Många studier har visat att kustens ekosystem väsentligen förändras eller försämras i urbaniserade områden6,7,8. På grund av rumslig närhet påverkar olika antropogena störningar strandekosystemen samtidigt i dessa områden. Det är därför svårt att lösa upp miljöpåverkan av olika störningar och undersöka med säkerhet om ekosystem reagerar olika på olika störningar9. Vi undersökte denna fråga genom att studera små korallöar, där olika antropogena störningar är åtskilda från rum. Resultaten från vår nya studietillvägagångssätt visar att dessa störningar har tydliga men tydliga effekter på de undersökta markbundna eremitkrabborna. Dessa resultat, baserat på vår studietillvägagångssätt, borde kunna överföras till ett stort antal strandtaxa, eftersom tillgången på livsmedel och livsmiljöer i allmänhet begränsar artsfördelning och befolkningsstorlek12,13.
På turistöarna, eremitkrabbor var betydligt mindre rikligt och betydligt större än på lokala öar. Jämfört med det obebodda referenssystemet påverkades överflödet negativt på turistöarna, men skilde sig inte från de lokala öarna. Den totala befolkningsstorleken på lokala öar bör dock betraktas som minskad, eftersom tillgången på lämpliga livsmiljöer har minskat av hamnar och kustskyddsstrukturer. Därför kan olika delar av urbaniserade områden, dvs. permanent bosättning eller turism, ha olika miljöpåverkan på strandekosystem.
Mat, tillgång till livsmiljöer och överflöd av tomt skal är begränsande resurser för eremitkrabbor och kan ge skäl till observerade skillnader mellan de två olika markanvändningarna12,14. Tendensen mot mindre organiskt material på turistöarna (1,14 ± 0,31 g / m²) jämfört med lokala öar (4,26 ± 3,43 g / m²) och den obebodda referensen (4,88 ± 1,84 g / m²) kan förklaras med strängmätningar på stranden, vilka utfördes på alla fyra studerade semesterorter upp till fyra gånger per dag (personlig kommunikation). Strandvård är en vanlig praxis kring turistanläggningar och syftar till att ta bort tvättat organiskt material och skräp från stränderna9. Det orsakar minskad tillgång på mat för den drabbade strandfaunan, vilket kan leda till minskad befolkningstäthet15. I överensstämmelse hittades i genomsnitt endast tre eremitkrabbor per tomt på de preparerade stränderna på turistöarna, jämfört med 16 eremitkrabbor i genomsnitt på obebodda öar. Strandfaunan på turistöarna kan också uppleva en högre dödlighet från rengöringsprocessen, antingen när man av misstag avlägsnas tillsammans med algmaterialet (personlig observation) eller när man krossas mekaniskt i rengöringsprocessen, vilket redan visats för spökkrabbor16. Därför antar vi att strandstädning är en anledning till det avsevärt minskade överflödet på öar med turistfaciliteter. Eftersom strandrengöring inte utfördes på lokala öar förblev överflöd av eremitkrabba i lämpliga livsmiljöer opåverkad (i genomsnitt 18 eremitkrabbor per tomt), även om stränder också används av lokalbefolkningen för fritidsaktiviteter.
Bortsett från övergripande tillgänglighet av organiskt material måste strandens livsmiljöstruktur beaktas när man undersöker strandfaunans befolkningsstruktur17: jämfört med de strukturellt mer komplexa strandtyperna hade de fina sandstränderna ett betydligt minskat eremitkrabbaöverflöd på alla tre ötyperna . På turistöarna stod denna fina sandstrandsmiljö för 75 ± 12% av den totala omkretsen. Den högre andelen av den mer glest bebodda fina sandstranden kan dock inte hållas ensam ansvarig för det minskade eremitkrabbans överflöd på turistöarna. Mindre än en eremitkrabba per tomt samlades i den fina sandstrandens livsmiljö på turistöarna, medan i genomsnitt elva eremitkrabbor var närvarande i den fina sandstrandsmiljön på obebodda öar. Därför är störningar förknippade med turistanläggningar förmodligen ansvariga för det minskade överflödet på turistöarnas fina sandstränder. Strandnäring, en teknik där sand extraheras från den intilliggande bentiska zonen och deponeras på den befintliga strandlinjen för att förlänga de sandstränder som önskas av turister, utförs ofta i en utsträckning där hela den naturliga strandstranden artificiellt förändras till oförgrädda sandstränder18. Denna mätning kan minska befolkningsstorleken för hela strandfaunan10,19,20 – speciellt när den strandassocierade vegetationen tas bort helt kan många strandtaxa bli helt frånvarande10,18.Därför antar vi att avlägsnande av strandassocierad vegetation, tillsammans med avlägsnande av organiskt material orsakat av strandvård och näring, är de främsta drivkrafterna för det minskade eremitkrabbaöverflödet på öarna med turistfaciliteter.
