Numerosos estudos demonstraram que os ecossistemas costeiros são substancialmente alterados ou degradados em áreas urbanizadas6,7,8. Devido à proximidade espacial, diferentes distúrbios antrópicos impactam os ecossistemas de praia simultaneamente nessas áreas. Portanto, é difícil separar os impactos ambientais de diferentes distúrbios e investigar com certeza se os ecossistemas respondem de maneira diferente a diferentes distúrbios9. Nós investigamos esta questão estudando pequenas ilhas de coral, onde diferentes distúrbios antrópicos são separados espacialmente. Os resultados de nossa nova abordagem de estudo mostram que esses distúrbios estão tendo impactos claros, mas distintos nos caranguejos eremitas terrestres investigados. Esses achados, com base em nossa abordagem de estudo, devem ser transferíveis para um grande número de taxa que vivem na praia, pois a disponibilidade de alimentos e habitat geralmente limita a distribuição de espécies e o tamanho da população12,13.
Em ilhas turísticas, caranguejos eremitas eram significativamente menos abundantes e significativamente maiores do que nas ilhas locais. Em comparação com o sistema de referência desabitado, a abundância teve um impacto negativo nas ilhas turísticas, mas não diferiu em comparação com as ilhas locais. No entanto, o tamanho geral da população nas ilhas locais deve ser considerado reduzido, uma vez que a disponibilidade de habitats adequados foi reduzida por portos e estruturas de proteção costeira. Portanto, diferentes elementos de áreas urbanizadas, ou seja, assentamento permanente ou turismo, podem ter impactos ambientais distintos nos ecossistemas da praia.
Alimentos, disponibilidade de habitat e abundância de conchas vazias são recursos limitantes para os caranguejos eremitas e podem oferecer razões para o observaram diferenças entre os dois diferentes usos da terra12,14. A tendência de menos material orgânico nas ilhas turísticas (1,14 ± 0,31 g / m²) em comparação com as ilhas locais (4,26 ± 3,43 g / m²) e a referência desabitada (4,88 ± 1,84 g / m²) pode ser explicada por medidas de limpeza da praia, que foram realizados em todas as quatro ilhas de resort estudadas até quatro vezes por dia (comunicação pessoal). A limpeza da praia é uma prática comum em torno de instalações turísticas e tem como objetivo remover material orgânico e entulho das praias9. Isso provoca uma redução da disponibilidade de alimentos para a fauna de praia afetada, o que pode resultar na diminuição das densidades populacionais15. Em concordância, em média apenas três caranguejos eremitas por lote foram encontrados nas praias preparadas das ilhas turísticas, em comparação com 16 caranguejos eremitas em média em ilhas desabitadas. A fauna litorânea das ilhas turísticas também pode apresentar maior mortalidade com o processo de limpeza, seja ao ser removida acidentalmente junto com o material algal (observação pessoal) ou ao ser mecanicamente esmagada no processo de limpeza, como já demonstrado para os caranguejos fantasmas16. Portanto, hipotetizamos que a limpeza da praia é uma das razões para a abundância diminuída significativamente em ilhas com instalações turísticas. Como a limpeza da praia não foi realizada nas ilhas locais, a abundância de caranguejos eremitas em habitats adequados permaneceu inalterada (média de 18 caranguejos eremitas por lote), embora as praias também sejam usadas pela população local para atividades recreativas.
Além do disponibilidade geral de material orgânico, a estrutura do habitat da praia precisa ser considerada ao investigar a estrutura populacional da fauna da praia17: em comparação com os tipos de habitat de praia estruturalmente mais complexos, as praias de areia fina tiveram uma abundância de caranguejo eremita significativamente reduzida em todos os três tipos de ilha . Em ilhas turísticas, este habitat de praia de areia fina foi responsável por 75 ± 12% da circunferência total. No entanto, a maior proporção da praia de areia fina, mais escassamente habitada, não pode ser considerada a única responsável pela redução da abundância de caranguejo eremita nas ilhas turísticas. Menos de um caranguejo eremita por lote foi coletado no habitat de praia de areia fina de ilhas turísticas, enquanto em média onze caranguejos eremitas estavam presentes no habitat de praia de areia fina em ilhas desabitadas. Portanto, as perturbações associadas às instalações turísticas são provavelmente responsáveis pela redução da abundância nas praias de areia fina das ilhas turísticas. A nutrição da praia, uma técnica em que a areia é extraída da zona bêntica adjacente e depositada na costa existente para estender as praias arenosas desejadas pelos turistas, é muitas vezes realizada a ponto de toda a costa natural da praia ser artificialmente alterada para praias arenosas não vegetadas18. Essa medição pode reduzir o tamanho da população de toda a fauna de praia10,19,20 – especialmente quando a vegetação associada à praia é completamente removida, muitos táxons de praia podem se tornar completamente ausentes10,18.Portanto, hipotetizamos que a remoção da vegetação associada à praia, juntamente com a remoção de material orgânico causado pelo tratamento e nutrição da praia, são os principais fatores para a redução da abundância de caranguejo eremita nas ilhas com instalações turísticas.
