Análisis de factores que contribuyen a la invasión de rosa mosqueta (Rosa canina y R. rubiginosa) en Mendoza

Abstract

Las especies exóticas invasoras causan daños considerables a sistemas tanto naturales como manejados e incurren en grandes costos para la sociedad. En la provincia de Mendoza, Argentina, las especies de rosa mosqueta (Rosa canina y R. rubiginosa), un arbusto originario de Europa, representa una amenaza a la integridad de los ecosistemas ya que se encuentra invadiendo grandes extensiones de la precordillera. Esta tesis tiene como objetivo general analizar algunos factores que pueden contribuir a la invasión de este arbusto exótico en la provincia. En el capítulo II, se analiza el sistema reproductivo de ambas especies de rosa mosqueta. La hipótesis que se pone a prueba, utilizando diversos experimentos de polinización, es que ambas especies de estudio son capaces de producir frutos y semillas a través de autopolinización y apomixis. Sin embargo, considerando los posibles efectos de la depresión por endogamia, los frutos y semillas producidos de manera uniparental son de menor calidad y cantidad que los producidos a través de estrategias que involucran polinización cruzada. En el capítulo III se analiza la invasión en el contexto de la comunidad arbustiva nativa, a través de la comparación de los atributos funcionales entre las especies nativas y las exóticas. Se plantea la hipótesis de que las dos especies de rosa mosqueta se diferencian de las nativas en atributos funcionales que reflejan una mayor capacidad adquisitiva de los recursos disponibles y un rápido crecimiento (por ejemplo, mayor SLA, mayor altura, menor densidad de la madera). Finalmente, en el capítulo IV se analizó el hábitat potencial de la rosa mosqueta, ajustando un modelo de distribución de especies en la Reserva Natural Privada Villavicencio y proyectándolo a otras áreas protegidas de la provincia de Mendoza. Esto se realizó utilizando el software MaxEnt, en base variables topográficas y puntos de ocurrencia de las especies. Se observó que tanto R. canina como R. rubiginosa son capaces de producir frutos y semillas a través todas las estrategias aquí estudiadas, mostrando gran versatilidad en su sistema reproductivo. Si bien ambas especies produjeron menor cantidad de frutos por apomixis, los mismos fueron más pesados, sugiriendo mejor calidad. No se observaron diferencias en cuanto a cantidad y calidad de infrutescencias y frutos producidos entre tratamientos con y polinizadores, por lo que se concluyó que ambas especies de rosa mosqueta no dependen de polinizadores para una correcta reproducción. En el capítulo III, los resultados mostraron que las dos especies de rosa mosqueta se diferencian de las nativas en ciertos atributos funcionales. Ambas especies de rosa mosqueta presentaron una combinación de plantas más altas, hojas más grandes, con mayor índice de área foliar específica y más finas, lo que da cuenta de una estrategia adquisitiva. Esto les permitiría un aprovechamiento más eficiente de los recursos y superar en abundancia a las nativas en los sitios donde estos recursos, tales como la humedad del suelo, sean más abundantes. Además se observó que ambas especies de rosa mosqueta se solapan en su floración con los arbustos nativos. Este solapamiento podría resultar en una competencia por servicios de polinización. Sin embargo, podría pensarse que las especies afectadas serían las nativas, ya que se ha observado en el capítulo II que las dos especies de rosa mosqueta pueden producir frutos y semillas sin necesidad de polinizadores. En el capítulo IV, se obtuvo la idoneidad de hábitat para la rosa mosqueta en varias áreas protegidas de Mendoza, en base a variables topográficas y puntos de ocurrencia. Los resultados arrojaron que existen zonas con idoneidad alta y muy alta en todas las áreas estudiadas. El modelo mostró que la variable que más afecta la idoneidad de hábitat para la rosa mosqueta es el índice topográfico de humedad. De esta manera, los sectores más vulnerables a la invasión serían quebradas, vegas y cursos de agua, los cuales representan ambientes de gran importancia para la conservación de la biodiversidad en la zona. Podría decirse entonces, que de realizarse acciones de monitoreo para evitar la expansión de estas especies, las mismas deberían enfocarse principalmente en los sectores indicados con idoneidad media, alta y muy alta, ya que son zonas que por tener una mayor concentración de humedad serian óptimas para que la rosa mosqueta, con su estrategia adquisitiva logre invadir; asimismo, la generación de propágulos sin polinización podría facilitar aún más su expansión hacia estas zonas. Se observa que esta invasión ocupa grandes sectores, genera manchones monoespecíficos que inhabilitan el uso recreativo de grandes áreas, y limitan el acceso a cursos de agua, y puede inferirse que estas especies exóticas desplazan a las especies nativas, afectando de esta manera la biodiversidad. Sin embargo, no se cuenta hasta la fecha con estudios que cuantifiquen los impactos causados. Dicho esto, y teniendo en cuenta la información generada en la presente tesis, sería de fundamental importancia comenzar con acciones tendientes al manejo de ambas especies de rosa mosqueta en el área de estudio.

