Tallrike studier har vist at kystøkosystemene er vesentlig endret eller forringet i urbaniserte områder6,7,8. På grunn av romlig nærhet påvirker forskjellige menneskeskapte forstyrrelser strandøkosystemer samtidig i disse områdene. Det er derfor vanskelig å løsne miljøpåvirkningen av forskjellige forstyrrelser og undersøke med sikkerhet om økosystemer reagerer forskjellig på forskjellige forstyrrelser9. Vi undersøkte dette problemet ved å studere små koralløyer, der forskjellige menneskeskapte forstyrrelser er romlig atskilt. Resultatene fra vår nye studietilnærming viser at disse forstyrrelsene har klare, men tydelige virkninger på de undersøkte terrestriske eremittkrabber. Disse funnene, basert på vår studietilnærming, bør kunne overføres til et stort antall strandtaxa, ettersom tilgjengelighet av mat og habitat generelt begrenser artsfordeling og befolkningsstørrelse12,13.
På turistøyene, eremittkrabber var betydelig mindre rikelig og betydelig større enn på lokale øyer. Sammenlignet med det ubebodde referansesystemet, ble overfloden negativt påvirket av turistøyene, men skilte seg ikke fra de lokale øyene. Den samlede befolkningsstørrelsen på lokale øyer bør imidlertid vurderes redusert, ettersom tilgjengeligheten av egnede habitater har blitt redusert av havner og kystbeskyttelsesstrukturer. Derfor kan forskjellige elementer i urbaniserte områder, dvs. permanent bosetting eller turisme, ha tydelige miljøpåvirkninger på strandøkosystemene.
Mat, tilgjengelighet på habitater og overflod av tom skall er begrensende ressurser for eremittkrabber og kan gi grunner til observerte forskjeller mellom de to forskjellige arealbrukene12,14. Tendensen til mindre organisk materiale på turistøyene (1,14 ± 0,31 g / m²) sammenlignet med lokale øyer (4,26 ± 3,43 g / m²) og den ubebodde referansen (4,88 ± 1,84 g / m²) kan forklares med strandpleiemålinger, som ble utført på alle fire studerte feriestedøyene opptil fire ganger per dag (personlig kommunikasjon). Strandpleie er en vanlig praksis rundt turistanlegg og tar sikte på å fjerne oppvasket organisk materiale og rusk fra strendene9. Det forårsaker redusert mattilgjengelighet for den berørte strandfaunaen, noe som kan føre til redusert befolkningstetthet15. I samsvar fant man i gjennomsnitt bare tre eremittkrabber per tomt på de preparerte strendene på turistøyene, sammenlignet med 16 eremittkrabber i gjennomsnitt på ubebodde øyer. Strandfaunaen på turistøyene kan også oppleve en høyere dødelighet fra rengjøringsprosessen, enten når man ved et uhell blir fjernet sammen med algematerialet (personlig observasjon) eller når man blir knust mekanisk i rengjøringsprosessen, som allerede vist for spøkelsekrabber16. Derfor antar vi at strandrengjøring er en grunn til den betydelig reduserte overflod på øyer med turistfasiliteter. Ettersom strandrengjøring ikke ble utført på lokale øyer, forble eremittkrabbemengde i egnede habitater upåvirket (gjennomsnittlig 18 eremittkrabber per tomt), selv om strender også brukes av lokalbefolkningen til fritidsaktiviteter.
Bortsett fra samlet tilgjengelighet av organisk materiale, må strandens habitatstruktur vurderes når man undersøker befolkningsstrukturen til strandfaunaen17: sammenlignet med de strukturelt mer komplekse strandtyper, hadde de fine sandstrendene en betydelig redusert eremittkrabb overflod på alle tre øytyper . På turistøyene utgjorde dette fine sandstrandhabitatet 75 ± 12% av den totale omkretsen. Imidlertid kan den høyere andelen av den mer tynt bebodde fine sandstranden ikke holdes eneansvarlig for den reduserte eremittkrabbemengden på turistøyene. Mindre enn en eremittkrabbe per tomt ble samlet i det fine sandstrandhabitatet til turistøyene, mens i gjennomsnitt elleve eremittkrabber var til stede i det fine sandstrandhabitatet på ubebodde øyer. Derfor er forstyrrelser knyttet til turistanlegg sannsynligvis ansvarlige for den reduserte overflod på de fine sandstrendene på turistøyene. Strandnæring, en teknikk der sand blir ekstrahert fra den tilstøtende bunndistriktet og deponert på den eksisterende strandlinjen for å utvide sandstrendene ønsket av turister, blir ofte utført i en grad der hele den naturlige strandstranden blir kunstig endret til uvegeterte sandstrender18. Denne målingen kan redusere populasjonsstørrelsen på hele strandfaunaen10,19,20 – spesielt når strandassosiert vegetasjon er fullstendig fjernet, kan mange strandtaxa bli helt fraværende10,18.Derfor antar vi at fjerning av strandassosiert vegetasjon, sammen med fjerning av organisk materiale forårsaket av strandpleie og næring, er de viktigste drivkreftene for den reduserte eremittkrabbemengden på øyene med turistfasiliteter.
