Numerosi studi hanno dimostrato che gli ecosistemi costieri sono sostanzialmente alterati o degradati nelle aree urbanizzate6,7,8. A causa della vicinanza spaziale, diversi disturbi antropici hanno un impatto simultaneo sugli ecosistemi della spiaggia in quelle aree. È quindi difficile districare gli impatti ambientali di diversi disturbi e indagare con certezza se gli ecosistemi rispondono in modo diverso a diversi disturbi9. Abbiamo studiato questo problema studiando piccole isole coralline, dove diversi disturbi antropici sono spazialmente separati. I risultati del nostro nuovo approccio di studio mostrano che questi disturbi stanno avendo impatti chiari ma distinti sui granchi eremiti terrestri studiati. Questi risultati, basati sul nostro approccio di studio, dovrebbero essere trasferibili a un gran numero di taxa che vivono sulla spiaggia, poiché la disponibilità di cibo e habitat generalmente limitano la distribuzione delle specie e le dimensioni della popolazione12,13.
Sulle isole turistiche, i paguri erano significativamente meno abbondanti e significativamente più grandi rispetto alle isole locali. Rispetto al sistema di riferimento disabitato, l’abbondanza ha avuto un impatto negativo sulle isole turistiche, ma non differiva rispetto alle isole locali. Tuttavia, la dimensione complessiva della popolazione sulle isole locali dovrebbe essere considerata ridotta, poiché la disponibilità di habitat adeguati è stata ridotta dai porti e dalle strutture di protezione costiera. Pertanto, diversi elementi delle aree urbanizzate, ad esempio insediamenti permanenti o turismo, possono avere impatti ambientali distinti sugli ecosistemi balneari.
Il cibo, la disponibilità di habitat e l’abbondanza di gusci vuoti limitano le risorse per i paguri e potrebbero offrire ragioni per il differenze osservate tra i due diversi usi del suolo12,14. La tendenza verso una minore quantità di materiale organico sulle isole turistiche (1,14 ± 0,31 g / m²) rispetto alle isole locali (4,26 ± 3,43 g / m²) e il riferimento disabitato (4,88 ± 1,84 g / m²) potrebbe essere spiegata dalle misurazioni del grooming delle spiagge, che sono stati eseguiti su tutte e quattro le isole del resort studiate fino a quattro volte al giorno (comunicazione personale). Il beach grooming è una pratica comune nelle strutture turistiche e mira a rimuovere materiale organico e detriti lavati dalle spiagge9. Causa una ridotta disponibilità di cibo per la fauna della spiaggia colpita, che può comportare una diminuzione della densità di popolazione15. In concordanza, in media sono stati trovati solo tre paguri per parcella sulle spiagge battute delle isole turistiche, rispetto ai 16 paguri in media sulle isole disabitate. Anche la fauna delle spiagge delle isole turistiche potrebbe subire una mortalità più elevata a causa del processo di pulizia, sia quando viene accidentalmente rimossa insieme al materiale algale (osservazione personale) o quando viene frantumata meccanicamente nel processo di pulizia, come già dimostrato per i granchi fantasma16. Pertanto, ipotizziamo che la pulizia delle spiagge sia una delle ragioni della significativa diminuzione dell’abbondanza sulle isole con strutture turistiche. Poiché la pulizia delle spiagge non è stata eseguita sulle isole locali, l’abbondanza di granchi eremiti negli habitat adatti è rimasta inalterata (in media 18 paguri per lotto), sebbene le spiagge siano utilizzate anche dalla popolazione locale per attività ricreative.
A parte il disponibilità complessiva di materiale organico, la struttura dell’habitat della spiaggia deve essere considerata quando si studia la struttura della popolazione della fauna della spiaggia17: rispetto ai tipi di habitat della spiaggia strutturalmente più complessi, le spiagge di sabbia fine avevano un’abbondanza di granchi eremiti significativamente ridotta su tutti e tre i tipi di isola . Sulle isole turistiche, questo habitat di spiaggia di sabbia fine rappresentava il 75 ± 12% della circonferenza totale. Tuttavia, la percentuale più alta di spiagge di sabbia fine più scarsamente abitate non può essere ritenuta l’unica responsabile della ridotta abbondanza di granchi eremiti sulle isole turistiche. Meno di un granchio eremita per appezzamento è stato raccolto nell’habitat della spiaggia di sabbia fine delle isole turistiche, mentre in media undici granchi eremita erano presenti nell’habitat della spiaggia di sabbia fine sulle isole disabitate. Pertanto, i disturbi associati alle strutture turistiche sono probabilmente responsabili della ridotta abbondanza sulle spiagge di sabbia fine delle isole turistiche. Il ripascimento della spiaggia, una tecnica in cui la sabbia viene estratta dalla zona bentonica adiacente e depositata sul litorale esistente per estendere le spiagge sabbiose desiderate dai turisti, viene spesso eseguito in una misura in cui l’intero litorale naturale della spiaggia viene alterato artificialmente in spiagge sabbiose prive di vegetazione18. Questa misurazione può ridurre la dimensione della popolazione dell’intera fauna della spiaggia10,19,20 – specialmente quando la vegetazione associata alla spiaggia è completamente rimossa, molti taxa della spiaggia possono diventare completamente assenti10,18.Pertanto, ipotizziamo che la rimozione della vegetazione associata alla spiaggia, insieme alla rimozione del materiale organico causato dalla cura e dal nutrimento della spiaggia, siano i principali driver della ridotta abbondanza di granchi eremiti sulle isole con strutture turistiche.
