As invasões biológicas são responsáveis por múltiplos efeitos nos ecossistemas, afetando as interações entre espécies e vários processos ecológicos (A1). Prever e gerir os impactos das invasões biológicas nas comunidades e ecossistemas depende da capacidade em caracterizar empiricamente interações biológicas complexas nas escalas espacial e temporal apropriadas.

Contudo, previsões bem-sucedidas dos efeitos de espécies não-nativas invasoras dependem da nossa capacidade de quantificar esses impactos em termos da dinâmica da biodiversidade e funcionamento do ecossistema (1,A1), o que torna a avaliação geral muito complicada, pois a aquisição de dados pode ser metodologicamente exigente. Além disso, raramente se sabe se as espécies não-nativas são “condutoras” das mudanças ecológicas observadas ao longo do tempo ou apenas “passageiras” em resposta a outros factores globais (p. ex., mudanças climáticas, poluição) (2). Finalmente, evidências crescentes sugerem que os efeitos das espécies não-nativas podem afetar outros ecossistemas não invadidos diretamente (p. ex., os impactos de espécie não-nativas aquáticas podem-se propagar para os ecossistemas terrestres adjacentes; A2). A recente introdução do lagostim sinal Pacifastacus leniusculus nos rios Mente (Portugal), Rabaçal (Portugal), Tambre (Espanha) e Tuela (Portugal) (A3) abre uma oportunidade única para quantificar as mudanças acima mencionadas nas escalas espacial e temporal apropriadas, sem a possível interferência de outros fatores de perturbação. De facto, as quatro bacias apresentam baixa perturbação humana e esta espécie não-nativa pode ser testada como o condutor (não o passageiro) das mudanças ecológicas nas áreas aquáticas e terrestres adjacentes. Este projeto avaliará os impactos ecológicos multi-tróficos e multi-dimensionais mediados por uma espécie não-nativa em áreas pristinas através da execução de seis tarefas inter relacionadas (T). Na T1, avaliaremos as características auto-ecológicas básicas do lagostim sinal de forma a gerar dados para todas as outras tarefas. De T2 a T4 serão avaliados os impactos ecológicos mediados por esta espécie não-nativa nas dimensões longitudinal (T2), lateral (T3) e vertical (T4). Dada a posição intermédia dos lagostins nas cadeias tróficas (omnívoros), prevemos um grande impacto desta espécie nas suas principais presas (plantas submersas, invertebrados e anfíbios), mas também em níveis tróficos superiores. Atenção especial será dada aos macroinvertebrados devido à sua alta biodiversidade na área de estudo. Assim, além de possíveis alterações na riqueza, diversidade e biomassa, também serão avaliados os efeitos na diversidade funcional. Também esperamos que os efeitos sobre os macroinvertebrados possam propagar-se para áreas ripárias adjacentes, pois se os macroinvertebrados diminuírem devido à predação de lagostins, pode ocorrer o declínio de insetos emergentes e, dessa maneira, afetar os seus predadores terrestres (p. ex., aranhas). Por outro lado, os lagostins funcionam como presas da truta (Salmo trutta) e da lontra europeia (Lutra lutra), e esperamos encontrar diferenças na dieta destas espécies predadoras em áreas com e sem lagostins. Como o lagostim também pode ser responsável por alterações na decomposição da folhada, avaliaremos diferenças no ciclo de nutrientes e na diversidade microbiana em áreas invadidas e não invadidas. Em T5, dada a complexidade metodológica da caracterização das dietas, combinaremos uma abordagem de metabarcoding com análise de isótopos estáveis para identificar as principais presas consumidas e assimiladas por predadores chave nas cadeias tróficas em estudo. Os dados de T5, juntamente com as informações de T1 a T4, serão utilizados na construção das cadeias tróficas invadidas e não invadidas, com a ajuda de métodos de machine learning (T6). Esta informação será vital para avaliar os efeitos dos lagostins na dimensão temporal (isto é, antes/após a invasão). Assim, as comunidades ecológicas serão representadas em T6 por redes ecológicas de forma a analisar a estrutura e dinâmica das interações bióticas e perceber quais as espécies e processos mais afetados pela invasão dos lagostins. Iremos usar dados disponíveis na distribuição nativa (Rio John Day, EUA) para comparar as cadeias tróficas nativas e não-nativas e verificar possíveis similaridades e diferenças nos efeitos tróficos do lagostim do sinal. A T6 também será fundamental para informar os gestores sobre as medidas mais importantes a serem tomadas em relação à invasão desta espécie. A equipa deste projecto reúne cientistas e jovens estudantes de diferentes países com uma grande experiência em invasões biológicas e conservação de ecossistemas de água doce. Usando uma combinação de metodologias clássicas com ferramentas modernas de metabarcoding e machine learning esperamos produzir artigos científicos de alto nível e gerar informação que possa ser usada para iniciativas de gestão direcionadas a invasões biológicas.