Strandlinjen til lokale øyer ble annerledes endret og påvirket enn turistøyene: Strandlinjen til lokale øyer var 53 ± 21% kunstig hindret i form av betongvegger, enten for havneplasser eller for å stabilisere gjenvunnet land. Derfor utgjorde i gjennomsnitt bare omtrent halvparten av den lokale øya strandlinjen et mykt bunnstrandhabitat som er egnet for strandassosierte organismer21. Selv om overfloden i de undersøkte tomtene på lokale øyer var lik den på ubebodde øyer, må lokale øyer som helhet, med sine omfattende kunstige strandlinjer, betraktes som forringede kystøkosystemer med reduserte og fragmenterte strandhabitater22. Avslutningsvis antyder dette at den totale bestandenes størrelse på eremittkrabbe på en komplett lokal øy i gjennomsnitt er 50% mindre enn den totale befolkningsstørrelsen på ubebodde øyer, da konstruksjonene på lokale øyer førte til at strandlinjen ble vidt ubeboelig for disse organismer23. Imidlertid skilte ikke overflaten av eremittkrabbe innenfor egnede strandhabitater mellom ubebodde og lokale øyer. Dette demonstrerer at strandboende organismer kan forekomme i tett befolkede områder i samme høye overflod som de gjør på ubebodde øyer, så lenge selve strandhabitatet forblir intakt og ikke endres av menneskelige aktiviteter.
Foruten mat tilgjengelighet og habitatstruktur, er tilgjengeligheten av skall den mest begrensende ressursen for eremittkrabber, da de er avhengige av innspill av tomme buksbomskjell fra det tilstøtende kystvannet24. Derfor kan analysering av mønstre i skjellressursen gi ytterligere forklaringer på de observerte forskjellene mellom de forskjellige øytypene.
Antallet ikke-brukbare tomme skall, som kjegler eller cowries, kan betraktes som en fullmakt for den totale skallinngangen til en øy da disse skjellene samler seg på strendene uten å bli fjernet eller brukt av eremittkrabber25. Antall ikke-brukbare tomme skjell skilte seg ikke mellom ubebodde og turistøyer, noe som tyder på at den totale innsatsen til skjellressursen var lik på begge øytypene. Sett sammen med det betydelig reduserte CUES-forholdet på turistøyene (i gjennomsnitt var det et brukbart tomt skall per eremittkrabbe tilgjengelig), verken redusert skallinngang eller høy konkurranse om skallressursen, er ansvarlig for den betydelig reduserte befolkningstettheten på turistøyene. Et tilstrekkelig antall tomme skall kan resultere i en sterk vekst av en eremittkrabbestand i et naturlig system24. Dette antyder at populasjoner på turistøyene, basert på tilgjengeligheten av skjellressursen, vil ha potensial til å vokse ytterligere, men er sannsynligvis begrenset på grunn av strandpleie eller fjerning av vegetasjon.
Imidlertid på lokale øyer antall tomme skjell var i gjennomsnitt fire ganger høyere enn på ubebodde øyer. Innhøsting av gastropoder til konsum har vist seg å gi et overskudd av tomme gastropod-skall for eremittkrabbepopulasjoner og kan være ansvarlig for den totale økningen i skjell på lokale øyer26. Videre kan en samlet høyere gastropodbestandstetthet i de tilstøtende kystvannene være en ekstra årsak til den økte overflaten av tomt skall. Dette kan stamme fra større matforsyning som følge av utslipp av avløpsvann27. Denne effekten skjedde bare på de lokale øyene, ettersom kloakk og annet kommunalt avfall slippes ut stort sett ubehandlet i kystvannet, mens turiststeder samler avløpet i septiktanker, og derved minimerer næringsberikelse av det tilstøtende vannet28.
