Waiting
Processando Login

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Environment

Bewertung der Gezeitenpopulationen der invasiven Europäischen Grünen Krabbe

Published: September 16, 2020 doi: 10.3791/61667

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.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Zeitpunkt der Erhebungsarbeit

  1. Durchführung von Erhebungen zwischen Mai und November, während der Höhe der Produktivität in der Gezeitenzone.
  2. Planen Sie Erhebungen um Negative oder Nullgezeiten (in der Regel neue und Vollmondzyklen), um eine angemessene Zeit in der niedrigen Gezeitenzone (d. h. mindestens 2 Stunden) zu ermöglichen.

2. Vorbereitung vor der Erhebung

  1. Suchen und drucken Sie alle Feldhandbücher und Datenerfassungsblätter (siehe Anhänge), bevor Sie die Umfrage durchführen, wenn dies die bevorzugte Methode ist. Wenn Sie die Anecdata-App für Feldhandbücher und Datenerfassung verwenden, besuchen Sie die Anecdata-Website und treten Sie dem Intertidal Green Crab Project19bei. Die Datenerfassungsblatt- und Anecdata-Sammlungskategorien sind identisch.

3. Standortauswahl und -beschreibung

  1. Finden Sie eine wellengeschützte felsige Gezeitenstelle mit Kopfsteinpflaster (d.h. nicht stabil, durch Wellenwirkung gerollt) und Algendach Lebensraum. Stellen Sie sicher, dass mindestens 100 m Küstenlinie vorhanden sind, um die geplante Probenahme zu ermöglichen.
  2. Zeichnen Sie den Standort der Studienwebsite mit einem GPS-Gerät (Global Positioning System) oder einem Gerät wie einem Smartphone auf, das über GPS-Fähigkeiten verfügt (z. B. können viele Kompass-Apps kostenlos heruntergeladen werden oder sind bereits auf Smartphones vorprogrammiert). Zeichnen Sie Standortkoordinaten im Intertidal Survey Data Sheet (Anhang 3) oder direkt in das Intertidal Green Crab Project auf Anecdata auf.
  3. Zur vorhergesagten Ebbe (bestimmt von der NOAA Tide Predications Website oder einer App wie Gezeiten) läuft ein 50 m großes Transect-Band vertikal von der niedrigen Gezeitenzone (d. h. der Spritzzone) zur hohen Gezeitenzone (d. h. der schwarzen Mikrogalzone, die bei Flut typischerweise trocken ist). Teilen Sie den resultierenden Abstand in drei gleiche Abschnitte auf: hoch, mittel und niedrig (Abbildung 1). Der niedrige Gezeitenabschnitt, parallel zur Küstenlinie, ist das Ziel-Probenahmegebiet.
  4. Messen Sie innerhalb der niedrigen Gezeitenzone einen Abstand von 100 m parallel zur Küstenlinie (Abbildung 2) und richten Sie permanente Markierungen ein, die diese Zone anhand von Bewehrungs- oder natürlichen permanenten Landmarken wie unbeweglichen Felsbrocken, Felsvorsprungen, Dockpfählen usw. abgrenzen.

