Numeroase studii au demonstrat că ecosistemele de coastă sunt modificate sau degradate substanțial în zonele urbanizate6,7,8. Datorită apropierii spațiale, diferite perturbări antropice au impact asupra ecosistemelor plajelor simultan în acele zone. Prin urmare, este dificil să dezlegăm impactul diferitelor perturbări asupra mediului și să investigăm cu certitudine dacă ecosistemele răspund diferit la diferite perturbări9. Am investigat această problemă studiind mici insule de corali, unde diferite tulburări antropice sunt separate spațial. Rezultatele abordării noastre de studiu noi arată că aceste tulburări au impacturi clare, dar distincte, asupra crabilor pustnici terestri investigați. Aceste descoperiri, bazate pe abordarea noastră de studiu, ar trebui să fie transferabile la un număr mare de taxoni care locuiesc pe plajă, deoarece disponibilitatea hranei și a habitatelor limitează în general distribuția speciilor și dimensiunea populației12,13.
Pe insulele turistice, crabii pustnici au fost semnificativ mai puțin abundente și semnificativ mai mari decât pe insulele locale. Comparativ cu sistemul de referință nelocuit, abundența a fost afectată negativ pe insulele turistice, dar nu a diferit în comparație cu insulele locale. Cu toate acestea, dimensiunea generală a populației pe insulele locale ar trebui considerată redusă, deoarece disponibilitatea habitatelor adecvate a fost redusă de porturi și de structurile de protecție a coastelor. Prin urmare, diferite elemente ale zonelor urbanizate, și anume așezarea permanentă sau turismul, pot avea efecte asupra mediului asupra ecosistemelor de plajă.
Alimentele, disponibilitatea habitatului și abundența cojii goale sunt resurse limitative pentru crabii pustnici și ar putea oferi motive pentru s-au observat diferențe între cele două utilizări diferite ale terenului12,14. Tendința către mai puține materiale organice pe insulele turistice (1,14 ± 0,31 g / m²) în comparație cu insulele locale (4,26 ± 3,43 g / m²) și referința nelocuită (4,88 ± 1,84 g / m²) ar putea fi explicată prin măsurători de îngrijire a plajelor, care au fost efectuate pe toate cele patru insule de stațiune studiate de până la patru ori pe zi (comunicare personală). Îngrijirea plajelor este o practică obișnuită în jurul facilităților turistice și își propune să îndepărteze materialul organic spălat și resturile de pe plaje9. Aceasta determină o disponibilitate redusă a alimentelor pentru fauna afectată de plajă, ceea ce poate duce la scăderea densității populației15. În concordanță, în medie, doar trei crabi pustnici pe parcela au fost găsiți pe plajele îngrijite ale insulelor turistice, comparativ cu 16 crabi pustnici în medie pe insulele nelocuite. Fauna de pe plajă de pe insulele turistice ar putea avea, de asemenea, o mortalitate mai mare din procesul de curățare, fie atunci când este îndepărtată accidental împreună cu materialul algal (observare personală), fie când este zdrobită mecanic în procesul de curățare, așa cum sa demonstrat deja pentru crabii fantomă16. Prin urmare, presupunem că curățarea plajelor este unul dintre motivele pentru scăderea semnificativă a abundenței pe insulele cu facilități turistice. Deoarece curățarea plajelor nu a fost efectuată pe insulele locale, abundența crabilor pustnici în habitate adecvate a rămas neafectată (în medie 18 crabi pustnici pe parcela), deși plajele sunt folosite și de populația locală pentru activități recreative.
disponibilitatea generală a materialului organic, structura habitatului plajei trebuie luată în considerare la investigarea structurii populației faunei de plajă17: în comparație cu tipurile de habitat de plajă mai complexe din punct de vedere structural, plajele cu nisip fin au avut o abundență semnificativ redusă de crab pustnic pe toate cele trei tipuri de insule . Pe insulele turistice, acest habitat de plajă cu nisip fin a reprezentat 75 ± 12% din circumferința totală. Cu toate acestea, proporția mai mare a plajei cu nisip fin mai puțin locuite nu poate fi considerată exclusiv responsabilă pentru abundența redusă a crabului pustnic pe insulele turistice. Mai puțin de un crab pustnic pe parcela a fost colectat în habitatul plajelor cu nisip fin al insulelor turistice, în timp ce în medie unsprezece crabi pustnici au fost prezenți în habitatul plajei cu nisip fin pe insulele nelocuite. Prin urmare, tulburările asociate cu facilitățile turistice sunt probabil responsabile pentru abundența redusă pe plajele cu nisip fin ale insulelor turistice. Alimentația plajelor, o tehnică în care nisipul este extras din zona bentonică adiacentă și depus pe țărmul existent pentru a extinde plajele nisipoase dorite de turiști, este adesea efectuat într-o măsură în care întregul litoral natural al plajei devine modificat artificial în plaje cu nisip nevegetat18. Această măsurare poate reduce dimensiunea populației întregii faune de plajă10,19,20 – mai ales atunci când vegetația asociată plajei este complet îndepărtată, mulți taxoni de plajă pot deveni complet absenți10,18.Prin urmare, facem ipoteza că îndepărtarea vegetației asociate plajei, împreună cu îndepărtarea materialului organic cauzat de îngrijirea și hrănirea plajelor, sunt principalii factori motivi pentru abundența redusă a crabului pustnic pe insulele cu facilități turistice.
