitats• Flor coberta

• Câmara VANT não vê o mesmo que olho humano…

• “irregularidades” aliadas ao voo


Flor

es co

ntad

as e

m ca

mpo

(n.º

)

Necessário melhorar a relação entre o medido em campo com o medido pelo VANT

Cobertura de flores VANT (% m2)


Quiaios | Estimativa do nº de flores• Mas é possível estimar o nº de flores apenas usando os

dados de campo:

Cobertura de flores em campo (% m2)

Flor

es co

ntad

as e

m ca

mpo

(n.º

)


Monitorização – Vantagens e limitações• Limitações:

• VANTs – Incapazes de detetar floração coberta • Dependente de condições meteorológicas• Áreas relativamente pequenas em comparação com outras

plataformas

• Vantagem:• Rápido e relativamente barato• Repetível• Áreas muito maiores relativas a trabalho de campo “normal”• Eficaz e altamente preciso nos picos da floração• Capaz de detectar A. longifolia em sub-coberto








5) (avaliar o estabelecimento de T. acaciaelongifoliae e a sua eficácia)6) Aumentar participação do público (escolar) na implementação de um

programa piloto de deteção (precoce) de plantas invasoras


• 47 Sessões de sensibilização sobre plantas invasoras e/ ou controlo natural, das quais 12 para público escolar

T5.Detecção, sensibilização e ciência-cidadã:


• 47 Sessões de sensibilização sobre plantas invasoras e/ ou controlo natural, das quais 12 para público escolar

• Desenvolvimento de novos perfis de espécies exóticas (invasoras.pt)• Inclusão de espécies exóticas ainda pouco

frequentes em Portugal (detecção precoce)• Desenvolvimento de “ficha” para identificação do

agente controlo natural

T5.Detecção, sensibilização e ciência-cidadã:


• Dinamização do mapa de avistamentos em invasoras.pt• Site | App

• Treino | ensino da identificação das espécies • 10 Workshops (±12

espécies)

Detecção (precoce) e ciência-cidadã:


• Dinamização do mapa de avistamentos em invasoras.pt• Site | App


espécies)• Guia plantas invasoras• Página internet• Facebook


Prémio do público no “European Science TV & New Media Festival and Awards” na categoria produção interactiva em novos

media


Detecção (precoce) e ciência-cidadã:• Dinamização do mapa de

avistamentos em invasoras.pt• Site | App


espécies)• Guia plantas invasoras• Página internet• Facebook

• 6659 registos validados no mapa


• Sensibilização e participação do público:• fundamental para prevenção e para detecção (precoce) de

espécies invasoras• estratégica para acompanhar dispersão do agente de controlo

natural | detecção de galhas• Não é fácil “comprometer” cidadãos (estudantes em particular)

na participação activa e regular no registo de avistamentos, mas…• (+) acções com componente prática têm mais sucesso• (-) dificuldade na identificação das espécies é ponto-chave

• Dados gerados pela plataforma de mapeamento úteis para ciência e gestão das espécies

Algumas considerações:


• Acacia longifolia altera estrutura das redes-de-interacção entre plantas e comunidades de galhas diminui abundância e diversidade de plantas, galhas, inquilinos e parasitóides

• LandSat útil para mapear A. longifolia; série temporal identi-fica correctamente processos que influenciam expansão da espécie

• VANT - eficaz e altamente preciso para detectar A. longifolia nos picos da floração monitorização do agente de controlo natural, Trichilogaster acaciaelongifoliae

• Sensibilização e participação do público: fundamental para prevenção e para detecção (precoce) de espécies invasoras, mas não é fácil fidelizar cidadãos

Pontos chave a reter:


Até já…


Uso de uma espécie (específica para o hospedeiro) para controlar outra espécie que se tornou problemática;

a 1ª é considerada inimigo natural da 2ª

Controlo natural




Desvantagens:• introdução de uma espécie exótica• potenciais riscos para as espécies nativas/ não-alvo• risco do agente ser vector de parasitas/ parasitóides/ …• investimento elevado em investigação

Controlo natural

Tempo

Den

sida

de d

a po

pula

ção

densidade da invasora

densidade do agente

libertação do agente de controlo

densidade desejável de nativas

limite de danos




Desvantagens:• introdução de uma espécie exótica• potenciais riscos para as espécies nativas/ não-alvo• risco do agente ser vector de parasitas/ parasitóides/ …• investimento elevado em investigação

Controlo natural


Controlo naturalVantagens:• Princípios e protocolos cientificamente credíveis• “Amigo do ambiente”, não poluidor• Pode afectar apenas a espécie-alvo (invasora)• Baixos custos a longo prazo - sustentável• “Ferramenta-chave” para a gestão das espécies invasoras

globalmente (CBD; EPPO; European Strategy Invasive Alien Species)