4. Durchführung von Umfragen

  1. Notieren Sie vor ihrer Ankunft am Vermessungsort die folgenden Informationen auf dem Datenblatt für die Erhebung von Intertidal Survey (Anhang 3) oder direkt im Intertidal Green Crab Project auf Anecdata: Standortname, Stichprobendatum, Teilnehmer, Uhrzeit und Höhe der Niedrigwasserzeit an der zu beprobenden Position/dem zu beprobenden Datum (bestimmt anhand der NOAA Tide Predications-Website oder einer App wie Tides) und der Mondphase (bestimmt anhand eines Mondkalenders wie www.moongiant.com).
  2. Wenn Sie am Vermessungsort ankommen, suchen Sie den 100 m entfernten Abschnitt der Niedergezeitenküste, in dem die Vermessung durchgeführt wird, entpacken Sie Ausrüstung und organisieren Sie Datenblätter und Feldführer.
  3. Optional können Sie die Wassertemperatur mit einem wasserdichten digitalen Thermometer im flachen Wasser neben dem Probenahmebereich messen.
    1. Messen Sie den Salzgehalt, indem Sie mehrere Wassertropfen, die neben dem Probenahmebereich gesammelt wurden, auf das Brechungsprisma eines Salzgehaltsrefraktometers legen.
    2. Erfassen Sie die Wassertemperatur in °C und den Salzgehalt in Teilen pro Tausend (ppt) auf dem Intertidal Survey Data Sheet oder direkt im Intertidal Green Crab Project in der Anecdata App.
  4. Beginnen Sie die Erhebung, indem Sie das 1m2 Quadrat zufällig innerhalb des vordefinierten niedrigen Gezeitenzonenbereichs, der parallel zur Küstenlinie verläuft, hin- und herführen (ein Transect-Band ist nicht erforderlich, um die Erhebung durchzuführen, da der Stichprobenbereich bereits definiert wurde). Zeichnen Sie eine visuelle Schätzung des Prozentsatzes des beweglichen Gesteins (d. h. Kopfsteinpflaster/Kies, unter dem man unten hinsehen kann) und der Algenhaube (z. B. Ascophyllum oder Fucus spp.) innerhalb des Quadrats bis zum nächsten Viertelprozent (d. h. 0, 25, 50, 75 oder 100%). Ein felsiger Lebensraum zwischen gezeitenweise ist oft lückenhaft und kann Bereiche von Sand, Schlamm, Felsvorsprung oder anderen Lebensräumen enthalten, in denen grüne Krebse nicht gefunden werden.
    1. Um schiefe Dichteschätzungen durch Probenahme ungeeigneter Lebensräume zu vermeiden, werden nur Stichprobenquadrate mit mehr als 50 % beweglichem Gestein oder mehr als 50 % Algendach abgetastet. Vermeiden Sie auch Probenahmegebiete, in denen Felsbrocken oder Felsvorsprünge deutlich über dem Profil der Küstenlinie innerhalb der niedrigen Gezeitenzone liegen, da dieser Lebensraum repräsentativer für die mittlere Gezeitenzone sein kann.
  5. Heben Sie innerhalb jedes Quadrats bewegliche Felsen oder Kopfsteinpflaster und bewegen Sie sich vorsichtig zur Seite Algen, um nach Krabben zu suchen. Achten Sie darauf, alle Felsen und Algen zu ersetzen, wie sie gefunden werden. Sammeln Sie alle gefundenen Krabben und speichern Sie sie in einem Eimer, bis das gesamte Quadrat durchsucht wurde.
  6. Identifizieren Sie die Arten der einzelnen Krebse mithilfe des Intertidal Crab Field Guide (Anhang 1oder Quelle auf der Anecdata-Projektplattform) und zeichnen Sie die Artencodes auf, die im Datenblatt für die Erhebung von Intertidalen (Anhang 3) oder im Intertidal Green Crab Project in der Anecdata-App aufgeführt sind.
  7. Messen Sie die Panzerbreite (CW) jeder Krabbe über den breitesten Teil des Panzers, der sich von der Spitze bis zur Spitze der Klemmendornen bis zur nächsten 1 mm mit Vernier-Sätteln erstreckt.
  8. Verwenden Sie den Bauch (oder "Schürze") auf der ventralen Seite der Krabbe, um das Geschlecht zu bestimmen. Männliche Krabben neigen dazu, einen schmalen, spitzen Bauch zu haben und weibliche Krabben neigen dazu, einen breiteren, Bienenstock förmigen Bauch zu haben (Anhang 1). Nur Rekordsex für Krabben ≥ 10 mm CW.
  9. Für alle Krebse, Rekordanzahl der Klauen, Anzahl der Beine, Schalenzustand (d. h. Hart- oder Weichschale, bestimmt durch, ob der Panzer widersteht (hart) oder gibt (weich), wenn Fingerdruck angewendet wird), und das Vorhandensein (d.h., ovigerous) oder das Fehlen von extrudierten Eiern für Frauen.
  10. Optional können Sie die Farbe für grüne Krabben aufzeichnen, aber nicht für andere Krabbenarten, indem Sie das von Young und Elliot20 entwickelte Farbprotokoll verwenden (Anhang 2). Dieses Protokoll sollte nur verwendet werden, wenn die eigentlichen Farbchips bezogen und ins Feld gebracht werden können, da die gedruckten Versionen erheblich variieren können. Identifizieren Sie die Vormolt-Shell-Bedingung für grüne Krebse mithilfe externer Pre-Molt-Indikatoren(Anhang 4oder Quelle auf der Anecdata-Projektplattform). Vormaulgrüne Krabben sind innerhalb von 3 Wochen nach dem Schmelzen und sind von besonderem Interesse für die aufkommende weiche Muschel-Grünkrabbenfischerei21,22.
  11. Bringen Sie alle Krebse in den Lebensraum innerhalb des Quadrats zurück, sobald alle Messungen und Eigenschaften aufgezeichnet wurden.
  12. Setzen Sie das zufällige Einzurücken des Quadrats innerhalb des vordefinierten niedrigen Gezeitenbereichs fort, bis insgesamt 10m2 beprobt werden. Bewegen Sie sich kontinuierlich entlang der niedrigen Gezeitenfläche der Küstenlinie vorwärts und stellen Sie sicher, dass die Quadrate um mindestens 1 m getrennt werden, so dass keine Resampling-Analysen und maximal 10 m durchgeführt werden, so dass die Vermessungsfläche 100 m nicht überschreitet.

