A carga oculta que trouxe centenas de espécies de plantas para o Garden State

Um novo estudo descobriu o impacto duradouro das práticas históricas de navegação na diversidade vegetal de Nova Jersey. Analisando registros de espécies relatadas pela primeira vez há mais de 150 anos, Ryan Schmidt e colegas da Rutgers University descobriram que materiais de lastro sólido usados ​​para estabilizar navios à vela introduziram mais de 260 novas espécies de plantas ao estado. Quase metade dessas espécies ainda podem ser encontradas em Nova Jersey hoje.

Durante o século 19, os veleiros que cruzavam o Atlântico enchiam seus cascos com materiais pesados, como pedras e areia, para estabilizar a embarcação. Este “lastro sólido” foi muitas vezes contaminado involuntariamente com materiais vegetais como claramente não nativo para Nova Jersey ou América do Norte. Espécies da Europa, Ásia e África criaram raízes nas pilhas de escombros e solos perturbados. Para algumas espécies, suas primeiras coletas em qualquer lugar do América do Norte veio de locais de lastro de Nova Jersey.

Os botânicos do século XIX certamente estavam cientes da chegada de novas espécies, mas esse problema parece ter sido ignorado nos cem anos seguintes. Schmidt e colegas escrevem:

Notavelmente, desde a década de 1880, quase não houve trabalho estudando o impacto florístico da deposição de lastro sólido no nordeste da América do Norte. Embora o lastro seja frequentemente referenciado como uma fonte potencial de introdução para algumas plantas não nativas (por exemplo, Lythrum Loosestrife e Artemísia vulgar; Lindroth, 1957; Stukey, 1980; Mills et al., 1993; Mac, 2000; Mehrhoff, 2000; Lockwood et al., 2013; Shaw et al., 2021), esses estudos se concentraram em um pequeno número de plantas que se tornaram espécies invasoras proeminentes (Stukey, 1980; Barney, 2006; Mosena, 2018). Pouco foi feito para estudar as espécies de lastro em uma escala florística ampla e inclusiva e avaliar tanto as introduções bem-sucedidas quanto as malsucedidas no contexto da flora contemporânea.

Schmidt et al. 2023

Para descobrir o legado das introduções de lastro, Schmidt e seus colegas recorreram aos registros criados pelos primeiros botânicos que primeiro documentaram as espécies crescendo em locais de lastro. espécimes de herbário – amostras de plantas prensadas e preservadas, juntamente com dados sobre o local e a data em que foram coletadas – fornecem um rico registro histórico usado por botânicos durante séculos.

Os pesquisadores compilaram dados sobre mais de 260 espécies registradas nos principais depósitos de lastro em Nova Jersey no século XIX. Eles então olharam para registros digitalizados dessas espécies de herbários em todo o leste dos EUA para rastrear quando e onde cada espécie foi coletada nos últimos 150 anos.

Ao mapear essas coleções ao longo do tempo, eles puderam visualizar a disseminação das espécies após sua introdução inicial. Modelos estatísticos ajudaram a identificar trajetórias de invasão distintas com base em quanto tempo cada espécie persistiu e até onde se espalhou em Nova Jersey após ser introduzida via lastro. Este novo uso de dados de herbário forneceu um portal para o passado, revelando os impactos variados e muitas vezes duradouros das introduções históricas de espécies na flora de Nova Jersey.

A análise dos dados do herbário revelou resultados variados de invasão para as mais de 260 espécies de lastro introduzidas em Nova Jersey. Dessas importações não intencionais, 83 espécies desapareceram rapidamente após sua descoberta inicial, falhando em estabelecer apesar das constantes novas introduções durante a era dos veleiros. Outras 54 espécies persistiram por algumas décadas antes de também desaparecerem no estado no início dos anos 1900.

No entanto, os pesquisadores encontraram um sucesso de estabelecimento muito maior para outras espécies. Cento e vinte e sete introduções de lastro, quase metade das documentadas, continuaram a ser coletadas ao longo do século XX e foram incorporadas à flora nativa. Notavelmente, 20 dessas novas espécies ainda são encontradas e coletadas em Nova Jersey hoje, mais de 87 anos após sua introdução.

Os resultados demonstram o impacto botânico duradouro das introduções históricas de espécies. Embora muitos recém-chegados não consigam prosperar, alguns organismos introduzidos involuntariamente podem se tornar adições duradouras, criando novas comunidades ecológicas.

Os cientistas também investigaram como esses novos espécies espalhadas por Nova Jersey ao longo do tempo. O mapeamento de onde cada espécie foi coletada revelou agrupamentos geográficos correspondentes aos principais portos marítimos e redes ferroviárias interiores.

