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Estudios de casos sobre la invasi�n de la tilapia del Nilo (Oreochromis niloticus)

 

Case studies on the invasion of Nile tilapia (Oreochromis niloticus)

 

Estudos de caso sobre a invas�o da til�pia do Nilo (Oreochromis niloticus)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Correspondencia: wa.carrilloj@uea.edu.ec

 

 

Ciencias T�cnicas y Aplicadas

Art�culo de Investigaci�n

 

 

* Recibido: 27 de septiembre de 2024 *Aceptado: 24 de octubre de 2024 * Publicado: �17 de noviembre de 2024

 

        I.            Universidad Estatal Amaz�nica, Puyo, Ecuador.

      II.            Universidad Estatal Amaz�nica, Puyo, Ecuador.

   III.            Universidad Estatal Amaz�nica, Puyo, Ecuador.

   IV.            Universidad Estatal Amaz�nica, Puyo, Ecuador.

Resumen

La tilapia del Nilo (Oreochromis niloticus) es una especie subtropical y tropical que ha sido ampliamente utilizada en acuicultura debido a su tolerancia ambiental r�pido crecimiento y alta fecundidad, pero su introducci�n en ecosistemas fuera de su h�bitat ha generado desequilibrios ecol�gicos al competir con especies nativas por recursos y alterar las cadenas tr�ficas. El objetivo de este estudio fue analizar casos de invasi�n de la tilapia del Nilo en diversos ecosistemas acu�ticos e identificar sus efectos sobre las especies nativas y proponer estrategias de manejo para mitigar sus impactos negativos. La metodolog�a se bas� en el m�todo SALSA que incluye la b�squeda, evaluaci�n, s�ntesis y an�lisis de literatura cient�fica de bases de datos como Science Direct, Web of Science y otras, centrada en t�rminos como "invasi�n biol�gica" y "Oreochromis niloticus". Los resultados muestran que la invasi�n de la tilapia ha reducido la biodiversidad en varias regiones afectando la abundancia de especies nativas y las econom�as pesqueras locales principalmente a trav�s de la competencia por alimento y refugios. Es necesario implementar estrategias de manejo como barreras f�sicas, control biol�gico y regulaci�n del comercio de especies ex�ticas para minimizar estos efectos. Finalmente, se concluye que la invasi�n de la tilapia del Nilo ha alterado significativamente los ecosistemas acu�ticos y para mitigar este impacto se requieren acciones concretas como la instalaci�n de barreras f�sicas, control biol�gico y regulaci�n estricta del comercio de especies ex�ticas​.

Palabras claves: biodiversidad; competencia; ecosistemas; manejo; reproducci�n.

 

Abstract

Nile tilapia (Oreochromis niloticus) is a subtropical and tropical species that has been widely used in aquaculture due to its environmental tolerance, rapid growth and high fecundity, but its introduction into ecosystems outside its habitat has generated ecological imbalances by competing with native species. for resources and alter food chains. The objective of this study was to analyze cases of invasion of Nile tilapia in various aquatic ecosystems and identify its effects on native species and propose management strategies to mitigate its negative impacts. The methodology was based on the SALSA method that includes the search, evaluation, synthesis and analysis of scientific literature from databases such as Science Direct, Web of Science and others, focusing on terms such as "biological invasion" and "Oreochromis niloticus". The results show that the tilapia invasion has reduced biodiversity in several regions, affecting the abundance of native species and local fishing economies mainly through competition for food and shelter. It is necessary to implement management strategies such as physical barriers, biological control and regulation of the trade of exotic species to minimize these effects. Finally, it is concluded that the invasion of the Nile tilapia has significantly altered aquatic ecosystems and to mitigate this impact, concrete actions are required such as the installation of physical barriers, biological control and strict regulation of the trade in exotic species.

Keywords: biodiversity; competence; ecosystems; management; reproduction.

