تقييم السكان بين المداهم من سرطان البحر الأخضر الأوروبي الغازي
Summary
إن فهم الأنماط الزقتية في ديناميات تجمعات السلطعونات الخضراء أمر ضروري للتنبؤ بالآثار الإيكولوجية والاقتصادية لهذه الأنواع الغازية الضارة وإدارتها. وقد تم تطوير هذا البروتوكول في محاولة لإيجاد طريقة موحدة لتقييم تجمعات السلطعون الأخضر في المنطقة الصخرية بين المداواة في شمال غرب المحيط الأطلسي.
Abstract
وقد تسببت الأنواع الغازية في حدوث اضطرابات كبيرة في النظم الإيكولوجية في جميع أنحاء العالم. غزا السلطعون الأخضر الأوروبي أمريكا الشمالية في القرن التاسع عشر، ويعتبر أحد أسوأ 100 غزاة في العالم من قبل الاتحاد الدولي لحفظ الطبيعة والموارد الطبيعية. إن رصد ديناميات تجمعات السلطعون الأخضر الزقتية الزمانية أمر ضروري للتنبؤ بالآثار الإيكولوجية والاقتصادية لهذه الأنواع الغازية الضارة وإدارتها. وقد تم تطوير هذا البروتوكول في محاولة لخلق طريقة موحدة لتقييم ديناميات السكان السلطعون الأخضر في منطقة المدي الصخرية في نيو إنجلاند وكندا الأطلسية. وقد صُمم البروتوكول ليكون في متناول العديد من المستخدمين بما في ذلك الباحثين والمربين والطلاب والعلماء المواطنين. وعلى الرغم من أنه صُمم لمسح تجمعات السلطعون، إلا أن هذا البروتوكول سهل التكيف ويمكن استخدامه في أي عدد من أنواع المدّات. وللبيانات الناتجة التي تم جمعها باستخدام هذا البروتوكول طائفة واسعة من الاستخدامات، بما في ذلك الاسترشاد بها في البحوث الإيكولوجية، وجهود الحفظ، واستراتيجيات التخفيف، وتنمية مصائد الأسماك، فضلا عن أغراض التوعية التثقيفية.
Introduction
الغزوات البيولوجية يمكن أن تعطل التفاعلات الأنواع والعمليات الإيكولوجية، وربما يكون لها بعيدة المدى الإيكولوجية1،,2،,3 والعواقب الاقتصادية4. القدرة على التنبؤ بنجاح، والتخفيف، والتكيف مع الغزوات يعتمد بقوة على وصف ديناميات السكان 5 االزقت الزماني .5 وفي حين توجد مجموعة من الأدوات (مثل علم الوراثة السكانية، والنظائر المستقرة) وهي آخذة في الظهور (مثل نا ن ن) لتتبع الأنواع الغازية، فإن تقنيات الرصد التقليدية في الموقع لا تزال تستخدم على نطاق واسع لتقييم توزيع الأنواع الغازية ومدى توافرها.
السلطعون الأخضر الأوروبي(Carcinus maenas)هو الأنواع الغازية التي تم اكتشافها لأول مرة في أمريكا الشمالية في عام 1817 ونجحت في غزو النظم الإيكولوجية في جميع أنحاء العالم6,7. سرطانات خضراء لها العديد من الآثار السلبية على النظم الإيكولوجية المحلية، بما في ذلك الحد من السكان bivalve المحلية من خلال الافتراس8،9، تتنافس مع القشريات المحلية للغذاء والمأوى10،11،12 وتدمير موائل عشب ثعبان البحر والتغيرات اللاحقة لهيكل المجتمع السمكي12،13،14. ومما يضاعف هذه القضايا هو الصلة بين زيادة درجة الحرارة وزيادة وفرة سرطان البحر الأخضر و / أو توسيع نطاق15،16، والتي كان لها عواقب بيئية واجتماعية واقتصادية خطيرة في مناطق مثل خليج ماين ، حيث يحدث الاحترار أسرع من 99 ٪ من المحيطات الأخرى في العالم17.
على الساحل الشرقي لأمريكا الشمالية، وتتراوح السرطانات الخضراء من ولاية فرجينيا إلى نيوفاوندلاند. وهي الأكثر شيوعا وجدت على الشواطئ المحمية بموجات، مصبات الأنهار، وembayments في أعماق تتراوح بين مستوى المد العالي إلى 5-6 م18. ووجودها في منطقة المدة يجعلها من الأنواع البحرية المثالية لعمليات المسح الساحلية. السمة الأكثر تميزا المستخدمة لتحديد السرطانات الخضراء هي نمط خمسة من العمود الفقري أو ‘الأسنان’ على كل جانب من العينين وثلاثة العمود الفقري بين العينين (انظر الملحق 1). carapace بهم (الجانب الظهري) هو عادة خضراء داكنة مرقشة والبني ، ولكن أنماط الألوان البطينية يمكن أن تختلف اختلافا كبيرا (انظر التذييل 2).
