Bewertung der Gezeitenpopulationen der invasiven Europäischen Grünen Krabbe
Summary
Das Verständnis von raumzeitlichen Mustern in der Dynamik der Population grüner Krabben ist für die Vorhersage und Steuerung der ökologischen und wirtschaftlichen Auswirkungen dieser schädlichen invasiven Art von entscheidender Bedeutung. Dieses Protokoll wurde entwickelt, um eine standardisierte Methode zur Bewertung grüner Krabbenpopulationen in der felsigen Gezeitenzone des Nordwestatlantiks zu schaffen.
Abstract
Invasive Arten haben weltweit zu erheblichen Störungen in ökosystemen Ökosystemen geführt. Die europäische grüne Krabbe drang im 19. Jahr in Nordamerika ein und wird von der IUCN als einer der 100 schlimmsten Eindringlinge der Welt angesehen. Beobachtungen der dynamik der räumlich-zeitlichen grünen Krabben sind für die Vorhersage und Steuerung der ökologischen und wirtschaftlichen Auswirkungen dieser schädlichen invasiven Art von entscheidender Bedeutung. Dieses Protokoll wurde entwickelt, um eine standardisierte Methode zur Bewertung der Dynamik der Population grüner Krabben in der felsigen Gezeitenzone von Neuengland und Dem Atlantik-Kanada zu schaffen. Das Protokoll wurde entwickelt, um für mehrere Benutzer zugänglich zu sein, darunter Forscher, Pädagogen, Studenten und Bürgerwissenschaftler. Obwohl es für die Vermessung von Krabbenpopulationen entwickelt wurde, ist dieses Protokoll leicht anzupassen und könnte für eine beliebige Anzahl von Gezeitenarten verwendet werden. Die daraus resultierenden Daten, die mit diesem Protokoll gesammelt werden, haben eine breite Palette von Anwendungen, einschließlich zur Information der ökologischen Forschung, der Erhaltungsbemühungen, der Minderungsstrategien und der Entwicklung der Fischerei sowie für Bildungszwecke.
Introduction
Biologische Invasionen können potenziell Artenwechselwirkungen und ökologische Prozesse stören und weitreichende ökologische1,2,3 und wirtschaftliche Folgen haben4. Die Fähigkeit, Invasionen erfolgreich vorherzusagen, zu mildern und sich an sie anzupassen, hängt stark von der Charakterisierung der raumzeitlichen Bevölkerungsdynamikab 5. Während es eine Reihe von Werkzeugen gibt (z. B. Populationsgenetik, stabile Isotope) und entstehen (z. B. eDNA) zur Verfolgung invasiver Arten, werden traditionelle In-situ-Überwachungstechniken weiterhin weit verbreitet, um die Verbreitung und Häufigkeit invasiver Arten zu bewerten.
Die Europäische Grünkrabbe(Carcinus maenas) ist eine invasive Art, die erstmals 1817 in Nordamerika nachgewiesen wurde und weltweit erfolgreich in Ökosysteme eingedrungen ist6,7. Grüne Krebse haben eine Vielzahl von negativen Auswirkungen auf lokale Ökosysteme, einschließlich der Verringerung der einheimischen Muschelpopulationen durch Raub 88,9, im Wettbewerb mit einheimischen Krebstieren für Nahrung und Unterschlupf10,11,12 und Zerstörung von Aalgras Lebensraum und nachfolgende Änderungen an fischGemeinschaft Struktur12,13,14. Zusammen mit diesen Problemen wird der Zusammenhang zwischen steigender Temperatur und steigender Verbreitung grüner Krabben und/oder Reichweitenerweiterung15,16, die schwerwiegende ökologische und sozioökonomische Folgen in Gebieten wie dem Golf von Maine hatte, wo die Erwärmung schneller als 99% der anderen Ozeane der Welt17auftritt.
An der Ostküste Nordamerikas reichen grüne Krabben von Virginia bis Neufundland. Sie sind am häufigsten an wellengeschützten Küstenlinien, Mündungen und Einbuchtungen in Tiefen von der Flut ebene bis 5-6 m18gefunden. Ihre Anwesenheit in der Gezeitenzone macht sie zu einer idealen Meeresart für Küstenuntersuchungen. Das unterscheidungsstärkste Merkmal, das zur Identifizierung grüner Krebse verwendet wird, ist das Muster von fünf Stacheln oder “Zähnen” auf jeder Seite der Augen und drei Stacheln zwischen den Augen (siehe Anhang 1). Ihr Panzer (dorsale Seite) ist in der Regel ein geflecktes dunkelgrün und braun, aber ventrale Farbmuster können stark variieren (siehe Anhang 2).