5. Datenmanagement und -analyse

  1. Wenn Sie Datenblätter verwenden, überprüfen Sie alle Rohdatenblätter auf Fehler und Lesbarkeit nach der Vermessung, Fotokopie, Scan und Archivierung. Verwenden Sie die Fotokopie für die Dateneingabe in eine Excel-Tabelle (siehe z. B. Anhang 5) oder in das Intertidal Green Crab Project auf Anecdata19. Speichern Sie gescannte Datenblätter elektronisch.
  2. Führen Sie Datenanalysen durch, die dem Entwurf der Studie entsprechen. Nützliche Populationsmetriken sind die Krabbendichte (Gesamtanzahl der Krabben dividiert durch die Gesamtzahl der in die Stichprobe einbezogenen Quadrate), das Geschlechtsverhältnis, die kumulative Größenhäufigkeit, die Verletzungsrate, das Verhältnis zum Schalenzustand und die Gesamthäufigkeit der Arten (z. B. % der einheimischen vs. invasiven Krebse).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Im Jahr 2019 wurde dieses Protokoll verwendet, um monatliche gezeitenweise grüne Krabbenbefragungen an drei Orten von Mai-November durchzuführen (Sandy Point, Yarmouth, ME (43°46'17.92"N, 70° 8'45.52"W), Robinhood Cove, Georgetown, ME (43°48'13.80"N, 69°44'50.97"W) und New Meadows River, West Bath, ME (43°51'17.84"N, 69°51'55.20"W)) und an einem Ort von Mai-August (Damariscotta River, Walpole, ME (43°56'9.42"N, 69°34'52.75")). Die gesammelten Daten zeigten große Unterschiede in der räumlichen und zeitlichen Population der grünen Krabben (Abbildung 3) und des Geschlechtsverhältnisses (Abbildung 4), sowie signifikante Unterschiede in der kumulativen Größenhäufigkeit zwischen den Standorten (z. B. Damariscotta-Krabben waren deutlich kleiner und Sandy-Point-Krabben waren signifikant größer als die anderen untersuchten Populationen (Kolmogorov-Smirnov-Test, p < 0,05 für alle Vergleiche), Abbildung 5). Der Schalenzustand änderte sich an jedem Standort saisonal, mit Spitzenphasen vor der Molt und Soft-Shell-Phase für Männer im Frühjahr und für Weibchen im Frühjahr und Herbst(Abbildung 6).

Das Protokoll wurde auch in den Jahren 2018 und 2019 von Schülern der3. und4. Klasse der Georgetown Central School verwendet, die jedes Jahr im Oktober denselben Standort in Georgetown, ME, begutachteten. Sie beobachteten eine Verschiebung der Population von 5-15 mm CW-großen Krebsen im Jahr 2018 auf 15-30 mm CW-große Krebse im Jahr 2019(Abbildung 7). Sie beobachteten auch einen Anstieg des prozentualen Vorkommens der invasiven asiatischen Küstenkrabbe von 3,5 % im Jahr 2018 auf 9 % im Jahr 2019(Abbildung 8).

