Loading...
Publication
Loss of biodiversity in sea urchin patches in the Ria Formosa, due to the invasive behaviour of caulerpa?
| Name: | Description: | Size: | Format: | |
|---|---|---|---|---|
| 2.76 MB | Adobe PDF |
Authors
Advisor(s)
Abstract(s)
Ria Formosa, a shallow, multi-barrier lagoon system located along Portugal's southern coast between Loulé and Vila Real de Santo António, is recognized as an ecologically significant wetland with substantial economic value. Protected as a natural park since 1987, the lagoon serves as a vital nursery ground for various species of fish, crustaceans, and molluscs. Despite its importance, certain habitats within the lagoon, particularly with high biodiversity, known as sea urchin patches, have remained understudied. Spread in the less vegetated bottoms, spatially restricted patches of seagrass can be found, marked by the dominance of sea urchins and are here referred to as sea urchin patches. However, this habitat isincreasingly threatened by the invasion of non-native species, such as Caulerpa prolifera, which has become an emerging concern for biodiversity conservation and ecosystem functioning in the region. Extensive fieldwork was conducted, including diving campaigns and sample analysis, to access the changes in fauna composition and distribution in the sea urchin patches dominated by sea urchins and those invaded by Caulerpa prolifera. The results revealed that C. prolifera invaded patches support a distinct assemblage of species compared to sea urchin-dominated areas. The sampled fauna included Annelida species, which were predominantly found in C. prolifera invaded patches. In contrast, arthropods were more frequently encountered in sea urchin patches, with a notable absence in C. prolifera invaded areas. Chordates were primarily present in sea urchin patches. Molluscs, including various orders, were distributed across all patches without a clear pattern. Echinoderms were also predominantly found in sea urchin patches, with only a one exception in C. prolifera invaded areas. The flora samples revealed that not only the patches dominated by C. prolifera are affected by an invasion. Unexpectedly, the remaining patches mainly presented an invasive alga, the recently described Rugulopteryx okamurae, instead of the expected native algae species Ulva sp. and Codium sp. This complicates the evaluation of biodiversity changes due to multiple overlapping invasions and highlights the lack of data for this specific habitat of the Ria Formosa lagoon. The analyses indicate the significant ecological impact of Caulerpa prolifera invasion that alters the species composition and abundance in marine habitats, possibly affecting the diversity and distribution of organisms. The observed alteration in flora and fauna highlights the ecological vi impact of invasive species on local biodiversity and the need for further research on this habitat. Moreover, the simultaneous presence of multiple invasive species complicates efforts to manage and protect the native biodiversity of this ecosystem.
A Ria Formosa é um sistema lagunar pouco profundo e com várias barreiras, localizado ao longo da costa sul de Portugal, entre Loulé e Vila Real de Santo António, é amplamente reconhecida como uma zona húmida de importância ecológica e de elevado valor económico sendo classificada como parque natural desde 1987. A lagoa, funciona como um berçário crucial para um conjunto diversificado de espécies marinhas, incluindo peixes, crustáceos e moluscos. Embora seja reconhecida a sua importância para a biodiversidade local e para os serviços ecossistémicos, certos habitats dentro da lagoa permanecem pouco estudados, como é o caso das manchas de biodiversidade dominadas por ouriços-do-mar. Encontradas em fundos arenosos da lagoa e próximo de zonas com ervas marinhas e macroalgas, estas manchas contêm uma grande variedade de espécies e são marcadas por uma concentração de ouriços-do-mar e, por isso, são designadas por manchas de ouriços-do-mar. No entanto, este habitat enfrenta ameaças crescentes devido à invasão de espécies não nativas, como a Caulerpa prolifera, uma alga invasora de rápida disseminação que representa um grande desafio para a conservação da biodiversidade e a estabilidade do ecossistema na região. De modo a investigar o impacto da invasão de Caulerpa prolifera na biodiversidade da lagoa, foi realizado um intenso trabalho de campo, que incluiu várias campanhas de mergulho para recolher amostras biológicas, e posteriormente a análise das mesmas, com o intuito de avaliar a a composição