Litoralul insulelor locale a fost diferit modificat și afectat decât cel al insulelor turistice: litoralul insulelor locale a fost obstrucționat artificial de 53 ± 21% sub formă de ziduri de beton, fie pentru siturile portuare, fie pentru stabilizarea terenurilor recuperate. Prin urmare, în medie doar aproximativ jumătate din țărmul insulelor locale a format un habitat de plajă cu fund moale, potrivit pentru organismele asociate plajei21. Deși abundența în parcelele cercetate pe insulele locale a fost similară cu cele de pe insulele nelocuite, insulele locale în ansamblu, cu litoralele lor artificiale extinse, trebuie considerate ecosisteme de coastă degradate, cu habitate de plajă reduse și fragmentate22. În concluzie, acest lucru sugerează că dimensiunea totală a populației crabilor pustnici pe o insulă locală completă este în medie cu 50% mai mică decât dimensiunea totală a populației insulelor nelocuite, deoarece construcțiile de pe insulele locale au făcut ca țărmul să devină pe deplin nelocuibil pentru aceste organisme Cu toate acestea, abundența crabului pustnic în habitate adecvate de plajă nu a diferit între insulele nelocuite și insulele locale. Acest lucru demonstrează că organismele care locuiesc pe plajă pot apărea în zone dens populate, cu aceeași abundență mare ca și pe insulele nelocuite, atâta timp cât habitatul plajei rămâne intact și nu este modificat de activitățile umane.
Pe lângă hrană disponibilitatea și structura habitatului, disponibilitatea cochiliei este cea mai limitativă resursă pentru crabii pustnici, deoarece acestea sunt dependente de aportul de scoici goale de gastropode din apele de coastă adiacente24. Prin urmare, analizarea modelelor din resursa shell poate oferi explicații suplimentare pentru diferențele observate între diferitele tipuri de insule.
Numărul de cochilii goale neutilizabile, cum ar fi conuri sau cowries, poate fi considerat un proxy pentru intrarea totală a cochiliei unei insule pe măsură ce aceste cochilii se acumulează pe plaje fără a fi îndepărtate sau utilizate de crabii pustnici Numărul de cochilii goale neutilizabile nu a diferit între insulele nelocuite și insulele turistice, sugerând că aportul general al resursei cochiliei a fost similar pentru ambele tipuri de insule. Luat împreună cu raportul CUES semnificativ redus pe insulele turistice (în medie, era disponibilă o coajă goală utilizabilă pe crabul pustnic), nici un aport diminuat de coajă, nici o concurență ridicată asupra resursei de coajă sunt responsabile pentru densitatea populației scăzută semnificativ pe insule turistice. Un număr suficient de cochilii goale poate duce la o creștere puternică a populației de cermit pustnic într-un sistem natural24. Acest lucru sugerează că, pe baza disponibilității resursei de coajă, populațiile de pe insulele turistice ar avea potențialul de a crește în continuare, dar sunt probabil limitate datorită îngrijirii plajelor sau îndepărtării vegetației.
Cu toate acestea, pe insulele locale , numărul de scoici goale neutilizabile a fost în medie de patru ori mai mare decât pe insulele nelocuite. Recoltarea gastropodelor pentru consum s-a dovedit a furniza un surplus de cochilii goale de gastropode pentru populațiile de crabi pustnici și ar putea fi responsabilă pentru creșterea generală a cochiliilor pe insulele locale26. Mai mult, o densitate mai mare a populației gastropode mai mari în apele de coastă adiacente ar putea fi un motiv suplimentar pentru creșterea abundenței coajelor goale. Acest lucru ar putea proveni dintr-o aprovizionare mai mare cu alimente rezultată din evacuarea apelor uzate Acest efect a avut loc numai pe insulele locale, deoarece canalizarea și alte deșeuri municipale sunt eliberate în mare parte netratate în apele de coastă, în timp ce stațiunile turistice colectează efluenții în fosele septice, reducând astfel la îmbogățirea nutrienților apelor adiacente28.