A propagação através do sistema ferroviário é interessante. As plantas não escolheram viajar de trem, embora os botânicos o fizessem. Como os botânicos só podem encontrar plantas onde os botânicos estão, eles podem ter pesquisas tendenciosas. No entanto, a presença das usinas também indica um uso secundário do lastro dos navios. Schmidt e colegas escrevem:

Como o lastro dos navios era ocasionalmente usado como material para criar a cama para os dormentes e trilhos da própria ferrovia (Wright, 2000; Burstrom, 2017; Williams, 2022), os propágulos desses portos provavelmente foram movidos por pessoas que estavam transportando intencionalmente essas pedras para novas áreas de expansão da ferrovia. Essas novas ferrovias também forneceram transporte conveniente para botânicos, levando a muitas coleções de herbários perto das ferrovias (Daru et al., 2018). As usinas de lastro também prosperaram em substrato rochoso (lastro) e áreas perturbadas ao longo das ferrovias; uma associação que pode ser vista nas floras ferroviárias de hoje. Esta hipótese é apoiada pela presença de algumas espécies de lastro em nosso conjunto de dados, coletadas apenas em antigos depósitos de lastro e nos principais centros ferroviários (por exemplo, Verbena bracteata sendo coletado quase exclusivamente em Camden e Jersey City e nas principais linhas ferroviárias em Glassboro, Haddon, Lakehurst e Sparta).

Schmidt et al. 2023

No final de 1800, as espécies de lastro estavam concentradas em torno dos portos de Camden e Jersey City, onde chegaram pela primeira vez. Mas logo depois, as coleções apareceram no interior ao longo das ferrovias do século 19 que partiam desses portos. Os pesquisadores sugerem que o lastro dos navios provavelmente foi reutilizado para construir os trilhos, dispersando ainda mais os propágulos.

Este análise espacial mostra o importante papel das primeiras redes de transporte na disseminação de espécies de lastro muito além de seus pontos iniciais de introdução. O legado dessas rotas marítimas e ferroviárias históricas ainda pode ser visto na distribuição de plantas não nativas em Nova Jersey hoje.

Para categorizar os destinos variados das espécies de lastro, os pesquisadores definiram quatro “trajetórias de invasão” distintas com base em quanto tempo cada espécie persistiu e na extensão da propagação.

Algumas espécies eram “waifs” transitórias, desaparecendo rapidamente após a introdução. Outros persistiram por algumas décadas antes de desaparecer (“introduções de curto prazo”). Mas muitos se tornaram “estabelecidos” em Nova Jersey, seja com disseminação localizada perto dos portos (“disseminação estabelecida, mas limitada”) ou se espalhando amplamente por todo o estado (“estabelecido e difundido”).

Essas trajetórias fornecem uma estrutura para comparar espécies introduzidas não intencionalmente por longos períodos de tempo. O estudo revelou que quase metade das espécies de lastro se estabeleceram e 18% se espalharam amplamente, apesar da falta de características às vezes pensadas para promover o sucesso da invasão. Analisar as características, genética e ecologia subjacentes a cada trajetória pode melhorar as previsões de quais introduções não intencionais podem persistir ou se espalhar.

Durante pesquisas de campo de locais históricos de lastro, os pesquisadores fizeram algumas descobertas botânicas interessantes. Eles redescobriram as espécies raras Calibrachoa parviflora, que não era coletado em Nova Jersey há mais de um século, ainda agarrado ao seu habitat limitado em antigas pilhas de lastro. Isso demonstra como mesmo localizado espécies não nativas pode persistir sem ser detectado por longos períodos.

Mais surpreendentemente, os cientistas identificaram uma espécie inteiramente nova na América do Norte – Verbascum maurum, descrita cientificamente pela primeira vez na África em 1923. Os registros históricos o identificaram erroneamente como o agora extinto Verbascum virgatum, originalmente coletados em locais de lastro do século XIX. Esta descoberta destaca o valor de revisitar espécimes e locais históricos, que podem revelar erros do passado e descobrir novas chegadas anteriormente confundidas com plantas nativas. A investigação cuidadosa de coleções botânicas fornece insights que aprimoram nossa documentação e compreensão da biodiversidade.

Ao lançar luz sobre a influência duradoura de eventos históricos como a deposição de lastro, as descobertas de Schmidt e colegas demonstram o poder das coleções de herbários como uma janela para o passado. Os espécimes coletados pelos primeiros botânicos, juntamente com sua localização precisa e informações de data, fornecem um registro incomparável que permitiu aos pesquisadores reconstruir histórias de invasões ao longo de 150 anos.

Essas perspectivas de longo prazo são críticas para entender os impactos humanos na biodiversidade, mas impossíveis de capturar apenas com dados contemporâneos. No entanto, Schmidt e seus colegas destacam que isso não significa a coleta moderna de Plantas devem ser esquecidas. Eles concluem:

Apesar dos aparentes vieses nos dados do herbário, os registros do herbário usados ​​neste estudo mostraram-se amplamente robustos aos vieses de coleta, proporcionando uma oportunidade para estudar as invasões de plantas ao longo do período de seu estabelecimento. Mais especificamente, o uso de dados de herbário para rastrear a invasão de plantas desde sua introdução até o estabelecimento e disseminação fornece informações sobre a dinâmica da invasão de plantas que muitas vezes são obscurecidas por estudos que consideram apenas registros contemporâneos. A utilidade contínua dos registros de herbário para responder a perguntas que abrangem grandes períodos de tempo depende dos esforços contínuos de coleta contemporânea.

Schmidt et al. 2023

LEIA O ARTIGO
Schmidt, RJ, King, MR, Aronson, MFJ e Struwe, L. (2023) “Hidden cargo: The impact of historical shipping trade on the recent‐past and contemporary non‐native flora of northeastern United States" American Journal of Botany. Disponível em: https://doi.org/10.1002/ajb2.16224.