De lokala öarnas strandlinje förändrades och påverkades annorlunda än turistöarnas strandlinje: de lokala öarnas strandlinje var 53 ± 21% konstgjordt blockerad i form av betongväggar, antingen för hamnplatser eller för att stabilisera återvunnen mark. Därför bildade i genomsnitt endast ungefär hälften av den lokala öns strandlinje en mjukbottenstrandsmiljö lämplig för strandassocierade organismer21. Även om överflödet i de undersökta tomterna på lokala öar liknade dem på obebodda öar, måste lokala öar som helhet, med sina omfattande konstgjorda strandlinjer, betraktas som försämrade kustekosystem med minskade och fragmenterade strandlivsmiljöer22. Sammanfattningsvis tyder detta på att den totala eremittkrabbefolkningsstorleken för en komplett lokal ö i genomsnitt är 50% mindre än den totala befolkningsstorleken för obebodda öar, eftersom konstruktionerna på lokala öar orsakade att strandlinjen blev allmänt obeboelig för dessa organismer23. Emellertid skilde sig inte eremitkrabbans överflöd inom lämpliga strandlivsmiljöer mellan obebodda och lokala öar. Detta visar att strandboende organismer kan förekomma i tätbefolkade områden i samma höga mängd som de gör på obebodda öar, så länge strandens livsmiljö förblir intakt och inte förändras av mänskliga aktiviteter.
Förutom mat tillgänglighet och livsmiljöstruktur är skaltillgänglighet den mest begränsande resursen för eremitkrabbor, eftersom de är beroende av inmatningen av tomma gastropodskal från intilliggande kustvatten24. Analysmönster i skalresursen kan därför ge ytterligare förklaringar för de observerade skillnaderna mellan de olika ötyperna.
Antalet tomma skal som inte kan användas, som kottar eller ko, kan betraktas som en proxy för den totala skalinmatningen av en ö när dessa skal ackumuleras på stränderna utan att tas bort eller utnyttjas av eremitkrabbor25. Antalet tomma skal som inte kan utnyttjas skilde sig inte mellan obebodda och turistöar, vilket tyder på att den totala insatsen för skalresursen var lika på båda ötyperna. Tillsammans med det signifikant minskade CUES-förhållandet på turistöarna (i genomsnitt fanns ett användbart tomt skal per eremitkrabba), varken en minskad skalinsats eller hög konkurrens över skalresursen, är ansvariga för den betydligt minskade befolkningstätheten på turistöarna. Ett tillräckligt antal tomma skal kan resultera i en stark tillväxt av en eremitkrabbefolkning i ett naturligt system24. Detta antyder att, baserat på tillgången på skalresursen, skulle befolkningar på turistöarna ha potential att växa ytterligare, men är troligen begränsade på grund av strandvård eller borttagande av vegetation.
Men på lokala öar var antalet tomma skal som inte kan utnyttjas i genomsnitt fyra gånger högre än på obebodda öar. Skörd av gastropoder för konsumtion har visat sig ge ett överskott av tomma gastropodskal för eremitkrabbefolkningar och kan vara ansvarig för den totala ökningen av skal på lokala öar26. Dessutom kan en övergripande högre befolkningstäthet av gastropod i intilliggande kustvatten vara ytterligare en anledning till det ökade överflödet av tomma skal. Detta kan bero på en större matförsörjning till följd av avloppsvattenutsläpp27. Denna effekt inträffade bara på de lokala öarna, eftersom avlopp och annat kommunalt avfall släpps ut mestadels obehandlat i kustvattnet, medan turistorter samlar upp avloppsvatten i septiktankar, vilket minimerar näringsberikning av intilliggande vatten28.