e distribuição da fauna e da flora em dois tipos de habitat: manchas dominadas por ouriços-do-mar e aquelas invadidas por Caulerpa prolifera. Os resultados deste estudo demonstram que as manchas invadidas por Caulerpa prolifera suportam um conjunto de espécies distinto em comparação com as áreas nativas dominadas por ouriços-do-mar. Especificamente, durante o estudo a fauna amostrada nestas áreas incluiu quatro espécies de Annelida, que foram encontradas predominantemente nas manchas invadidas por Caulerpa prolifera. Relativamente às populações de artrópodes, foi observado o oposto, eram mais abundantes nas manchas de ouriços-do-mar, com uma ausência notável nas áreas invadidas por Caulerpa prolifera. Os artrópodes, incluindo uma variedade de crustáceos, são membros importantes do ecossistema e a sua presença reduzida nas zonas invadidas pode indicar alterações significativas nas interações tróficas. iii Os cordados, incluindo peixes e ascídias, foram outro grupo predominantemente encontrado nas manchas de ouriços-do-mar. Os moluscos, representando várias ordens, distribuíram-se uniformemente ambas as manchas, dominadas por ouriços-do-mar e pelas manchas invadidas por Caulerpa prolifera, embora a sua distribuição não tenha seguido qualquer padrão distinto. Por fim, os equinodermes, principalmente os próprios ouriços-do-mar, também estavam em grande parte restritos às manchas de ouriços-do-mar, com apenas uma exceção registada nas áreas invadidas por Caulerpa prolifera, salientando a potencial exclusão destas espécies-chave dos habitats invadidos. Para além da alteração da composição faunística, o estudo revelou outro aspeto preocupante da transformação do habitat. A análise da flora mostrou que a ameaça representada pelas espécies invasoras se estendia para além da Caulerpa prolifera. Nas manchas que se esperava que fossem dominadas por espécies de algas nativas, como Ulva sp. e Codium sp., a alga invasora Rugulopteryx okamurae foi, em vez disso, dominante. Esta sobreposição de múltiplas espécies invasoras complica a avaliação das alterações da biodiversidade, uma vez que se torna cada vez mais difícil atribuir as alterações do ecossistema aos efeitos de um único invasor. A invasão simultânea de Caulerpa prolifera e Rugulopteryx okamurae cria um desafio complexo para os esforços de conservação, uma vez que as interações entre estas espécies invasoras e o seu impacto coletivo no ecossistema nativo continuam a ser mal compreendidas. Os resultados deste estudo sublinham o impacto ecológico significativo que espécies invasoras como a Caulerpa prolifera podem ter nos habitats marinhos. Ao alterarem a composição e a abundância da flora e da fauna, as espécies invasoras não só reduzem a biodiversidade como também perturbam potencialmente o funcionamento do ecossistema e os serviços prestados pela lagoa. A presença de múltiplas espécies invasoras acrescenta uma camada adicional de complexidade a estes impactos, complicando ainda mais as estratégias de conservação e gestão destinadas a proteger a biodiversidade nativa. Um dos maiores desafios apontados por este estudo é a falta de dados de referência para a Ria Formosa, particularmente no que respeita à distribuição e composição histórica das manchas de ouriços-do-mar antes da chegada das espécies invasoras. Esta lacuna no conhecimento torna difícil compreender plenamente as consequências a longo prazo destas invasões e a resiliência do ecossistema nativo a tais perturbações. Os resultados sublinham a necessidade urgente de uma monitorização e investigação contínuas, não só para documentar as alterações em curso, mas também para considerar a inclusão de estratégias de gestão. iv Para investigações futuras, seria ideal incorporar estratégias de amostragem espacial e temporal de modo a incluir na análise alterações sazonais na dinâmica do ecossistema e os factores abióticos, como as flutuações de temperatura, a disponibilidade de nutrientes e as forças hidrodinâmicas, que podem influenciar a estrutura e a função das manchas de ouriços do-mar. A compreensão da forma como estes factores interagem com a invasão de espécies como Caulerpa prolifera e Rugulopteryx okamurae é crucial para o desenvolvimento de estratégias abrangentes de conservação e gestão. Além disso, esta investigação aponta para a importância de compreender os efeitos ecológicos mais alargados das espécies invasoras. Ao colmatar estas lacunas de conhecimento, estudos futuros poderão contribuir para a gestão sustentável da Ria Formosa e para a preservação da sua biodiversidade única no parque natural.
