Mitjançant l’anàlisi de les diferents etapes d’una invasió (des de la introducció fins a la seva expansió), els investigadors busquen identificar els factors que influeixen en l’èxit de les espècies invasores en diversos entorns aquàtics.
El projecte té com a objectiu estudiar les dinàmiques de les invasions biològiques en ecosistemes aquàtics i oferir una comprensió més profunda de com les invasions biològiques impacten els ecosistemes al llarg del temps i en diferents espais geogràfics, i com aquestes dinàmiques poden ser gestionades per a la conservació de la biodiversitat marina.
Als anys 50 del segle passat el camp de l’ecologia va incorporar el paradigma del gradient, el qual va demostrar que l’estructura i la funcionalitat dels ecosistemes són governats per gradients espacials de condicions ambientals. A la costa sud del continent africà, hi ha un dels gradients ambientals més dramàtics del món, regit en gran mesura per la confluència de dos oceans en aquesta regió, però també per la influència de dos corrents antagònics (el corrent fred de Benguela i el calent d’Agulhas). Per això, dins d’una regió relativament petita, es pot anar des d’ecosistemes dominats per esculls de coralls (típics d’aigües tropicals) a la costa sud-est fins a ecosistemes dominats per kelp (típics d’aigües fredes) a la costa sud-oest. Això fa que les costes que banyen l’actual Sud-àfrica siguin un laboratori natural únic al món per a l’estudi dels efectes dels gradients ambientals sobre els ecosistemes.
Un dels factors que impacten més negativament els ecosistemes del món són les invasions biològiques (espècies no natives transportades de forma intencionada o inintencionada a noves regions on poden tenir impactes ecològics i econòmics molt importants). En temps recents, s’ha avançat molt en el coneixement ecològic de les invasions biològiques, però encara se sap molt poc de les dinàmiques poblacionals d’aquestes invasions biològiques al llarg del temps i espai.
Aquest projecte té com a objectiu estudiar les invasions biològiques al llarg del temps i a través dels gradients ambientals de la costa de Sud-àfrica. La costa de Sud-àfrica conté un gran nombre d’àrees marines protegides i alhora és freqüentada per un gran nombre d’embarcacions (responsable directament o indirectament del transport d’espècies no natives) cada any. Aquest estudi es realitzarà mitjançant l’estudi d’ADN ambiental (eDNA a les sigles en anglès) preservat en sediments d’àrees estuarines ben conservades. Aquestes àrees són punts clau per a la introducció d’espècies marines no natives que són abundants i ben caracteritzades a les costes on es realitzarà aquest estudi. La investigació d’eDNA se centra en la detecció d’ADN que es troba als ecosistemes (p.ex. en aigua o en sediment) i que es pot aïllar i seqüenciar (via metabarcoding). La detecció d’eDNA ens proporciona informació de totes les espècies que es troben a l’ecosistema mostrejat, des de les enormes balenes fins als bacteris diminuts. Aquest enfocament és innovador (fa relativament poc temps que s’està utilitzant per a la detecció de metazous o animals) i és revolucionari ja que ens proporciona una resolució per a l’estimació dels patrons de biodiversitat mai vist abans. El grup de recerca del CEAB-CSIC és líder nacional a l’estudi d’eDNA en ambients costaners marins.
Algunes activitats del projecte:
– Workshop sobre ADN ambiental (eDNA)
El Workshop introductori sobre ADN ambiental (eDNA), celebrat a la Universitat Rhodes de Makhanda (Sud-àfrica) del 6 al 8 de juliol de 2026, ha reunit 16 participants (principalment procedents de diversos països d’Àfrica com Malawi, Botswana, Namíbia i Sud-àfrica) en una formació intensiva sobre els fonaments teòrics i pràctics dels estudis basats en ADN ambiental (eDNA). El taller ha estat impartit pels investigadors del CEAB-CSIC Marc Rius i Xavier Turon, juntament amb Peter Teske (Universitat de Johannesburg, Sud-àfrica) i el seu grup d’estudiants de postgrau. El programa ha abordat el disseny de mostrejos amb tècniques de metabarcoding, els procediments de laboratori i les eines bioinformàtiques necessàries per a l’anàlisi de dades, i ha culminat amb una sessió pràctica d’anàlisi d’un conjunt de dades.
Les diferents sessions han tractat aspectes clau com la selecció de marcadors moleculars, la resolució taxonòmica, les mètriques de diversitat, les anàlisis de comunitats biològiques i les aplicacions de l’eDNA en la conservació de la biodiversitat, la detecció d’espècies invasores i el monitoratge ecològic. Els participants han combinat l’aprenentatge dels conceptes teòrics amb exercicis pràctics, incloent-hi el processament d’un conjunt de dades simulat per reforçar els coneixements adquirits.
La valoració del workshop ha estat molt positiva. La majoria dels assistents l’han qualificat d’«excel·lent» i han considerat adequat l’equilibri entre continguts teòrics i pràctics. També han destacat que el nivell dels materials i les explicacions ha estat l’adequat, i han manifestat haver millorat la seva comprensió de les estratègies de mostreig i dels fluxos de treball bioinformàtics. Diversos participants han remarcat especialment l’interès de les discussions, els casos d’estudi i les oportunitats de networking amb el professorat i la resta d’assistents.
En conjunt, el workshop ha assolit amb èxit els seus objectius, proporcionant una base sòlida en metodologies d’eDNA i fomentant la col·laboració entre investigadors i estudiants. La combinació de coneixement expert, continguts estructurats i participació activa ha contribuït a dotar els assistents de les eines essencials per desenvolupar estudis basats en ADN ambiental.
Aquesta activitat ha estat finançada en el marc de la convocatòria I-COOP 2024 del CSIC (ajut COOPB24022).
