Numerosos estudios han demostrado que los ecosistemas costeros están sustancialmente alterados o degradados en áreas urbanizadas6,7,8. Debido a la proximidad espacial, diferentes perturbaciones antropogénicas impactan simultáneamente los ecosistemas de playa en esas áreas. Por lo tanto, es difícil desentrañar los impactos ambientales de diferentes perturbaciones e investigar con certeza si los ecosistemas responden de manera diferente a diferentes perturbaciones9. Investigamos este problema mediante el estudio de pequeñas islas de coral, donde diferentes perturbaciones antropogénicas están separadas espacialmente. Los resultados de nuestro enfoque de estudio novedoso muestran que estas perturbaciones están teniendo impactos claros pero distintos en los cangrejos ermitaños terrestres investigados. Estos hallazgos, basados en nuestro enfoque de estudio, deberían ser transferibles a una gran cantidad de taxones que viven en la playa, ya que la disponibilidad de alimentos y hábitats generalmente limita la distribución de especies y el tamaño de la población12,13.
En las islas turísticas, los cangrejos ermitaños eran significativamente menos abundantes y significativamente más grandes que en las islas locales. En comparación con el sistema de referencia deshabitado, la abundancia se vio afectada negativamente en las islas turísticas, pero no difirió en comparación con las islas locales. Sin embargo, el tamaño total de la población en las islas locales debe considerarse reducido, ya que los puertos y las estructuras de protección costera han reducido la disponibilidad de hábitats adecuados. Por lo tanto, diferentes elementos de las áreas urbanizadas, es decir, el asentamiento permanente o el turismo, pueden tener distintos impactos ambientales en los ecosistemas de playa.
La disponibilidad de alimentos, hábitat y abundancia de conchas vacías son recursos limitantes para los cangrejos ermitaños y podrían ofrecer razones para la observaron diferencias entre los dos usos diferentes de la tierra12,14. La tendencia hacia una menor cantidad de material orgánico en las islas turísticas (1,14 ± 0,31 g / m²) en comparación con las islas locales (4,26 ± 3,43 g / m²) y la referencia deshabitada (4,88 ± 1,84 g / m²) podría explicarse por las medidas de aseo de la playa, que se realizaron en las cuatro islas turísticas estudiadas hasta cuatro veces al día (comunicación personal). El aseo de la playa es una práctica común en las instalaciones turísticas y tiene como objetivo eliminar el material orgánico arrastrado y los escombros de las playas9. Provoca una menor disponibilidad de alimentos para la fauna de playa afectada, lo que puede resultar en una disminución de la densidad de población15. En concordancia, en promedio solo se encontraron tres cangrejos ermitaños por parcela en las playas acondicionadas de las islas turísticas, en comparación con 16 cangrejos ermitaños en promedio en las islas deshabitadas. La fauna de playa en las islas turísticas también puede experimentar una mayor mortalidad por el proceso de limpieza, ya sea al ser removida accidentalmente junto con el material de algas (observación personal) o al ser machacada mecánicamente en el proceso de limpieza, como ya se demostró para los cangrejos fantasma16. Por lo tanto, planteamos la hipótesis de que la limpieza de playas es una de las razones de la disminución significativa de la abundancia en las islas con instalaciones turísticas. Como no se realizó limpieza de playas en las islas locales, la abundancia de cangrejos ermitaños en hábitats adecuados no se vio afectada (promedio de 18 cangrejos ermitaños por parcela), aunque la población local también utiliza las playas para actividades recreativas.
Aparte de disponibilidad general de material orgánico, la estructura del hábitat de la playa debe tenerse en cuenta al investigar la estructura de la población de la fauna de la playa17: en comparación con los tipos de hábitats de playa estructuralmente más complejos, las playas de arena fina tenían una abundancia de cangrejo ermitaño significativamente reducida en los tres tipos de islas . En las islas turísticas, este hábitat de playa de arena fina representó el 75 ± 12% de la circunferencia total. Sin embargo, la mayor proporción de las playas de arena fina menos habitadas no puede ser considerada la única responsable de la reducción de la abundancia de cangrejos ermitaños en las islas turísticas. Se recogió menos de un cangrejo ermitaño por parcela en el hábitat de playa de arena fina de las islas turísticas, mientras que en promedio once cangrejos ermitaños estaban presentes en el hábitat de playa de arena fina en islas deshabitadas. Por lo tanto, las perturbaciones asociadas con las instalaciones turísticas son probablemente responsables de la reducida abundancia en las playas de arena fina de las islas turísticas. La nutrición de la playa, una técnica en la que la arena se extrae de la zona bentónica adyacente y se deposita en la línea costera existente para extender las playas arenosas deseadas por los turistas, a menudo se realiza hasta un punto en el que toda la costa natural de la playa se altera artificialmente y se convierte en playas arenosas sin vegetación18. Esta medición puede reducir el tamaño de la población de toda la fauna de la playa10,19,20; especialmente cuando la vegetación asociada a la playa se elimina por completo, muchos taxones de playa pueden desaparecer por completo10,18.Por lo tanto, planteamos la hipótesis de que la eliminación de la vegetación asociada a la playa, junto con la eliminación de material orgánico causado por el aseo y la nutrición de la playa, son los principales impulsores de la reducción de la abundancia de cangrejos ermitaños en las islas con instalaciones turísticas.