هناك العديد من المنظمات والباحثين ومجموعات العلماء المواطنين، والمربين حاليا إجراء رصد السكان سرطان البحر الأخضر. غير أن عدم وجود بروتوكول موحد يجعل من الصعب مقارنة مجموعات البيانات وفهم مجموعات السلطعون الأخضر على الصعيدين المحلي والإقليمي في نهاية المطاف. تم تصميم هذا البروتوكول لتحديد ديناميات السكان اصمة الزمانية من السرطانات الخضراء في منطقة المداغ الصخرية في نيو انجلاند والمحيط الأطلسي كندا. ومن الناحية المثالية، فإن وضع مسح موحد وغير مكلف وسهل التكيف سيعزز جهود الرصد طويلة الأجل من قبل مجموعة واسعة من المستخدمين، بما في ذلك الباحثين والعلماء المواطنين والمعلمين والطلاب.
على الرغم من أن السرطانات الخضراء هي الأنواع المستهدفة من الاهتمام في هذا البروتوكول، كما يتم جمع البيانات عن جوناه الأصلية وسرطان البحر الصخري(سرطان بورياليس والسرطان irroratus)،فضلا عن سرطان البحر الشاطئ الآسيوي الغازية(Hemigrapsus sanguineus). هذه هي أنواع سرطان البحر الموجودة عادة في منطقة المدد الصخرية في شمال نيو انغلاند، والاتجاهات في توزيعها السكاني ووفرة لها أهمية إيكولوجية واقتصادية. وقد تم وضع دليل ميداني لـ “سلطعون” إلى جانب هذا البروتوكول للمساعدة في تحديد سرطان البحر (الملحق 1) الخاص بشمال نيو إنغلاند. كما تم تطوير منصة إدخال وتخزين البيانات تسمى “مشروع سرطان البحر الأخضر المشترك” لهذا البروتوكول باستخدام Anecdata19. Anecdata هو حر على الانترنت المواطن منصة العلوم التي توفر حلول على شبكة الإنترنت والمتنقلة لجمع والوصول إلى الملاحظات ، ويوفر منصة سهلة الاستعمال لجمع البيانات بسهولة ، وإدارة ، وتبادلها.
Protocol
Representative Results
Discussion
يصف هذا البروتوكول طريقة المسح لتقييم الاتجاهات المكانية والزمانية للسكان السلطعون في منطقة المدي الصخرية التي يمكن الوصول إليها من قبل العديد من المستخدمين بما في ذلك الباحثين والمعلمين والطلاب والعلماء المواطنين. وتشمل فوائد هذا البروتوكول ما يلي: أنه لا يتطلب معدات متخصصة أو مكلفة، ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
أود أن أعترف بالعديد من الباحثين، الطلاب والمعلمين والعلماء المواطنين الذين اختبروني وساعدوني على تحسين هذا البروتوكول على مدى السنوات العديدة الماضية: الدكتورة غابرييلا برادت، الدكتور روبرت ستينيك، إيريكا فيريللي، إيثيل ويلكرسون، سوزان آيرز ومدرسة جورجتاون المركزية 3و 4 طلاب الصف، جولي أوبهام وطلابالصف الابتدائي 4 غرب، وفريق الإشارات الحيوية GMRI، ومتطوعي خدمة المجتمع في مختبرات Idexx. أشكر آن هايدن، كيتلين كليفر، وهانا ويبر على تقديم تعليقات واقتراحات على هذه المخطوطة. أشكر مصادر التمويل التالية لدعمها تطوير وتنفيذ هذا البروتوكول: برنامج منحة NOAA Saltonstall-Kennedy (منح #NA18NMF4270194)، ومنحة البحر ولاية ماين، ومؤسسة روبرت وباتريشيا سويسرا، وصندوق التعليم في جزيرة جورجتاون. وأخيراً، تحسنت هذه المخطوطة بشكل كبير بفضل التعليقات والتعديلات التي قدمها ثلاثة مراجعين مجهولين.
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
- Barnosky, A. D., et al. Approaching a state shift in Earth’s biosphere. Nature. 486, 52-58 (2012).