Det högre överflödet av tomma gastropodskal på lokala östränder är fördelaktigt för eremitkrabbefolkningen, eftersom den begränsande resursen till stor del blir tillgänglig29. Detta visas också av ett minskat CUES-förhållande på lokala öar, vilket tyder på en minskad konkurrens om skalresursen jämfört med den obebodda referensen. Detta kan åtminstone delvis förklara varför eremitkrabbans överflöd inom de undersökta tomterna förblev opåverkade på de lokala öarna i den aktuella studien.
Även om överflödet inom de undersökta tomterna inte påverkades negativt påverkades den genomsnittliga kroppsstorleken på de lokala öarna minskade jämfört med turistöarna. Kroppsstorleken på en eremitkrabba korrelerade med bländarområdet för det använda skalet. Därför kan analys av bländarområdet för de användbara tomma skalen ge en förklaring till den minskade kroppsstorleken på lokala öar, eftersom storleken på bländaren begränsar tillväxten30. Emellertid skilde sig öppningsområdena för både de använda skalen och de användbara tomma skalen inte signifikant mellan de tre ötyperna.Detta antyder att brist på större tomma skal inte är den främsta drivkraften för minskad kroppsstorlek hos eremitkrabbor på lokala öar, eftersom tillräckligt stora skal var tillgängliga, vilket möjliggjorde att eremitkrabborna på de lokala öarna kunde växa ytterligare. Därför antar vi att mänskliga aktiviteter på de lokala öarna är ansvariga för den minskade kroppsstorleken: strandboende skaldjur av decapod, som C. perlatus, används ofta som fiskebete av de lokala fiskarna31. De kan välja för större exemplar, eftersom de är lättare att hitta och mer lämpliga som fiskebete32. En storleksselektiv skörd kan resultera i mindre kroppsstorlekar på lokala öar, jämfört med obebodda och turistöar, där skörd saknas33. Ett jämförbart människadrivet storleksval är redan känt i kommersiell gastropod och fiskarter, där intensiv skörd och fiske resulterade i en förändring mot mindre kroppsstorlek på grund av överexploatering av det större exemplaret34,35. Som jämförelse var eremitkrabbor betydligt större på turistöarna. Detta kan kopplas till det minskade överflödet på dessa öar, eftersom en mindre befolkningsstorlek minskar den intraspecifika konkurrensen, vilket i slutändan kan göra det möjligt för organismer att växa större11.
Vår studie avslöjar att två element i urbaniserade områden har olika miljöpåverkan . Överflödet påverkades negativt på turistöarna, medan kroppsstorleken påverkades negativt på lokala öar. Även om överflödet inom de undersökta tomterna inte påverkades på lokala öar påverkas det negativt i större skala, eftersom ungefär hälften av strandlinjen består av betongväggar för hamnplatser och kustskydd och är därför obeboelig för alla strandboendeorganismer. / p>
Här demonstreras att miljön inte alltid påverkas identiskt av de olika elementen i ett urbaniserat område, utan snarare att typen av antropogen störning är avgörande för den ekologiska konsekvensen. Samtidigt kan organismer bibehålla samma befolkningsstorlek i tätbefolkade områden som i obebodda ekosystem, så länge som vissa livsmiljöegenskaper förblir opåverkade. Vår nya strategi med användning av små öar säkerställde därmed att de observerade miljöeffekterna endast kan hänföras till ett element i ett urbaniserat område, nämligen turism eller permanent bosättning.
Konsekvenserna av denna studie är fördelaktiga för miljöskyddsåtgärder, eftersom det visar vikten av att ta bort olika typer av störningar som härrör från urbaniserade områden och att beakta varje element specifikt när man utvecklar förvaltningsstrategier för bevarande36. I praktiken kan detta innebära att den främsta mätningen för turistanläggningar är att minska strandvård och lämna havsgräs och annat alloktont material som en matresurs för strandfaunan. Den främsta mätningen för permanent koloniserad mark å andra sidan skulle vara att minimera hindringen av strandlinjen av betongkonstruktioner och genomföra vissa föreskrifter som lämnar delar av stranden som naturliga sandstränder. Dessa två föreslagna förvaltningskonsekvenser för att motverka två olika former av markanvändning understryker hur viktigt det är att avskilja antropogena störningar. En större förståelse för hur specifika mänskliga handlingar leder till vissa miljömässiga reaktioner kommer att göra det möjligt för oss att bättre begränsa dessa stressfaktorer och motverka den globala förlusten av biologisk mångfald och ekosystem37.