A linha costeira das ilhas locais foi alterada e afetada de forma diferente das ilhas turísticas: a linha costeira das ilhas locais foi obstruída artificialmente em 53 ± 21% na forma de paredes de concreto, seja para locais de portos ou para estabilizar terras recuperadas. Portanto, em média, apenas cerca de metade da costa das ilhas locais formou um habitat de praia de fundo macio adequado para organismos associados à praia21. Embora a abundância nas parcelas investigadas nas ilhas locais sejam semelhantes às das ilhas desabitadas, as ilhas locais como um todo, com suas extensas linhas costeiras artificiais, devem ser consideradas como ecossistemas costeiros degradados com habitats de praia reduzidos e fragmentados22. Em conclusão, isso sugere que o tamanho total da população de caranguejo eremita de uma ilha local completa é em média 50% menor do que o tamanho da população geral de ilhas desabitadas, já que as construções nas ilhas locais fizeram com que a linha costeira se tornasse amplamente inabitável para esses organismos23. No entanto, a abundância de caranguejos eremitas em habitats de praia adequados não diferiu entre as ilhas desabitadas e locais. Isso demonstra que organismos que vivem na praia podem ocorrer em áreas densamente povoadas com a mesma abundância que ocorrem em ilhas desabitadas, desde que o habitat da praia permaneça intacto e não seja alterado por atividades humanas.
Além dos alimentos disponibilidade e estrutura do habitat, a disponibilidade de conchas é o recurso mais limitante para os caranguejos eremitas, pois eles dependem da entrada de conchas de gastrópodes vazias das águas costeiras adjacentes24. Portanto, a análise de padrões no recurso de casca pode oferecer explicações adicionais para as diferenças observadas entre os diferentes tipos de ilha.
O número de cascas vazias não utilizáveis, como cones ou búzios, pode ser considerado como um proxy para a entrada geral de conchas de uma ilha à medida que essas conchas se acumulam nas praias sem serem removidas ou utilizadas pelos caranguejos eremitas25. O número de conchas vazias não utilizáveis não diferiu entre as ilhas desabitadas e turísticas, sugerindo que a entrada geral do recurso de conchas foi semelhante em ambos os tipos de ilha. Em conjunto com a proporção CUES significativamente reduzida nas ilhas turísticas (em média, uma concha vazia utilizável por caranguejo eremita estava disponível), nem uma entrada de conchas diminuída, nem a alta competição sobre o recurso de conchas, são responsáveis pela densidade populacional significativamente diminuída em ilhas turísticas. Um número suficiente de conchas vazias pode resultar em um forte crescimento de uma população de caranguejo eremita em um sistema natural24. Isso sugere que, com base na disponibilidade do recurso de concha, as populações nas ilhas turísticas teriam potencial para crescer ainda mais, mas provavelmente são limitadas devido à limpeza da praia ou remoção da vegetação.
No entanto, nas ilhas locais , o número de conchas vazias não aproveitáveis foi em média quatro vezes maior do que em ilhas desabitadas. Foi demonstrado que a colheita de gastrópodes para consumo fornece um excedente de conchas vazias de gastrópodes para as populações de caranguejo eremita e pode ser responsável pelo aumento geral de conchas nas ilhas locais26. Além disso, uma maior densidade populacional de gastrópodes em geral nas águas costeiras adjacentes pode ser uma razão adicional para o aumento da abundância de conchas vazias. Isso pode decorrer de um maior suprimento de alimentos resultante da liberação de águas residuais27. Esse efeito só ocorreu nas ilhas locais, pois o esgoto e outros resíduos municipais são lançados principalmente sem tratamento nas águas costeiras, enquanto os resorts turísticos coletam os efluentes em fossas sépticas, minimizando assim o enriquecimento de nutrientes das águas adjacentes28.