- Butchart, S. H. M., et al. Global biodiversity: indicators of recent declines. Science. 328, 1164-1168 (2010).
- Grosholz, E. Ecological and evolutionary consequences of coastal invasions. Trends in Ecology and Evolution. 17, 22-27 (2002).
- Marbuah, G., Gren, I. M., McKie, B. Economics of harmful invasive species: A review. Diversity. 6, 500-523 (2014).
- Kamenova, S., et al. Invasions toolkit: current methods for tracking the spread and impact of invasive species. Advances in Ecological Research 2017. 56, 85-182 (2017).
- Carlton, J. T., Cohen, A. N. Episodic global dispersal in shallow water marine organisms: The case history of the European shore crabs Carcinus maenas and C. aestuarii. Journal of Biogeography. 30, 1809-1820 (2003).
- Klassen, G. J., Locke, A. A biological synopsis of the European green crab, Carcinus maenas. Fisheries and Oceans Canada. Canadian Manuscript Report of Fisheries and Aquatic Sciences. 2818, (2007).
- Baeta, A., Cabral, H. N., Marques, J. C., Pardal, M. A. Feeding ecology of the green crab, Carcinus maenas (L. 1758) in a temperate estuary, Portugal. Crustaceana. 79, 1181-1193 (2006).
- Pickering, T., Quijón, P. A. Potential effects of a non-indigenous predator in its expanded range: assessing green crab, Carcinus maenas, prey preference in a productive coastal area of Canada. Marine Biology. 158, 2065-2078 (2011).
- Rossong, M. A., Williams, P. J., Comeau, M., Mitchell, S. C., Apaloo, J. Agonistic interactions between the invasive green crab, Carcinus maenas (Linnaeus) and juvenile American lobster, Homarus americanus (Milne Edwards). Journal of Experimental Marine Biology and Ecology. 329, 281-288 (2006).
- Rossong, M. A., Quijon, P. A., Williams, P. J., Snelgrove, P. V. R. Foraging and shelter behavior of juvenile American lobster (Homarus americanus): the influence of a non-indigenous crab. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology. 403, 75-80 (2011).
- Matheson, K., Gagnon, P. Effects of temperature, body size, and chela loss on competition for a limited food resource between indigenous rock crab (Cancer irroratus Say) and recently introduced green crab (Carcinus maenas L). Journal of Experimental Marine Biology and Ecology. 428, 49-56 (2012).
- Davis, R. C., Short, F. T., Burdick, D. M. Quantifying the effects of green crab damage to eelgrass transplants. Restoration Ecology. 6, 297-302 (1998).
- Garbary, D. J., Miller, A. G., Williams, J., Seymour, N. R. Drastic decline of an extensive eelgrass bed in Nova Scotia due to the activity of the invasive green crab (Carcinus maenas). Marine Biology. 161, 3-15 (2014).
- Congleton, W. R., et al. Trends in Maine softshell clam landings. Journal of Shellfish Research. 25, 475-480 (2006).
- Pershing, A. J., et al. Slow adaptation in the face of rapid warming leads to collapse of the Gulf of Maine cod fishery. Science. 350, 809-812 (2015).
- Young, A. M., Elliott, J. A. Life history and population dynamics of green crabs (Carcinus maenas). Fishes. 5, (2019).
- Young, A. M., Elliott, J. A., Incatasciato, J. M., Taylor, M. L. Seasonal catch, size, color, and assessment of trapping variables for the European green crab Carcinus maenas (Brachyura: Portunoidea: Carcinidae), a nonindigenous species in Massachusetts, USA. Journal of Crustacean Biology. 37, 556-570 (2017).
- St-Hilaire, S., Krause, J., Wright, K., Poirier, L., Singh, K. Break-even analysis for a green crab fishery in PEI, Canada. Management of Biological Invasions. 7, 297-303 (2016).
- Poirier, L. A., et al. Moulting synchrony in green crabs (Carcinus maenas) from Prince Edward Island, Canada. Marine Biology Research. 12, 969-977 (2016).
- Peters, G. P., et al. The challenge to keep global warming below 2 C. Nature Climate Change. 3, 4-6 (2013).
- Masson-Delmotte, V., et al. IPCC. Summary for Policymakers. Global Warming of 1.5 °C. An IPCC Special Report on the impacts of global warming of 1.5°C above pre-industrial levels and related global greenhouse gas emission pathways, in the context of strengthening the global response to the threat of climate change, sustainable development, and efforts to eradicate poverty. 32, (2018).