Abundența mai mare de cochilii de gastropode goale pe plajele insulare locale este benefică pentru populațiile de crabi pustnici, deoarece resursa limitativă devine în mare măsură disponibilă29. Acest lucru este, de asemenea, demonstrat de un raport CUES scăzut pe insulele locale, sugerând o concurență redusă asupra resursei shell în comparație cu referința nelocuită. Acest lucru ar putea explica cel puțin parțial de ce abundența crabului pustnic în parcelele investigate a rămas neafectată pe insulele locale din prezentul studiu.
Deși abundența din parcelele investigate nu a fost afectată negativ, dimensiunea medie a corpului pe insulele locale au scăzut comparativ cu insulele turistice. Dimensiunea corpului unui crab pustnic a fost corelată cu zona de deschidere a cochiliei sale utilizate. Prin urmare, analiza zonei de deschidere a cochiliilor goale utilizabile ar putea oferi o explicație pentru dimensiunea redusă a corpului pe insulele locale, deoarece dimensiunea diafragmei limitează creșterea30. Cu toate acestea, zonele de deschidere atât ale învelișurilor utilizate, cât și ale învelișurilor goale utilizabile nu au diferit semnificativ între cele trei tipuri de insule.Acest lucru sugerează că lipsa cojilor goale mai mari nu este principalul factor determinant pentru dimensiunea redusă a corpului la crabii pustnici de pe insulele locale, întrucât erau disponibile suficiente coji de dimensiuni mari, permițând potențial crabilor pustnici de pe insulele locale să crească în continuare. Prin urmare, presupunem că activitățile umane de pe insulele locale sunt responsabile de dimensiunea redusă a corpului: crustaceii decapode care locuiesc pe plajă, precum C. perlatus, sunt utilizate pe scară largă ca momeală de pescuit de către pescarii locali31. Se pot alege pentru exemplare mai mari, deoarece sunt mai ușor de găsit și mai potrivite ca momeală de pescuit32. O recoltare selectivă în funcție de dimensiune ar putea duce la dimensiuni mai mici ale corpului pe insulele locale, în comparație cu insulele nelocuite și turistice, unde recoltarea este absentă33. O selecție comparabilă a dimensiunilor umane este deja cunoscută la speciile de gastropode și pești comerciale, unde recoltarea intensivă și pescuitul au dus la o schimbare către dimensiuni mai mici ale corpului datorită supraexploatării specimenului de dimensiuni mai mari34,35. În comparație, crabii pustnici erau semnificativ mai mari pe insulele turistice. Acest lucru poate fi legat de abundența redusă pe aceste insule, întrucât o dimensiune mai mică a populației scade concurența intraspecifică, ceea ce poate permite în cele din urmă organismelor să crească11.
Studiul nostru relevă faptul că două elemente ale zonelor urbanizate au impacturi diferite asupra mediului . Abundența a fost afectată negativ pe insulele turistice, în timp ce dimensiunea corpului a fost afectată negativ pe insulele locale. Deși abundența în parcelele cercetate nu a fost afectată pe insulele locale, este afectată negativ la o scară mai mare, deoarece aproximativ jumătate din țărm constă din ziduri de beton pentru siturile portuare și protecția litorală și, prin urmare, este nelocuibilă pentru toate organismele care locuiesc pe plajă.
Aici, se demonstrează că mediul nu este întotdeauna afectat identic de diferitele elemente ale unei zone urbanizate, ci mai degrabă că tipul perturbării antropice este decisiv pentru consecința ecologică. În același timp, organismele pot menține aceeași dimensiune a populației în zonele dens populate ca în ecosistemele nelocuite, atâta timp cât anumite caracteristici ale habitatului rămân neafectate. Noua noastră abordare care utilizează insule mici a asigurat astfel că impactul asupra mediului observat este atribuibil doar unui singur element al unei zone urbanizate, și anume turismului sau așezării permanente.
Implicațiile acestui studiu sunt benefice pentru măsurile de protecție a mediului, deoarece aceasta demonstrează importanța desfacerii diferitelor tipuri de perturbări care provin din zonele urbanizate și de a lua în considerare fiecare element în mod specific atunci când elaborează strategii de gestionare pentru conservare36. În termeni practici, acest lucru ar putea însemna că măsura principală pentru facilitățile turistice este reducerea îngrijirii plajelor și lăsarea ierburilor marine și a altor materiale alochtone ca resursă alimentară pentru fauna plajei. Măsurarea principală pentru terenurile colonizate permanent, pe de altă parte, ar fi reducerea la minimum a obstrucției litoralului de către structurile de beton și punerea în aplicare a unor reglementări care lasă părți ale țărmului ca plaje de nisip natural. Aceste două implicații de gestionare propuse pentru a contracara două forme diferite de utilizare a terenului subliniază cât de importantă este separarea perturbărilor antropice. O mai bună înțelegere a modului în care acțiunile umane specifice conduc la anumite răspunsuri de mediu, ne vor permite să reducem mai bine acești factori de stres și să contracarăm pierderea globală a biodiversității și a ecosistemelor37.