Il litorale delle isole locali è stato alterato e colpito in modo diverso rispetto a quello delle isole turistiche: il litorale delle isole locali è stato ostruito artificialmente per il 53 ± 21% sotto forma di muri di cemento, sia per i siti portuali che per stabilizzare i terreni bonificati. Quindi, in media, solo circa la metà della costa delle isole locali formava un habitat di spiaggia con fondale molle adatto agli organismi associati alla spiaggia21. Sebbene l’abbondanza degli appezzamenti investigati sulle isole locali fosse simile a quella sulle isole disabitate, le isole locali nel loro complesso, con le loro estese coste artificiali, devono essere considerate ecosistemi costieri degradati con habitat balneari ridotti e frammentati22. In conclusione, ciò suggerisce che la dimensione totale della popolazione di granchi eremiti di un’isola locale completa è in media del 50% inferiore alla dimensione complessiva della popolazione delle isole disabitate, poiché le costruzioni sulle isole locali hanno reso la costa ampiamente inabitabile per questi organismi23. Tuttavia, l’abbondanza del granchio eremita all’interno di habitat balneari adeguati non differiva tra isole disabitate e locali. Ciò dimostra che gli organismi che vivono sulla spiaggia possono essere presenti in aree densamente popolate con la stessa alta abbondanza che hanno sulle isole disabitate, a condizione che l’habitat della spiaggia stesso rimanga intatto e non alterato dalle attività umane.
Oltre al cibo disponibilità e struttura dell’habitat, la disponibilità di conchiglie è la risorsa più limitante per i paguri, poiché dipendono dall’ingresso di gasteropodi vuoti dalle acque costiere adiacenti24. Pertanto, l’analisi dei modelli nella risorsa shell potrebbe offrire ulteriori spiegazioni per le differenze osservate tra i diversi tipi di isola.
Il numero di shell vuote non utilizzabili, come coni o cowry, può essere considerato come un proxy per l’input complessivo delle conchiglie di un’isola poiché queste si accumulano sulle spiagge senza essere rimosse o utilizzate dai paguri25. Il numero di conchiglie vuote non utilizzabili non differiva tra le isole disabitate e quelle turistiche, suggerendo che l’input complessivo della risorsa conchiglia era simile su entrambi i tipi di isola. Considerato insieme al rapporto CUES significativamente ridotto sulle isole turistiche (in media, era disponibile un guscio vuoto utilizzabile per paguro), né un ridotto input di guscio, né un’elevata competizione sulla risorsa guscio, sono responsabili della densità di popolazione significativamente ridotta su isole turistiche. Un numero sufficiente di conchiglie vuote può provocare una forte crescita della popolazione di granchi eremiti in un sistema naturale24. Ciò suggerisce che, in base alla disponibilità della risorsa conchiglia, le popolazioni sulle isole turistiche avrebbero il potenziale per crescere ulteriormente, ma probabilmente sono limitate a causa della pulizia delle spiagge o della rimozione della vegetazione.
Tuttavia sulle isole locali , il numero di conchiglie vuote non utilizzabili era in media quattro volte superiore a quello delle isole disabitate. La raccolta di gasteropodi per il consumo ha dimostrato di fornire un surplus di gusci vuoti di gasteropodi per le popolazioni di granchi eremiti e potrebbe essere responsabile dell’aumento complessivo dei gusci sulle isole locali26. Inoltre, una maggiore densità di popolazione di gasteropodi nelle acque costiere adiacenti potrebbe essere un motivo aggiuntivo per la maggiore abbondanza di gusci vuoti. Ciò potrebbe derivare da un maggiore approvvigionamento alimentare derivante dal rilascio di acque reflue27. Questo effetto si è verificato solo sulle isole locali, poiché le acque reflue e altri rifiuti urbani vengono rilasciati per lo più non trattati nelle acque costiere, mentre le località turistiche raccolgono gli effluenti in fosse settiche, riducendo così al minimo l’arricchimento dei nutrienti delle acque adiacenti28.