Den høyere overflod av tomme gastropodskjell på lokale øystrender er gunstig for eremittkrabbefolkningen, da den begrensende ressursen i stor grad blir tilgjengelig29. Dette vises også av et redusert CUES-forhold på lokale øyer, noe som tyder på en redusert konkurranse om skjellressursen sammenlignet med den ubebodde referansen. Dette kunne i det minste delvis forklare hvorfor eremittkrabbens overflod i de undersøkte tomtene forble upåvirket på de lokale øyene i denne studien.
Selv om overfloden i de undersøkte tomtene ikke ble påvirket negativt, ble den gjennomsnittlige kroppsstørrelsen på lokale øyer ble redusert sammenlignet med turistøyene. Kroppsstørrelsen til en eremittkrabbe korrelert med blenderområdet på det utnyttede skallet. Derfor kan analysering av blenderåpningsområdet til de brukbare tomme skallene gi en forklaring på den reduserte kroppsstørrelsen på lokale øyer, ettersom størrelsen på blenderåpningen begrenser veksten30. Imidlertid skilte ikke blenderområdene til både de utnyttede skjellene og de brukbare tomme skallene seg betydelig mellom de tre øytypene.Dette antyder at mangel på større tomme skall ikke er hoveddriveren for den reduserte kroppsstørrelsen i eremittkreps på lokale øyer, ettersom nok store skall var tilgjengelig, noe som muligens kunne gjøre at eremittkrabber på de lokale øyene vokste videre. Derfor antar vi at menneskelige aktiviteter på de lokale øyene er ansvarlige for den reduserte kroppsstørrelsen: strandboende krepsdyr, som C. perlatus, blir mye brukt som fiskebete av de lokale fiskerne31. De kan velge større eksemplarer, ettersom de er lettere å finne og mer egnet som fiskebete32. En størrelseselektiv høsting kan resultere i mindre kroppsstørrelser på lokale øyer, sammenlignet med ubebodde og turistøyer, der høsting ikke er til stede33. Et sammenlignbart menneskelig drevet størrelsesvalg er allerede kjent i kommersiell gastropod og fiskearter, der intensiv høsting og fiske resulterte i et skifte mot mindre kroppsstørrelse på grunn av overutnyttelse av prøven i større størrelse34,35. Til sammenligning var eremittkrabber betydelig større på turistøyene. Dette kan knyttes til redusert overflod på disse øyene, da en mindre befolkningsstørrelse reduserer den intraspesifikke konkurransen, noe som til slutt kan gjøre det mulig for organismer å vokse seg større11.
Vår studie avslører at to elementer i urbaniserte områder har forskjellige miljøpåvirkninger. . Overflod ble negativt påvirket på turistøyene, mens kroppsstørrelsen ble negativt påvirket på lokale øyer. Selv om overfloden i de undersøkte tomtene ikke ble påvirket på lokale øyer, påvirkes den negativt i større skala, da omtrent halvparten av strandlinjen består av betongvegger for havneplasser og kystbeskyttelse og derfor er ubeboelig for alle strandboende organismer. / p>
Her demonstreres det at miljøet ikke alltid påvirkes identisk av de forskjellige elementene i et urbanisert område, men snarere at typen menneskeskapte forstyrrelser er avgjørende for den økologiske konsekvensen. Samtidig kan organismer opprettholde samme populasjonsstørrelse i tett befolkede områder som i ubebodde økosystemer, så lenge visse habitatkarakteristikker forblir upåvirket. Vår nye tilnærming ved bruk av små øyer sørget derved for at de observerte miljøpåvirkningene bare kan tilskrives ett element i et urbanisert område, nemlig turisme eller permanent bosetning.
Implikasjonene av denne studien er gunstige for miljøvernstiltak, da det demonstrerer viktigheten av å løsne ulike typer forstyrrelser som kommer fra urbaniserte områder, og å vurdere hvert element spesielt når man utvikler forvaltningsstrategier for bevaring36. Rent praktisk kan dette bety at den viktigste målingen for turistanlegg er å redusere strandpleie og la sjøgress og annet alloktont materiale være en matressurs for strandfaunaen. Den viktigste målingen for permanent kolonisert land derimot, ville være å minimere hindring av strandlinjen av betongkonstruksjoner og implementere noen forskrifter som etterlater deler av strandlinjen som naturlige sandstrender. Disse to foreslåtte forvaltningsimplikasjonene for å motvirke to forskjellige former for arealbruk understreker hvor viktig det er å fjerne menneskeskapte forstyrrelser. En større forståelse av hvordan spesifikke menneskelige handlinger fører til visse miljømessige tiltak, vil gjøre det mulig for oss å begrense disse stressfaktorene bedre og motvirke det globale tapet av biologisk mangfold og økosystemer37.