La línea costera de las islas locales se alteró y afectó de manera diferente a la de las islas turísticas: la línea costera de las islas locales estaba obstruida artificialmente en un 53 ± 21% en forma de muros de hormigón, ya sea para sitios portuarios o para estabilizar tierras recuperadas. Por lo tanto, en promedio, solo alrededor de la mitad de la costa de las islas locales formaba un hábitat de playa de fondo blando adecuado para los organismos asociados a la playa21. Aunque la abundancia en las parcelas investigadas en las islas locales fue similar a las de las islas deshabitadas, las islas locales en su conjunto, con sus extensas costas artificiales, deben considerarse como ecosistemas costeros degradados con hábitats de playa reducidos y fragmentados22. En conclusión, esto sugiere que el tamaño total de la población de cangrejos ermitaños de una isla local completa es en promedio un 50% más pequeño que el tamaño total de la población de islas deshabitadas, ya que las construcciones en islas locales hicieron que la costa se volviera ampliamente inhabitable para estos organismos23. Sin embargo, la abundancia de cangrejos ermitaños en hábitats de playa adecuados no difirió entre islas deshabitadas y locales. Esto demuestra que los organismos que viven en la playa pueden ocurrir en áreas densamente pobladas en la misma abundancia que lo hacen en islas deshabitadas, siempre que el hábitat de la playa permanezca intacto y no alterado por las actividades humanas.
Además de los alimentos disponibilidad y estructura del hábitat, la disponibilidad de conchas es el recurso más limitante para los cangrejos ermitaños, ya que dependen de la entrada de conchas de gasterópodos vacías de las aguas costeras adyacentes24. Por lo tanto, el análisis de patrones en el recurso de caparazón podría ofrecer más explicaciones para las diferencias observadas entre los diferentes tipos de islas.
El número de conchas vacías no utilizables, como conos o cauríes, puede considerarse como un proxy de el aporte total de conchas de una isla, ya que estas conchas se acumulan en las playas sin ser extraídas o utilizadas por los cangrejos ermitaños25. El número de conchas vacías no utilizables no difirió entre islas deshabitadas y turísticas, lo que sugiere que la entrada general del recurso de conchas fue similar en ambos tipos de islas. En conjunto con la proporción CUES significativamente reducida en las islas turísticas (en promedio, se disponía de un caparazón vacío utilizable por cangrejo ermitaño), ni un aporte de caparazón disminuido ni una alta competencia por el recurso de caparazón son responsables de la disminución significativa de las densidades de población en islas turísticas. Un número suficiente de conchas vacías puede resultar en un fuerte crecimiento de la población de cangrejos ermitaños en un sistema natural24. Esto sugiere que, según la disponibilidad del recurso concha, las poblaciones de las islas turísticas tendrían el potencial de crecer aún más, pero probablemente estén limitadas debido a la limpieza de la playa o la eliminación de la vegetación.
Sin embargo, en las islas locales , el número de conchas vacías no utilizables fue en promedio cuatro veces mayor que en las islas deshabitadas. Se ha demostrado que la recolección de gasterópodos para el consumo proporciona un excedente de conchas de gasterópodo vacías para las poblaciones de cangrejos ermitaños y podría ser responsable del aumento general de conchas en las islas locales26. Además, una mayor densidad de población de gasterópodos en las aguas costeras adyacentes podría ser una razón adicional para el aumento de la abundancia de conchas vacías. Esto podría deberse a un mayor suministro de alimentos resultante de la liberación de aguas residuales27. Este efecto solo se produjo en las islas locales, ya que las aguas residuales y otros residuos municipales se vierten en su mayoría sin tratar en las aguas costeras, mientras que los centros turísticos recogen los efluentes en fosas sépticas, minimizando así el enriquecimiento de nutrientes de las aguas adyacentes28.