La maggiore abbondanza di gusci di gasteropodi vuoti sulle spiagge dell’isola locali è vantaggiosa per le popolazioni di granchi eremiti, poiché la risorsa limitante diventa ampiamente disponibile29. Ciò è dimostrato anche da una diminuzione del rapporto CUES sulle isole locali, suggerendo una minore competizione per la risorsa shell rispetto al riferimento disabitato. Questo potrebbe spiegare almeno in parte perché l’abbondanza del granchio eremita all’interno delle parcelle investigate è rimasta inalterata sulle isole locali nel presente studio.
Sebbene l’abbondanza all’interno delle parcelle investigate non sia stata influenzata negativamente, la dimensione corporea media su le isole locali sono diminuite rispetto alle isole turistiche. La dimensione del corpo di un paguro era correlata all’area di apertura del suo guscio utilizzato. Pertanto, l’analisi dell’area di apertura dei gusci vuoti utilizzabili potrebbe fornire una spiegazione per la ridotta dimensione del corpo sulle isole locali, poiché la dimensione dell’apertura limita la crescita30. Tuttavia, le aree di apertura sia dei gusci utilizzati che dei gusci vuoti utilizzabili non differivano significativamente tra i tre tipi di isola.Ciò suggerisce che la mancanza di gusci vuoti più grandi non è il fattore principale per le ridotte dimensioni corporee nei paguri sulle isole locali, poiché erano disponibili abbastanza gusci di grandi dimensioni, che potenzialmente consentivano ai paguri delle isole locali di crescere ulteriormente. Pertanto, ipotizziamo che le attività umane sulle isole locali siano responsabili delle ridotte dimensioni corporee: i crostacei decapodi che vivono sulla spiaggia, come C. perlatus, sono ampiamente utilizzati come esche da pesca dai pescatori locali31. Possono scegliere esemplari più grandi, poiché sono più facili da trovare e più adatti come esche da pesca32. Una raccolta selettiva per dimensione potrebbe comportare dimensioni corporee più piccole sulle isole locali, rispetto alle isole disabitate e turistiche, dove la raccolta è assente33. Una selezione di taglia analoga guidata dall’uomo è già nota nelle specie di gasteropodi e pesci commerciali, dove la raccolta e la pesca intensiva hanno portato a uno spostamento verso dimensioni corporee più piccole a causa del sovrasfruttamento degli esemplari di taglia più grande34,35. In confronto, i granchi eremiti erano significativamente più grandi sulle isole turistiche. Ciò può essere collegato alla ridotta abbondanza su queste isole, poiché una minore dimensione della popolazione diminuisce la concorrenza intraspecifica, che alla fine può consentire agli organismi di ingrandirsi11.
Il nostro studio rivela che due elementi delle aree urbanizzate hanno impatti ambientali diversi . L’abbondanza ha avuto un impatto negativo sulle isole turistiche, mentre le dimensioni del corpo hanno avuto un impatto negativo sulle isole locali. Sebbene l’abbondanza all’interno degli appezzamenti investigati non sia stata influenzata sulle isole locali, ne ha un impatto negativo su scala più ampia, poiché circa la metà del litorale è costituita da muri di cemento per i siti portuali e la protezione costiera ed è quindi inabitabile per tutti gli organismi che vivono sulla spiaggia.
Qui, è dimostrato che l’ambiente non è sempre influenzato in modo identico dai diversi elementi di un’area urbanizzata, ma piuttosto che il tipo di disturbo antropico è decisivo per le conseguenze ecologiche. Allo stesso tempo, gli organismi possono mantenere la stessa dimensione della popolazione in aree densamente popolate come negli ecosistemi disabitati, purché alcune caratteristiche dell’habitat rimangano inalterate. Il nostro nuovo approccio che utilizza piccole isole ha quindi garantito che gli impatti ambientali osservati siano attribuibili a un solo elemento di un’area urbanizzata, vale a dire il turismo o l’insediamento permanente.
Le implicazioni di questo studio sono vantaggiose per le misure di protezione ambientale, poiché dimostra l’importanza di districare i vari tipi di disturbo che derivano dalle aree urbanizzate e di considerare ogni elemento in modo specifico nello sviluppo delle strategie di gestione per la conservazione36. In termini pratici ciò potrebbe significare che la misura principale per le strutture turistiche è ridurre il grooming delle spiagge e lasciare le fanerogame marine e altro materiale alloctono come risorsa alimentare per la fauna della spiaggia. La misura principale per la terra colonizzata in modo permanente, d’altra parte, sarebbe quella di ridurre al minimo l’ostruzione del litorale da strutture in cemento e attuare alcune normative che lasciano parti del litorale come spiagge sabbiose naturali. Queste due implicazioni gestionali proposte per contrastare due diverse forme di uso del suolo sottolineano quanto sia importante districare le perturbazioni antropiche. Una maggiore comprensione di come specifiche azioni umane conducano a determinate risposte ambientali, ci consentirà di ridurre meglio questi fattori di stress e contrastare la perdita globale di biodiversità ed ecosistemi37.