 

Resumo

A til�pia do Nilo (Oreochromis niloticus) � uma esp�cie subtropical e tropical que tem sido amplamente utilizada na aquicultura devido � sua toler�ncia ambiental, r�pido crescimento e alta fecundidade, mas sua introdu��o em ecossistemas fora de seu habitat tem gerado desequil�brios ecol�gicos ao competir com esp�cies nativas. recursos e alteram as cadeias alimentares. O objetivo deste estudo foi analisar casos de invas�o da til�pia do Nilo em diversos ecossistemas aqu�ticos e identificar seus efeitos sobre as esp�cies nativas e propor estrat�gias de manejo para mitigar seus impactos negativos. A metodologia baseou-se no m�todo SALSA que inclui a busca, avalia��o, s�ntese e an�lise de literatura cient�fica de bases de dados como Science Direct, Web of Science e outras, com foco em termos como �invas�o biol�gica� e �Oreochromis niloticus�. Os resultados mostram que a invas�o da til�pia reduziu a biodiversidade em diversas regi�es, afetando a abund�ncia de esp�cies nativas e as economias pesqueiras locais, principalmente atrav�s da competi��o por alimento e abrigo. � necess�ria a implementa��o de estrat�gias de manejo como barreiras f�sicas, controle biol�gico e regula��o do com�rcio de esp�cies ex�ticas para minimizar estes efeitos. Por fim, conclui-se que a invas�o da til�pia do Nilo alterou significativamente os ecossistemas aqu�ticos e para mitigar esse impacto s�o necess�rias a��es concretas como a instala��o de barreiras f�sicas, o controle biol�gico e a regulamenta��o rigorosa do com�rcio de esp�cies ex�ticas.

Palavras-chave: biodiversidade; compet�ncia; ecossistemas; gerenciamento; reprodu��o.

 

 

 

Introducci�n

La tilapia perteneciente a la familia Cichlidae agrupa especies subtropicales y tropicales (Sunarto et al., 2022). La tilapia (Oreochromis niloticus) es altamente valorada en acuicultura representando el 98% de su producci�n fuera de su �rea nativa debido a su tolerancia ambiental r�pida tasa de crecimiento y alta fecundidad (Champneys et al., 2021). Esta especie omn�vora crece bien con dietas bajas en prote�nas puede filtrar fitoplancton y se adapta a condiciones sub�ptimas. Desde el 2000 hasta el 2019 la producci�n de tilapia en acuicultura ha aumentado de 1.189.844 a 6.194.663 toneladas, alcanzando un valor de m�s de 12.300 millones de d�lares (Lutz, 2024).

La invasi�n biol�gica ocurre cuando una especie no nativa se introduce y establece en un nuevo ecosistema provocando desequilibrios ecol�gicos (Alonso & Castro-D�ez, 2015). Aunque la tilapia del Nilo es una especie clave en la acuicultura global debido a su adaptabilidad y r�pido crecimiento su introducci�n en ecosistemas fuera de su h�bitat natural ha generado efectos negativos. En muchos casos la tilapia compite con las especies locales por recursos y altera las din�micas ecol�gicas lo que lleva a una reducci�n en la biodiversidad (Canonico et al., 2005). Adem�s, al modificar las relaciones tr�ficas y aumentar la presi�n sobre las especies nativas su invasi�n compromete la sostenibilidad de los ecosistemas acu�ticos (Abd Hamid et al., 2023).

El estudio de la invasi�n de la tilapia del Nilo es fundamental debido a los graves desequilibrios que provoca en los ecosistemas acu�ticos al desplazar a las especies nativas, modificar las cadenas tr�ficas y reducir la biodiversidad. La r�pida expansi�n de esta especie fuera de su h�bitat natural impulsada por su uso en acuicultura plantea un riesgo ambiental considerable (Harikrishnan et al., 2024). Comprender los mecanismos de invasi�n y sus impactos ecol�gicos es esencial para desarrollar estrategias de manejo y conservaci�n que minimicen sus efectos adversos en los ecosistemas afectados (Hu et al., 2023).

