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Keywords:

  • aquatic invasive species;
  • aquatic invasive species monitoring;
  • climate change;
  • information systems;
  • niche models
  • cambio climático;
  • especies acuáticas invasoras;
  • modelos de nicho;
  • monitoreo de especies acuáticas invasoras;
  • sistemas de información

Abstract: Changes in temperature, precipitation, and other climatic drivers and sea-level rise will affect populations of existing native and non-native aquatic species and the vulnerability of aquatic environments to new invasions. Monitoring surveys provide the foundation for assessing the combined effects of climate change and invasions by providing baseline biotic and environmental conditions, although the utility of a survey depends on whether the results are quantitative or qualitative, and other design considerations. The results from a variety of monitoring programs in the United States are available in integrated biological information systems, although many include only non-native species, not native species. Besides including natives, we suggest these systems could be improved through the development of standardized methods that capture habitat and physiological requirements and link regional and national biological databases into distributed Web portals that allow drawing information from multiple sources. Combining the outputs from these biological information systems with environmental data would allow the development of ecological-niche models that predict the potential distribution or abundance of native and non-native species on the basis of current environmental conditions. Environmental projections from climate models can be used in these niche models to project changes in species distributions or abundances under altered climatic conditions and to identify potential high-risk invaders. There are, however, a number of challenges, such as uncertainties associated with projections from climate and niche models and difficulty in integrating data with different temporal and spatial granularity. Even with these uncertainties, integration of biological and environmental information systems, niche models, and climate projections would improve management of aquatic ecosystems under the dual threats of biotic invasions and climate change.

Resumen: Los cambios en la temperatura, la precipitación y otros factores climáticos y el ascenso del nivel del mar afectarán a las poblaciones de especies acuáticas nativas y no nativas y a la vulnerabilidad de los ambientes acuáticos a nuevas invasiones. Los programas de monitoreo son fundamentales para evaluar los efectos combinados del cambio climático y las invasiones al proporcionar una base de condiciones bióticas y ambientales, aunque la utilidad de un programa depende de sí los resultados son cuantitativos o cualitativos y otras consideraciones de diseño. Los resultados de una variedad de programas de monitoreo en los Estados Unidos están disponibles en sistemas integrados de información biológica, aunque algunos solo incluyen especies no nativas. Además de incluir a las nativas, sugerimos que estos sistemas podrían mejorar mediante el desarrollo de métodos estandarizados que capturen requerimientos de hábitat y fisiológicos y enlacen bases de datos biológicos nacionales y regionales en portales web que permitan la obtención de información de múltiples fuentes. La combinación de resultados de estos sistemas de información biológica con los datos ambientales permitiría el desarrollo de modelos de nicho ecológico que pronostiquen la distribución o abundancia potencial de especies nativas y no nativas con base en las condiciones ambientales actuales. Las proyecciones ambientales de los modelos climáticos pueden ser utilizadas en estos modelos de nicho para proyectar los cambios en la distribución o abundancia de especies bajo condiciones climáticas alteradas y para identificar potencialmente especies invasoras de alto riesgo. Sin embargo, hay un número de retos, como las incertidumbres asociadas con las proyecciones de modelos climáticos y de nicho y la dificultad de integrar datos con diferente granulosidad temporal y espacial. Aun con estas incertidumbres, la integración de sistemas de información biológica y ambiental, los modelos de nicho y las proyecciones climáticas podrían mejorar el manejo de ecosistemas acuáticos doblemente amenazados por las invasiones bióticas y el cambio climático.