Exotic invasive species can cause considerable damage to natural and managed systems, generating a great cost to society. In Mendoza province, Argentina, two species of sweet briar (Rosa canina and R. rubiginosa), native to Europe, represent a threat to the integrity of natural ecosystems, as they are invading extensive areas in the valleys of the pre Andean mountains (precordillera). The general goal of this thesis is to analyze some of the factors that can contribute to the invasion of these exotic shrubs in Mendoza. Chapter I presents an introduction to the themes of the thesis and a description of the study area and both exotic species. In chapter II, I studied the reproductive system of both Rosa species. The hypothesis I tested, using pollination experiments, was that both study species are able to produce fruits and seeds trough self-pollination and apomixis. However, considering the effects of inbreeding depression, I expected that fruits and seeds produced via uniparental strategies are produced in lower number and quality, than those produced by cross-pollination. In chapter III, I analyze the invasion in a community context, comparing functional traits between native and exotic shrubs. The hypothesis is that both Rosa species differentiate from natives in functional traits that reflect an acquisitive strategy of available resources, and a faster growth (e.g. higher SLA, lower height, lower wood density). Finally in chapter IV, I modeled the potentially suitable habitat of sweet briar in Mendoza. To this end I used MaxEnt software, combining topographic variables with occurrence data. Results showed that both Rosa species are able to produce seeds and fruits using all the reproductive strategies analyzed here, showing great versatility in their reproductive system. Both species produced less number of fruits by apomixis, but they were heavier, suggesting better quality. As there were no differences regarding number and quality of fruits produced by strategies with or without pollinators, I conclude that both Rosa species do not depend on pollinators to reproduce successfully. In chapter III, results showed that both Rosa species differed from the natives shrubs in some functional traits. Both exotic species presented a combination of higher plants, thinner leaves and higher SLA, related to an acquisitive strategy, which supports my hypothesis. This could allow them to use the resources more efficiently and to outnumber native species in sites where resources, such as soil moisture, are not limited. I observed that both Rosa species overlap their flowering period with the native shrubs, which can result in competition for pollinators. However, based on the results of chapter II, I propose that in case of competition, native species would be affected, as both rose species can reproduce without pollination. In chapter IV, I obtained the suitable habitats for sweet briar in several protected areas of Mendoza. Results showed that there are sites with high and very high habitat suitability in all the study areas. According to the model, the most important variable affecting habitat suitability is the topographic wetness index. In line with this result, the sites more vulnerable to the invasion are water courses, which represent environments of high conservation value in the area. Based on the results of this thesis, monitoring and control actions should focus mainly on sites with intermediate, high and very high habitat suitability. Also, propagule generation without pollination could facilitate further expansion of Rosa species to these sites. This invasion occupies large areas, generating monospecific thickets that preclude recreational use, and limit the access to streams and other water courses. These exotic shrubs may displace native species, affecting biodiversity. However, no studies have quantified the impacts of these exotic species. Considering the information generated in the present thesis, it is imperative to elaborate and conduct management actions for both exotic species in the study area.