La revisi�n de la literatura permiti� reconocer estudios como el de Albins and Hixon (2008), que analizaron el pez le�n invasor (Pterois volitans) responsable de una reducci�n significativa del 79% en el reclutamiento neto de peces de arrecifes de coral del Atl�ntico durante un experimento controlado de cinco semanas en las Bahamas. Esta reducci�n en el reclutamiento se observ� tanto en arrecifes naturales como artificiales. Mientras Lehtonen (2002), describe la introducci�n de al menos 76 especies de peces de agua dulce no nativos en Europa provenientes mayoritariamente de Am�rica del Norte (34 especies) y Asia (26 especies). Entre los peces m�s importantes para la pesca econ�mica destacan Oncorhynchus mykiss, Salvelinus fontinalis y Ctenopharyngodon idellus. Las especies asi�ticas han provocado cambios significativos en los ecosistemas como la eliminaci�n de macr�fitos y el aumento de la turbidez del agua.

Atendiendo las premisas anteriores el objetivo del trabajo fue analizar estudios de casos sobre la invasi�n de la tilapia del Nilo (Oreochromis niloticus) en distintos ecosistemas acu�ticos con el prop�sito de identificar los efectos sobre las especies nativas. Adem�s, se propone estrategias de manejo que mitiguen sus impactos negativos en los ecosistemas afectados.

 

Metodolog�a

La metodolog�a utilizada en este estudio es el m�todo SALSA (Search, Appraisal, Synthesis, Analysis) que consiste en buscar, evaluar, sintetizar y analizar la informaci�n (figura 1) disponible sobre la invasi�n de la tilapia del Nilo en diversos ecosistemas acu�ticos. La b�squeda de literatura se realiz� en bases de datos acad�micas como Science Direct, Web of Science, Redalyc, Scielo y Google Scholar, utilizando t�rminos clave como "invasi�n biol�gica", "Oreochromis niloticus", "impacto en biodiversidad" y "competencia de especies".

 

Figura 1. Metodolog�a SALSA.

Fuente: (Gunnarsd�ttir et al., 2020).

 

Aplicaci�n del M�todo SALSA en la revisi�n de la invasi�n de la tilapia del Nilo

Seg�n Bolzan de Rezende and Blackwell (2019), el an�lisis SALSA es una b�squeda y revisi�n sistem�ticas que consiste en un proceso de b�squeda integral y una revisi�n cr�tica que da como resultado una s�ntesis de la mejor evidencia. Los pasos del m�todo SALSA permiten un s�lido an�lisis de la literatura existente mientras se minimiza el potencial de sesgo. La tabla 1 describe cada etapa y la aplicaci�n realizada para la elaboraci�n del presente estudio sobre la invasi�n de la tilapia del Nilo.

 

 

 

 

Tabla 1. Aplicaci�n del M�todo SALSA en la revisi�n de la invasi�n de la tilapia del Nilo.

 

Resultados y Discusiones

Ciclo de vida de la tilapia del Nilo

El ciclo de vida de la tilapia del Nilo comienza con los adultos que alcanzan la madurez sexual a los 5-6 meses de edad. El desove ocurre cuando la temperatura del agua alcanza los 24 �C durante el cual la hembra deposita los huevos (ovoposici�n) y tras la fertilizaci�n por parte del macho los recoge en su boca para incubarlos (Mac�as-V�liz & Chicharro-L�pez, 2023). La incubaci�n, eclosi�n y absorci�n del saco vitelino ocurren entre 10-15 d�as y luego los alevines son recolectados utilizando una red en estanques o tanques. En sistemas de reproducci�n como los hapas la incubaci�n en la boca de la hembra dura unos 5 d�as antes de la recolecci�n de los huevos (Reyes-Trigueros et al., 2023). Una vez que los alevines alcanzan un tama�o menor a 14 mm se seleccionan a trav�s de una malla de 3,2 mm y pasan por un proceso de reversi�n sexual que dura entre 21-28 d�as mediante el uso de alimento que contiene metiltestosterona lo que favorece el desarrollo de alevines machos (Molina Toro, 2002). Estos alevines son criados en estanques, tanques o hapas por un per�odo de 2-3 meses tras lo cual pasan a la fase de engorde que dura entre 5-6 meses hasta que alcanzan el tama�o comercial (FAO, 2009).