La mayor abundancia de conchas de gasterópodo vacías en las playas de las islas locales es beneficiosa para las poblaciones de cangrejos ermitaños, ya que el recurso limitante se vuelve ampliamente disponible29. Esto también se muestra por una relación CUES disminuida en las islas locales, lo que sugiere una competencia reducida por el recurso de concha en comparación con la referencia deshabitada. Esto podría explicar, al menos parcialmente, por qué la abundancia de cangrejos ermitaños dentro de las parcelas investigadas no se vio afectada en las islas locales en el presente estudio.
Aunque la abundancia dentro de las parcelas investigadas no se vio afectada negativamente, el tamaño corporal medio en las islas locales se redujeron en comparación con las islas turísticas. El tamaño del cuerpo de un cangrejo ermitaño se correlaciona con el área de apertura de su caparazón utilizado. Por lo tanto, analizar el área de apertura de las conchas vacías utilizables podría proporcionar una explicación del tamaño corporal reducido en las islas locales, ya que el tamaño de la apertura limita el crecimiento30. Sin embargo, las áreas de apertura tanto de los depósitos utilizados como de los depósitos vacíos utilizables no difirieron significativamente entre los tres tipos de islas.Esto sugiere que la falta de caparazones vacíos más grandes no es el principal impulsor de la reducción del tamaño del cuerpo en los cangrejos ermitaños en las islas locales, ya que había suficientes caparazones de gran tamaño disponibles, lo que podría permitir que los cangrejos ermitaños en las islas locales crezcan aún más. Por lo tanto, planteamos la hipótesis de que las actividades humanas en las islas locales son responsables de la reducción del tamaño corporal: los crustáceos decápodos que viven en la playa, como C. perlatus, son ampliamente utilizados como cebo de pesca por los pescadores locales31. Pueden seleccionar ejemplares más grandes, ya que son más fáciles de encontrar y más adecuados como cebo de pesca32. Una recolección selectiva por tamaño podría resultar en tamaños corporales más pequeños en las islas locales, en comparación con las islas deshabitadas y turísticas, donde la recolección está ausente33. Ya se conoce una selección de tamaño comparable impulsada por el hombre en especies comerciales de gasterópodos y peces, donde la recolección y la pesca intensivas dieron como resultado un cambio hacia un tamaño corporal más pequeño debido a la sobreexplotación del espécimen de mayor tamaño34,35. En comparación, los cangrejos ermitaños eran significativamente más grandes en las islas turísticas. Esto puede estar relacionado con la abundancia reducida en estas islas, ya que un tamaño de población más pequeño disminuye la competencia intraespecífica, lo que en última instancia puede permitir que los organismos crezcan11.
Nuestro estudio revela que dos elementos de las áreas urbanizadas tienen diferentes impactos ambientales . La abundancia se vio afectada negativamente en las islas turísticas, mientras que el tamaño corporal se vio afectado negativamente en las islas locales. Aunque la abundancia dentro de las parcelas investigadas no se vio afectada en las islas locales, sí se ve afectada negativamente a mayor escala, ya que aproximadamente la mitad de la línea costera está formada por muros de hormigón para puertos y protección costera y, por lo tanto, es inhabitable para todos los organismos que viven en la playa.
Aquí se demuestra que el medio ambiente no siempre es impactado de manera idéntica por los diferentes elementos de un área urbanizada, sino que el tipo de perturbación antropogénica es determinante para la consecuencia ecológica. Al mismo tiempo, los organismos pueden mantener el mismo tamaño de población en áreas densamente pobladas que en ecosistemas deshabitados, siempre que ciertas características del hábitat no se vean afectadas. Nuestro enfoque novedoso utilizando islas pequeñas aseguró que los impactos ambientales observados sean atribuibles a un solo elemento de un área urbanizada, a saber, el turismo o el asentamiento permanente.
Las implicaciones de este estudio son beneficiosas para las medidas de protección ambiental, ya que Demuestra la importancia de desenredar varios tipos de perturbaciones que provienen de áreas urbanizadas y considerar cada elemento específicamente al desarrollar estrategias de manejo para la conservación36. En términos prácticos, esto podría significar que la medida principal para las instalaciones turísticas es reducir el aseo de la playa y dejar los pastos marinos y otros materiales alóctonos como recurso alimenticio para la fauna de la playa. Por otro lado, la medida principal para la tierra colonizada permanentemente sería minimizar la obstrucción de la costa por estructuras de concreto e implementar algunas regulaciones que dejan partes de la costa como playas arenosas naturales. Estas dos implicaciones de gestión propuestas para contrarrestar dos formas diferentes de uso de la tierra subrayan la importancia de desenredar las perturbaciones antropogénicas. Una mayor comprensión de cómo las acciones humanas específicas conducen a ciertas respuestas ambientales, nos permitirá reducir mejor estos factores de estrés y contrarrestar la pérdida global de biodiversidad y ecosistemas37.