• Bom historial de segurança…


• Desde finais de 1800, > 400 agentes contra ca. 150 PLANTAS-alvo/ infestantes

• Muitas plantas significativa ou permanentemente controladas• Algumas dessas plantas são invasoras em Portugal:

• A. longifolia: Trichilogaster acaciaelongifoliae e Melanterius ventralis

• Acacia dealbata: Melanterius maculatus • Hakea sericea: Carposina autologa…• Eichhornia crassipes: Neochetina eichhorniae …

Controlo natural – no mundo


• > 176 predadores/ parasitoides contra INSECTOS (Portugal)• Apenas 3 contra PLANTAS:

• 2010. 1º| Reino Unido: Aphalara itadori para controlar Fallopia japonica

• 2014. 2º | Reino Unido: fungo para controlar Impatiens glandulifera

• 2015. 3º | Portugal: Trichilogaster acaciaelongifoliae para controlar Acacia longifolia

Controlo natural – na Europa



1mm

[imagens à lupa]


• Libertado: 1982, África do Sul

• Reduziu produção de sementes (85-100%)

• Limitado por temperaturas muito baixas

• Não afeta plantas não-alvo (galhas negligenciáveis em Acacia melanoxylon e Albizzia lophanta)

• Parasitóides nativos

• Referido como exemplo de sucesso de controlo natural

T. acaciaelongifoliae – “cv de agente”


• Hymenoptera: Pteromalidae Australiano• insecto específico, formador de galhas • de dimensões muito reduzidas - ca. 3mm• ♀: partenogénica• ♀: oviposição em gemas florais (e vegetativas)• ciclo de vida anual - 362 dias dentro das galhas• ♀ emergem, procuram gemas florais, põem ovos e morrem



Curto prazo: • Reduz produção sementes e taxa dispersão • Diminui adição de sementes ao banco-de-sementes

Longo prazo: • Reduz germinação (pós-fogo / outra perturbação)• Galhas nas gemas vegetativas redução da

folhada; planta fica mais susceptível/ debilitada • condições de stress – podem morrer



Curto prazo: • Reduz produção sementes e taxa dispersão • Diminui adição de sementes ao banco-de-sementes

Longo prazo: • Reduz germinação (pós-fogo / outra perturbação)• Galhas nas gemas vegetativas redução da

folhada; planta fica mais susceptível/ debilitada • condições de stress – podem morrer


XX


Como foi o processo que levou à autorização de libertação?


2003. Pedido de autorização (ICN)

2004. Autorização para testes confinados

2005-2010. testes especificidade

2011-12. Pedido libertação: ICNF

DGAV

2013. Comité Fitossanitário Per. (CE),

Estados Membros

2014-15. Análise de

Risco - EFSA

2015. CFP OK; DGAV – ICNF OK

2015 -… Libertação

>12 anos


Resumindo…As vantagens do controlo natural de A. longifolia:• Método “amigo do ambiente”• Afecta apenas a planta-alvo (invasora) – específico• Baixos custos a longo prazo• Método sustentável• Relação custo-benefício muito favorável

• África-do-Sul - reduziu a produção de sementes (> 85%) e atrasou o crescimento vegetativo

• Diminuiu dispersão da A. longifolia e potencial de (re-) invasão


Desmistificando:• Exótico. seguro; usado e estudado na África-do-Sul desde 1982• Riscos para as espécies nativas/ não-alvo. negligenciável• Elevados investimentos em investigação. já seleccionado e

estudado antes investimento reduzido• Trichilogaster acaciaelongifoliae pode ser usado com

segurança

Controlo natural pode contribui para diminuir os impactes

económicos e ecológicos de Acacia longifolia de forma

sustentável e sem efeitos indesejáveis


Novo projecto de continuidade… com mais inovação

Futuro …

www.invasoras.pt

http://www.invasoras.pt/


Ponderar o uso de outros agentes de controlo biológico para outras plantas invasoras em Portugal?

- mimosa (Acacia dealbata) - austrália (Acacia melanoxylon) - háquea-picante (Hakea sericea)…

O outro futuro..


OBRIGADA


Agradecimentos

INVADER-B: INVAsive plant species management in Portugal: from early DEtection to Remote sensing and Biocontrol of Acacia longifolia

Equipa do projecto: Elizabete Marchante, Hélia Marchante, Francisco López Núñez, Nuno Sá, Paula Castro, Ruben Heleno, Sabrina Carvalho, Cristina Morais, Ana Torrinha, Sérgio Ribeiro. Com a colaboração de: Lurdes Barrico, António C. Gouveia, Catarina Schreck dos Reis, Daniela Basílio, Elisabete Almeida, Helena Freitas, Joaquim Santos, José Maia, Maria Abelho, Vitor Carvalho, etc.

Obrigada!Mais informação: www.invasoras.pt | [email protected]

https://www.facebook.com/InvasorasPt

http://www.invasoras.pt/

mailto:[email protected]





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