 

Figura 2. Ciclo de producci�n de Oreochromis niloticus.

Fuente: (FAO, 2009).

 

Evaluaci�n de la invasi�n de la tilapia en especies nativas

Invasi�n en las comunidades de peces en el r�o de China Meridional

Autores como Shuai and Li (2022), estudiaron la invasi�n de la tilapia del Nilo en el r�o Dongjiang ubicado en el sur de China con comparaci�n directa al r�o Beijiang donde la invasi�n es limitada. La tilapia fue introducida en 1957 con fines acu�colas en la regi�n y desde entonces ha escapado al medio natural estableciendo poblaciones viables que han provocado graves alteraciones en los ecosistemas locales. En el r�o Dongjiang se estima que la tilapia del Nilo representa el 13,21% de todos los individuos capturados en contraste con el r�o Beijiang donde su presencia es mucho menor alcanzando solo el 3,65%.

La invasi�n de Oreochromis niloticus ha causado una notable disminuci�n en la diversidad tr�fica de las especies nativas especialmente en las categor�as de pisc�voros y omn�voros. Los pisc�voros han visto reducida su abundancia de manera significativa pasando de representar el 3,62% en el Beijiang al 0,72% en el Dongjiang (Shuai & Li, 2022). El impacto m�s fuerte ha sido en los herb�voros y plankt�voros nativos quienes han sido forzados a buscar nuevas fuentes de alimento debido a la competencia por recursos. Las investigaciones muestran que la invasi�n ha acortado las cadenas alimenticias y reducido la diversidad isot�pica lo que compromete la estabilidad ecol�gica del r�o. En cuanto al control de la invasi�n los datos muestran que no est� bajo control ya que no se ha reportado una reducci�n significativa de las poblaciones de tilapia y su impacto sigue aumentando.

Los resultados identificados en el r�o Dongjiang muestran una tendencia similar a la documentada en otros ecosistemas invadidos donde especies ex�ticas introducidas para fines comerciales han alterado profundamente la estructura ecol�gica. Autores como Garc�a-Berthou et al. (2005), observaron un impacto comparable en los r�os mediterr�neos, donde la introducci�n de peces no nativos tambi�n provoc� una competencia intensa por recursos desplazando a especies nativas y reduciendo la complejidad tr�fica.

Invasi�n en las pesquer�as de los principales r�os de la provincia de Guangdong

Autores como Gu et al. (2015), analizaron el impacto de la tilapia del Nilo en las pesquer�as de los principales r�os de la provincia de Guangdong, China. Esta especie invasora introducida en los a�os 60 para la acuicultura se ha establecido exitosamente en estos r�os debido a su capacidad de adaptarse a diversas condiciones ambientales y su alta tasa reproductiva. Entre 2011 y 2014 se realizaron encuestas y experimentos de campo para evaluar c�mo la abundancia de tilapia afecta la captura por unidad de esfuerzo (CPUE) de las especies nativas y c�mo la invasi�n ha influido en la econom�a pesquera local. Los resultados mostraron que la tilapia del Nilo reduce la CPUE de especies nativas como la carpa de barro (Cirrhina molitorella) cuyo crecimiento fue significativamente afectado por la presencia de tilapia especialmente cuando esta representaba una proporci�n significativa de la biomasa total. Adem�s, los ingresos de los pescadores disminuyeron debido al menor valor comercial de la tilapia que se vend�a a precios considerablemente m�s bajos que las especies nativas.

En Guangdong la competencia por recursos entre la tilapia y la carpa de barro refleja un patr�n similar donde la invasi�n de tilapia desplaza a las especies aut�ctonas y reduce su crecimiento y abundancia. Tanto en el estudio de Martin et al. (2010), como en el de Gu et al. (2015), la presencia de tilapia altera la estructura de las comunidades pisc�colas afectando la estabilidad ecol�gica y la sostenibilidad econ�mica de las pesquer�as.