A Ria Formosa é um sistema lagunar pouco profundo e com várias barreiras, localizado ao longo da costa sul de Portugal, entre Loulé e Vila Real de Santo António, é amplamente reconhecida como uma zona húmida de importância ecológica e de elevado valor económico sendo classificada como parque natural desde 1987. A lagoa, funciona como um berçário crucial para um conjunto diversificado de espécies marinhas, incluindo peixes, crustáceos e moluscos. Embora seja reconhecida a sua importância para a biodiversidade local e para os serviços ecossistémicos, certos habitats dentro da lagoa permanecem pouco estudados, como é o caso das manchas de biodiversidade dominadas por ouriços-do-mar. Encontradas em fundos arenosos da lagoa e próximo de zonas com ervas marinhas e macroalgas, estas manchas contêm uma grande variedade de espécies e são marcadas por uma concentração de ouriços-do-mar e, por isso, são designadas por manchas de ouriços-do-mar. No entanto, este habitat enfrenta ameaças crescentes devido à invasão de espécies não nativas, como a Caulerpa prolifera, uma alga invasora de rápida disseminação que representa um grande desafio para a conservação da biodiversidade e a estabilidade do ecossistema na região. De modo a investigar o impacto da invasão de Caulerpa prolifera na biodiversidade da lagoa, foi realizado um intenso trabalho de campo, que incluiu várias campanhas de mergulho para recolher amostras biológicas, e posteriormente a análise das mesmas, com o intuito de avaliar a a composição e distribuição da fauna e da flora em dois tipos de habitat: manchas dominadas por ouriços-do-mar e aquelas invadidas por Caulerpa prolifera. Os resultados deste estudo demonstram que as manchas invadidas por Caulerpa prolifera suportam um conjunto de espécies distinto em comparação com as áreas nativas dominadas por ouriços-do-mar. Especificamente, durante o estudo a fauna amostrada nestas áreas incluiu quatro espécies de Annelida, que foram encontradas predominantemente nas manchas invadidas por Caulerpa prolifera. Relativamente às populações de artrópodes, foi observado o oposto, eram mais abundantes nas manchas de ouriços-do-mar, com uma ausência notável nas áreas invadidas por Caulerpa prolifera. Os artrópodes, incluindo uma variedade de crustáceos, são membros importantes do ecossistema e a sua presença reduzida nas zonas invadidas pode indicar alterações significativas nas interações tróficas. iii Os cordados, incluindo peixes e ascídias, foram outro grupo predominantemente encontrado nas manchas de ouriços-do-mar. Os moluscos, representando várias ordens, distribuíram-se uniformemente ambas as manchas, dominadas por ouriços-do-mar e pelas manchas invadidas por Caulerpa prolifera, embora a sua distribuição não tenha seguido qualquer padrão distinto. Por fim, os equinodermes, principalmente os próprios ouriços-do-mar, também estavam em grande parte restritos às manchas de ouriços-do-mar, com apenas uma exceção registada nas áreas invadidas por Caulerpa prolifera, salientando a potencial exclusão destas espécies-chave dos habitats invadidos. Para além da alteração da composição faunística, o estudo revelou outro aspeto preocupante da transformação do habitat. A análise da flora mostrou que a ameaça representada pelas espécies invasoras se estendia para além da Caulerpa prolifera. Nas manchas que se esperava que fossem dominadas por espécies de algas nativas, como Ulva sp. e Codium sp., a alga invasora Rugulopteryx okamurae foi, em vez disso, dominante. Esta sobreposição de múltiplas espécies invasoras complica a avaliação das alterações da biodiversidade, uma vez que se torna cada vez mais difícil atribuir as alterações do ecossistema aos efeitos de um único invasor. A invasão simultânea de Caulerpa prolifera e Rugulopteryx okamurae cria um desafio complexo para os esforços de conservação, uma vez que as interações entre estas espécies invasoras e o seu impacto coletivo no ecossistema nativo continuam a ser mal compreendidas. Os resultados deste estudo sublinham o impacto ecológico significativo que espécies invasoras como a Caulerpa prolifera podem ter nos habitats marinhos. Ao alterarem a composição e a abundância da flora e da fauna, as espécies invasoras não só reduzem a biodiversidade como também perturbam potencialmente o funcionamento do ecossistema e os serviços prestados pela lagoa. A presença de múltiplas espécies invasoras acrescenta uma camada adicional de complexidade a estes impactos, complicando ainda mais as estratégias de conservação e gestão destinadas a proteger a biodiversidade nativa. Um dos maiores desafios apontados por este estudo é a falta de dados de referência para a Ria Formosa, particularmente no que respeita à distribuição e composição histórica das manchas de ouriços-do-mar antes da chegada das espécies invasoras. Esta lacuna no conhecimento torna difícil compreender plenamente as consequências a longo prazo destas invasões e a resiliência do ecossistema nativo a tais perturbações. Os resultados sublinham a necessidade urgente de uma monitorização e investigação contínuas, não só para documentar as alterações em curso, mas também para considerar a inclusão de estratégias de gestão. iv Para investigações futuras, seria ideal incorporar estratégias de amostragem espacial e temporal de modo a incluir na análise alterações sazonais na dinâmica do ecossistema e os factores abióticos, como as flutuações de temperatura, a disponibilidade de nutrientes e as forças hidrodinâmicas, que podem influenciar a estrutura e a função das manchas de ouriços do-mar. A compreensão da forma como estes factores interagem com a invasão de espécies como Caulerpa prolifera e Rugulopteryx okamurae é crucial para o desenvolvimento de estratégias abrangentes de conservação e gestão. Além disso, esta investigação aponta para a importância de compreender os efeitos ecológicos mais alargados das espécies invasoras. Ao colmatar estas lacunas de conhecimento, estudos futuros poderão contribuir para a gestão sustentável da Ria Formosa e para a preservação da sua biodiversidade única no parque natural.
Description
Keywords
Biodiversity hotspots Community complexity Scientific diving Impact of invasive species