A maior abundância de cascas de gastrópodes vazias nas praias da ilha local é benéfica para as populações de caranguejo eremita, pois o recurso limitante torna-se amplamente disponível29. Isso também é mostrado por uma redução da razão CUES nas ilhas locais, sugerindo uma competição reduzida sobre o recurso de concha em comparação com a referência desabitada. Isso poderia explicar, pelo menos parcialmente, porque a abundância de caranguejo eremita nas parcelas investigadas permaneceu inalterada nas ilhas locais no presente estudo.
Embora a abundância nas parcelas investigadas não tenha sido afetada negativamente, o tamanho médio do corpo em as ilhas locais diminuíram em comparação com as ilhas turísticas. O tamanho do corpo de um caranguejo eremita correlacionado com a área de abertura de sua concha utilizada. Portanto, a análise da área de abertura das conchas vazias utilizáveis pode fornecer uma explicação para o tamanho do corpo reduzido em ilhas locais, uma vez que o tamanho da abertura limita o crescimento30. No entanto, as áreas de abertura de ambas as conchas utilizadas e as conchas vazias utilizáveis não diferiram significativamente entre os três tipos de ilha.Isso sugere que a falta de conchas vazias maiores não é o principal fator para o tamanho do corpo reduzido em caranguejos eremitas nas ilhas locais, pois havia conchas grandes disponíveis, potencialmente permitindo que os caranguejos eremitas nas ilhas locais continuassem a crescer. Portanto, hipotetizamos que as atividades humanas nas ilhas locais são responsáveis pelo tamanho corporal reduzido: crustáceos decápodes de praia, como C. perlatus, são amplamente usados como isca de pesca pelos pescadores locais31. Podem selecionar espécimes maiores, pois são mais fáceis de encontrar e mais adequados como isca de pesca32. Uma colheita com seleção de tamanho pode resultar em tamanhos menores de corpos nas ilhas locais, em comparação com ilhas desabitadas e turísticas, onde a colheita está ausente33. Uma seleção de tamanho humana comparável já é conhecida em gastrópodes comerciais e espécies de peixes, onde a coleta e a pesca intensivas resultaram em uma mudança para um tamanho corporal menor devido à superexploração do espécime de maior porte34,35. Em comparação, os caranguejos eremitas eram significativamente maiores nas ilhas turísticas. Isso pode estar relacionado à redução da abundância nessas ilhas, já que um tamanho populacional menor diminui a competição intraespecífica, o que pode permitir que os organismos cresçam11.
Nosso estudo revela que dois elementos das áreas urbanizadas têm impactos ambientais diferentes . A abundância teve um impacto negativo nas ilhas turísticas, enquanto o tamanho do corpo teve um impacto negativo nas ilhas locais. Embora a abundância nas parcelas investigadas não tenha sido afetada nas ilhas locais, ela é impactada negativamente em uma escala maior, já que cerca de metade da costa consiste em paredes de concreto para locais de portos e proteção costeira e, portanto, é inabitável para todos os organismos que vivem na praia.
Aqui, é demonstrado que o meio ambiente nem sempre é impactado de forma idêntica pelos diferentes elementos de uma área urbanizada, mas sim que o tipo de distúrbio antropogênico é decisivo para a consequência ecológica. Ao mesmo tempo, os organismos podem manter o mesmo tamanho populacional em áreas densamente povoadas e em ecossistemas desabitados, desde que certas características do habitat permaneçam inalteradas. A nossa nova abordagem utilizando pequenas ilhas garantiu assim que os impactos ambientais observados são atribuíveis a apenas um elemento de uma área urbanizada, nomeadamente turismo ou povoamento permanente.
As implicações deste estudo são benéficas para medidas de protecção ambiental, uma vez que demonstra a importância de desemaranhar vários tipos de distúrbios oriundos de áreas urbanizadas e de considerar cada elemento especificamente no desenvolvimento de estratégias de manejo para a conservação36. Em termos práticos, isto pode significar que a principal medida para as instalações turísticas é reduzir a preparação na praia e deixar as ervas marinhas e outros materiais alóctones como recurso alimentar para a fauna da praia. A principal medida para terras colonizadas permanentemente, por outro lado, seria minimizar a obstrução da linha costeira por estruturas de concreto e implementar alguns regulamentos que deixam partes da linha costeira como praias de areia natural. Essas duas implicações de gestão propostas para neutralizar duas formas diferentes de uso da terra enfatizam a importância de separar os distúrbios antrópicos. Uma maior compreensão de como ações humanas específicas levam a certas respostas ambientais nos permitirá reduzir melhor esses fatores de estresse e neutralizar a perda global de biodiversidade e ecossistemas37.