Potencial invasor de la tilapia del Nilo en el R�o Pearl

Autores como Shuai et al. (2015), investigaron el potencial invasivo de la tilapia del Nilo� en el r�o Pearl el sistema fluvial m�s extenso del sur de China. La tilapia fue introducida en la regi�n en 1957 para la acuicultura y desde entonces ha escapado a entornos naturales. Mediante el uso de an�lisis de series temporales y modelos ARIMA (Auto-Regressive Integrated Moving Average), los investigadores recopilaron datos de alta resoluci�n sobre la abundancia de larvas de tilapia entre 2006 y 2013. Estos datos se obtuvieron a trav�s de muestreos diarios realizados en una estaci�n fija del r�o. Los an�lisis incluyeron variables ambientales como temperatura, precipitaci�n y ox�geno disuelto. Se encontr� que la poblaci�n de larvas de tilapia era peque�a durante el per�odo de estudio representando un promedio de solo el 0,009% del total de larvas en el r�o, pero con un aumento marcado en 2012 y 2013 alcanzando un m�ximo del 0,017%. Los modelos ARIMA predijeron un crecimiento continuo en los pr�ximos a�os indicando que la tilapia podr�a convertirse en una especie invasora problem�tica en el r�o Pearl.

El an�lisis predictivo mediante ARIMA permite anticipar la expansi�n futura de la tilapia del Nilo, aunque su abundancia actual es baja. A diferencia de estudios que se enfocan en el impacto inmediato de la especie en otros ecosistemas como los realizados por Attayde et al. (2011), que documentan los efectos de la tilapia en pesquer�as de Brasil, Shuai et al. (2015), se centra en prever su crecimiento a largo plazo. Esta predicci�n es crucial para implementar estrategias de manejo antes de que la especie alcance niveles invasivos problem�ticos.

Competencia desigual entre la tilapia del Nilo y la tilapia nativa en Tanzania

Estudio de Champneys et al. (2021), investigaron la competencia directa entre la tilapia del Nilo y la tilapia nativa de Manyara (Oreochromis amphimelas) una especie amenazada en el ecosistema de agua dulce de Tanzania. A trav�s de experimentos controlados en laboratorio se eval�a c�mo la invasi�n de Oreochromis niloticus afecta la capacidad de la especie nativa para acceder a refugios esenciales para su protecci�n y supervivencia. Los datos se obtienen a partir de interacciones agon�sticas entre ambas especies donde se observ� que O. niloticus ten�a un comportamiento m�s agresivo y dominante ocupando el 80% de los refugios disponibles durante las pruebas. Adem�s, la especie invasora iniciaba el 90% de las interacciones agresivas lo que le permit�a ganar ventaja en la ocupaci�n del espacio seguro. Estos refugios son vitales para evitar la depredaci�n especialmente durante el periodo de desove. Debido a su menor capacidad para competir por estos espacios, O. amphimelas se ve forzada a ocupar zonas menos seguras incrementando su vulnerabilidad ante los depredadores y reduciendo sus oportunidades de reproducci�n. Esta desventaja podr�a tener consecuencias graves para la poblaci�n de O. amphimelas que ya est� clasificada como En Peligro por la Uni�n Internacional para la Conservaci�n de la Naturaleza (IUCN) exacerbando las amenazas que enfrenta debido a la sobrepesca y la degradaci�n de su h�bitat natural.

El estudio confirma el papel de la O. niloticus como una especie invasora con fuerte impacto en la biodiversidad local aline�ndose con estudios previos que documentan c�mo esta especie desplaza a nativas en diferentes regiones. A diferencia de investigaciones que destacan la competencia por el alimento como el principal mecanismo de exclusi�n como el estudio de Zengeya et al. (2012) en China, Champneys et al. (2021) muestra que la competencia por refugios puede ser igualmente cr�tica para la supervivencia de las especies nativas.

