Forskere finder, at to forskellige økologiske mekanismer kan give modstandskraft mod invasive arter

Invasive arter kan være enormt skadelige for marine økosystemer. Tage Caulerpa taxifolia som et eksempel.

Kaldes "dræberalger", fordi den fortrænger andre planter og dyr, da den koloniserer et område med store monotypiske bevoksninger af vegetation, C. taxifolia fortrænger rige marine habitater, der understøtter en række forskellige fisk og hvirvelløse dyr, efterlader et område, der ikke er i stand til at nære dyrelivet. I 2000, denne grønne alge, hjemmehørende i tropiske farvande, blev fundet i San Diego Countys Agua Hedionda-lagune. Kendt for at være meget invasiv i Middelhavet, en massiv – og i sidste ende succesfuld – indsats blev iværksat for at udrydde den fra det sydlige Californiens farvand.

Desværre, det samme har ikke været tilfældet for Sargassum horneri , en anden invasiv alge blev først opdaget i 2003 i Long Beach havn. I de efterfølgende år, S. horneri, en hurtigtvoksende brunalge hjemmehørende i det østlige Asien, spredt ud over det sydlige Californien og krøb op til de nordlige kanaløer ud for Santa Barbaras kyst.

UC Santa Barbara forskere, som har udført langsigtet overvågning af indfødte tangskove i beskyttede marine områder (MPA'er) omkring de nordlige kanaløer siden 2000, stødt på lave niveauer af S. horneri omkring Anacapa Island i 2009. Fem år senere, dens overflod begyndte hurtigt at stige, måske delvist på grund af usædvanligt varmt vand.

Gennemgang af mange års overvågningsdata både i og uden for MPA'er, havbiologerne bemærkede interessante mønstre på samfundsniveau og besluttede at sammenligne dem i forskellige områder omkring Anacapa med forskellige niveauer af havbeskyttelse. I den ældste MPA - en fuldstændig fritagelseszone, der er beskyttet siden 1978 - så de mindre S. horneri end i de nyere etableret i 2003. Deres analyse vises i tidsskriftet Økologibreve .

"Vi fandt beviser for to forskellige økologiske mekanismer - konkurrence og planteædende - der giver modstandskraft, men samfundsstaterne er virkelig ikke ækvivalente, " sagde hovedforfatter Jennifer Caselle, en forskningsbiolog ved UCSB's Marine Science Institute (MSI). "På den ene side, i den gamle MPA, vi fandt en sund tangskov, der udkonkurrerede de invasive og i de fiskede områder, en ufrugtbar pindsvin, der giver planteæder."

Ved at bruge Anacapas komplekse sæt af beskyttelsesniveauer, efterforskerne sammenlignede den historiske no-take MPA med to nyere MPA'er:en, der forbyder fiskeri (dvs. en no-take-zone) og en, der er en delvis-take-reserve, tillade hummerfiskeri. Referencezonen var et område fuldstændig åbent for fiskeri.

"Den historiske MPA har haft årtier til at genoprette sine sunde tangskove, og modstand mod invasion kan være et resultat af konkurrence med de hjemmehørende algearter, tang, " sagde medforfatter Lindsay Marks, en UCSB kandidatstuderende i Institut for Økologi, Evolution og marinbiologi, hvis ph.d. afhandling fokuserer på Sargassum. "I områder, der er åbne for fiskeri, høje tætheder af planteædere ser ud til at spise både de hjemmehørende og de ikke-hjemmehørende algearter. Men i de nyere MPA'er, som er i overgangstilstande, hverken konkurrence eller planteædende var sandsynligvis stærk nok til at forhindre invasionen af ​​S. horneri."

Ifølge medforfatter Katie Davis, en forsker i Caselle Lab, dette arbejde viser, at timing er vigtig. "Kun den langsigtede MPA havde tid nok til at udvikle et sundt samfund, der var i stand til at modstå invasion, " sagde hun. "Vores analyse viser klart, at de nyere MPA'er ikke har haft tid nok til at udvikle modstandsdygtighed over for denne invasion."

Det er sandsynligt, Caselle bemærkede, at den sunde tangskov udviklede sig, fordi de vigtigste rovdyr af pindsvin – Californiens fårehoved og Californien Jomfruhummer – er beskyttet. Disse organismer er i høj overflod i den historiske MPA, hvor forekomsten af ​​pindsvin er lav.

"Vores undersøgelse viser, at modstandsdygtighed ikke er afhængig af et enkelt trofisk niveau, " sagde Caselle. "Vi kiggede på hele samfundet, at finde top-down pres fra disse beskyttede rovdyr. Det gav genlyd hele vejen gennem fødenettet, yder i sidste ende modstand mod en invasiv art. I områder uden for MPA'erne, disse top rovdyr er i lav overflod, og pindsvin er i høj overflod."

I dag, det S. horneri invasion er ekstremt udbredt i det sydlige Californien og i Baja California, uden håb om udryddelse. "Invasive arter er usædvanligt vanskelige at håndtere, når de først er etableret, " sagde Marks. "Lektionen, vi lærer af denne undersøgelse, er, at der kan være værdi i at håndtere virkningerne af en invasiv art ved at holde vores samfund sunde. Imidlertid, nøglen er at forhindre fremtidige invasioner."