Es gibt viele Organisationen, Forscher, Bürgerwissenschaftlergruppen und Pädagogen, die derzeit die Überwachung der Population grüner Krabben durchführen. Das Fehlen eines standardisierten Protokolls macht es jedoch schwierig, Datensätze zu vergleichen und letztendlich grüne Krabbenpopulationen sowohl auf lokaler als auch auf regionaler Ebene zu verstehen. Dieses Protokoll soll die raumzeitliche Populationsdynamik grüner Krebse in der felsigen Gezeitenzone in Neuengland und Im Atlantik-Kanada quantifizieren. Im Idealfall wird die Entwicklung einer standardisierten, kostengünstigen und leicht anpassungsfähigen Umfrage langfristige Überwachungsbemühungen von einer breiten Palette von Nutzern fördern, darunter Forscher, Bürgerwissenschaftler, Pädagogen und Studenten.
Obwohl grüne Krebse die Zielart sind, die in diesem Protokoll von Interesse ist, werden Daten auch für einheimische Jonah- und Steinkrebse (Cancer borealis und Cancer irroratus) sowie die invasive asiatische Küstenkrabbe (Hemigrapsus sanguineus) gesammelt. Dabei handelt es sich um Krabbenarten, die häufig in der felsigen Gezeitenzone im nördlichen Neuengland zu finden sind, und Trends in ihrer Bevölkerungsverteilung und -fülle haben ökologische und wirtschaftliche Bedeutung. Neben diesem Protokoll wurde ein Intertidal Crab Field Guide entwickelt, um die Identifizierung von Krebsen (Anhang 1) speziell für das nördliche Neuengland zu unterstützen. Für dieses Protokoll wurde auch eine Dateneingabe- und Speicherplattform namens “Intertidal Green Crab Project” mit Anecdata19entwickelt. Anecdata ist eine kostenlose Online-Bürger-Wissenschaftsplattform, die webbasierte und mobile Lösungen für das Sammeln und Zugreifen auf Beobachtungen bietet und eine benutzerfreundliche Plattform zum einfachen Sammeln, Verwalten und Freigeben von Daten bietet.
Protocol
Representative Results
Discussion
Dieses Protokoll beschreibt eine Erhebungsmethode zur Bewertung räumlicher und zeitlicher Trends von Krabbenpopulationen in der felsigen Gezeitenzone, die für mehrere Benutzer zugänglich ist, darunter Forscher, Pädagogen, Studenten und Bürgerwissenschaftler. Zu den Vorteilen dieses Protokolls gehören: Es erfordert keine spezielle oder teure Ausrüstung, die Methodik ist für ein breites Spektrum von Qualifikationsstufen erreichbar (z. B. haben die Schüler der3. und4. Klasse es erfolgreich ein…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ich möchte die vielen Forscher, Studenten, Lehrer und Bürgerwissenschaftler würdigen, die dieses Protokoll in den letzten Jahren getestet und mir geholfen haben, dieses Protokoll zu verbessern: Dr. Gabriela Bradt, Dr. Robert Steneck, Erica Ferrelli, Ethel Wilkerson, Susan Ayers und die Georgetown Central School 3rd und 4th Grade Students, Julie Upham und die West Bath Elementary 4th grade Students, das GMRI Vital Signs Team und das Team von IDERI Vital Signs. Ich danke Anne Hayden, Caitlin Cleaver und Hannah Webber für ihre Kommentare und Vorschläge zu diesem Manuskript. Ich danke den folgenden Finanzierungsquellen für die Unterstützung der Entwicklung und Umsetzung dieses Protokolls: NOAA Saltonstall-Kennedy Grant Program (Grant #NA18NMF4270194), Maine Sea Grant, Robert und Patricia Switzer Foundation und dem Georgetown Island Education Fund. Schließlich wurde dieses Manuskript dank der Kommentare und Bearbeitungen von drei anonymen Rezensenten erheblich verbessert.
Materials
| 1 m2 PVC quadrat (1/2" PVC) | Any hardware/home improvement store | PVC can be sourced at any hardware/home improvement store and cut into 1m lengths to form quadrat (4 1/2" PVC elbows will also be needed to connect 1 m lengths into square) | |
| 1/2" rebar | Home depot | 5152 | *optional (for marking low intertidal area) |
| 40 m Fiberglass Transect Tape | Grainger | 3LJX1 | |
| 5 gal bucket | Home depot | 05GLHD2 | |
| Ade Advanced Optics Salinity Refractometer | Amazon | *optional | |
| Clip board | Any office supply store or Amazon | ||
| Uei Waterproof Digital Thermometer | Amazon | *optional | |
| Vernier calipers | Bel-Art | Many companies make calipers, however our preferred brand is Bel-Art which can be sourced on Amazon |
References
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