An�lisis del microbioma intestinal de la tilapia del Nilo y su competencia con el pez nativo Black Amur Bream

Estudio de Liu et al. (2023), analizaron el microbioma intestinal de la tilapia del Nilo y su relaci�n con la especie nativa Black Amur Bream (Megalobrama terminalis) en el r�o Pearl, China. Utilizando secuenciaci�n de alto rendimiento del gen 16S rRNA, se examin� c�mo las diferencias en los microbiomas intestinales reflejan las divergencias en el comportamiento alimenticio, fisiolog�a y adaptaci�n de ambas especies en el ecosistema subtropical. Los datos mostraron que la tilapia del Nilo tiene un microbioma m�s diverso con una mayor abundancia de Proteobacteria y Firmicutes mientras que en el bream nativo predominaron Ralstonia y Oceanobacillus. La tilapia del Nilo tambi�n exhibi� una mayor amplitud de nicho microbiano confiri�ndole una ventaja adaptativa al competir por recursos alimenticios en un h�bitat compartido, especialmente durante las primeras etapas de vida. Esta diferencia en la diversidad microbiana podr�a ser una clave para entender c�mo la tilapia invasora supera a las especies nativas.

Los estudios previos como el de Ye et al. (2014), indicaron que el microbioma intestinal ayuda a diferenciar la fisiolog�a y comportamiento de especies invasoras frente a nativas, Liu et al. (2023), destaca c�mo la alta diversidad microbiana y la menor competencia inter-espec�fica en el intestino de la tilapia del Nilo favorecen su �xito invasor. La capacidad de esta especie para adaptarse y diversificar su dieta a trav�s de un microbioma vers�til la posiciona en ventaja frente al Black Amur Bream que presenta una menor amplitud de nicho y mayor especializaci�n

Medidas de control de la invasi�n

Las medidas preventivas se consideran clave para evitar la introducci�n y propagaci�n de especies invasoras. Estas incluyen la regulaci�n del comercio y transporte de especies ex�ticas, adem�s de la instalaci�n de barreras f�sicas en cuerpos de agua para evitar su desplazamiento (Cucherousset & Olden, 2011). Los controles mediante m�todos f�sicos como la pesca dirigida o la instalaci�n de trampas se han empleado en diversas regiones afectadas por invasiones de peces, aunque su eficacia es limitada y requiere un esfuerzo constante para mantener los resultados (Britton et al., 2011).

El control biol�gico es otro enfoque que ha demostrado ser efectivo en ciertos casos. Esto implica la introducci�n de especies depredadoras o competidoras que puedan reducir las poblaciones de la especie invasora. No obstante, este m�todo puede presentar riesgos si no se maneja adecuadamente, ya que puede alterar a�n m�s los ecosistemas si las especies introducidas tambi�n se convierten en invasoras (Nwamo et al., 2024). Aun as�, ha habido algunos avances en el uso de depredadores espec�ficos, como el pez c�clido nativo (Cichla ocellaris) para controlar especies invasoras de tilapia en algunos ecosistemas (Gozlan et al., 2010).

Finalmente, los m�todos qu�micos tambi�n se utilizan en la gesti�n de especies invasoras. Sin embargo, el uso de productos qu�micos como rotenona o toxinas piscicidas suele estar restringido a �reas cerradas debido a su impacto en el ecosistema completo, incluidas las especies no objetivo (Ling, 2003). A pesar de los riesgos, estas herramientas son a veces necesarias cuando otras medidas no logran controlar adecuadamente la invasi�n.

Conclusiones

El an�lisis de los casos estudiados sobre la invasi�n de la tilapia del Nilo evidencia su impacto negativo en los ecosistemas acu�ticos, principalmente a trav�s de la reducci�n de la biodiversidad y la competencia por recursos con especies nativas. La alta capacidad reproductiva y adaptativa de esta especie ha facilitado su expansi�n en h�bitats donde compite por alimento y refugios alterando las cadenas tr�ficas y comprometiendo la estabilidad ecol�gica. Para mitigar estos efectos se proponen estrategias de manejo como la instalaci�n de barreras f�sicas el control biol�gico mediante depredadores espec�ficos y la regulaci�n estricta del comercio de especies ex�ticas con el objetivo de reducir la propagaci�n y estabilizar los ecosistemas afectados.

 

Referencias

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