Figure 1
Abbildung 1: Gezeitenhöhen-Zonation. Diagramm der Gezeitenhöhe entlang der Küste. Die Erhebungen werden in der unteren Gezeitenzone durchgeführt (d. h. im unteren Drittel der Gezeitenzone, die parallel zur Küstenlinie verläuft). Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Figure 2
Abbildung 2: Definieren des Erhebungsbereichs. Bild eines Vermessungsplatzes in Yarmouth, Maine mit Gezeitenzonation in Gelb und Vermessungsbereich in Grün. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Figure 3
Abbildung 3: Grüne Krabbendichte. Durchschnittliche monatliche Dichte2von grünen Krabben am Damariscotta River, New Meadows, Robinhood Cove und Sandy Point intertidal survey sites. Fehlerbalken stellen ± 1 Standardfehler dar. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Figure 4
Abbildung 4: Verhältnis des Geschlechts der grünen Krabben. Geschlechtsverhältnis von Monat zu Monat für grüne Krabben am Damariscotta River, New Meadows River, Robinhood Cove und Sandy Point Intertidal Survey Sites. Das Geschlechterverhältnis wird als Prozentsatz der männlichen Bevölkerung ausgedrückt. Das grüne "0", das im Juli erscheint, zeigt 0% männliche Krabben und 100% weibliche Krabben in Robinhood Cove in diesem Monat an. Blaue "NA" zeigt keine Daten am Damariscotta River von September-November gesammelt. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Figure 5
Abbildung 5: Häufigkeit der Größe grüner Krabben. Kumulative Größenhäufigkeit von grünen Krabben am Damariscotta River, New Meadows River, Robinhood Cove und Sandy Point Intertidal Monitoring Sites für alle Monate zusammen (Mai-November für Damariscotta River, New Meadows River, Robinhood Cove und Mai-August für Damariscotta River). Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Figure 6
Abbildung 6: Shell-Konditionsverhältnis. Monatliches Schalenzustandsverhältnis von A) weiblichen und B) männlichen grünen Krabben an der Intertidal-Überwachungsstelle des New Meadows River. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Figure 7
Abbildung 7: Von Schülern gesammelte Größenhäufigkeit. Größenhäufigkeit von grünen Krabben, die von Schülern der3. und4. Klasse der Georgetown Central School in den Jahren 2018 und 2019 untersucht wurden. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Figure 8
Abbildung 8: Vorkommen von Arten. Prozentuales Vorkommen von Krabbenarten, die von Schülern der Georgetown Central School3rd und 4th grade in A) 2018 und B) 2019 untersucht wurden. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

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 eingesetzt), und es kann leicht an die Bedürfnisse des Prüfers angepasst werden. Darüber hinaus ermöglicht die optionale Verwendung von Anecdata die direkte Erfassung von Beobachtungen in einer Datenspeicherplattform und den Zugriff auf eine breite Palette von Benutzern. Während die Art von Interesse hier die invasive europäische grüne Krabbe ist, könnte dieses Protokoll für eine beliebige Anzahl von Gezeitenarten verwendet werden. Es ist jedoch wichtig, bei der Verallgemeinerung dieses Protokolls die einzigartigen Eigenschaften und das Verhalten jeder Art, die auf die Verallgemeinerung dieses Protokolls ausgerichtet ist, sorgfältig zu berücksichtigen.

Viele Bürgerwissenschaftler und Bildungsinitiativen, die Küstenuntersuchungen für grüne Krebse durchführen, verwenden keine Standardmesseinheit (z. B. Quadrat) oder zielen auf einen bestimmten Bereich der Küstenlinie (z. B. niedrige Gezeitenzone) ab, was räumliche und zeitliche Vergleiche erschwert. Dieses Protokoll verwendet einfache Techniken, um ein standardisiertes Gebiet entlang der Küste anzuvisieren. Dies ist jedoch auch eine Einschränkung des Protokolls, da strengere Methoden oder spezielle Ausrüstungen genauere Gezeitenhöhenmessungen innerhalb des Erhebungsgebiets ergeben würden. Das Vermessungsgebiet ist definiert als 100 m Küstenlinie im niedrigen Gezeitendurchschnitt, aber das Gebiet sollte weiter als ein Abschnitt der Küstenlinie definiert werden, der durch natürliche oder vom Menschen gemachte Grenzen begrenzt ist, die leicht zu unterscheiden sind, oder durch einen Mindestgrenzabstand von 300 m vom Vermessungsgebiet. Dies ist eine wichtige Abgrenzung, wenn die Ermittler erwägen, mehrere Standorte in unmittelbarer Nähe zu vermessen.

Das Protokoll enthält auch das Sammeln detaillierter Messungen, die für Forscher und Manager nützlich sein können. Es ist wichtig zu beachten, dass nicht alle Messungen für alle Benutzer geeignet sein werden, wie z. B. die Identifizierung von vor-molt grünen Krabben, die eine beträchtliche Menge an Ausbildung erfordert. Darüber hinaus wird die Geschlechtsidentifikation nur für Krabben ≥ 10 mm CW empfohlen, da das Geschlecht kleinerer Jungtiere schwer zu bestimmen sein kann. Obwohl es nicht Teil des Protokolls ist, wird auch empfohlen, dass Bürgerwissenschaftler, Studenten, Pädagogen und andere, die mit der Zielart nicht vertraut sind, eine Digitalkamera verwenden, um Unsicherheiten zu dokumentieren und die Fehlerbehebung außerhalb des Umfragezeitraums zu ermöglichen oder zur Überprüfung auf die Anecdata-Plattform hochzuladen.

Da sich die Meerestemperaturen weiterhin erwärmen23,24 und für grüne Krabbenpopulationen im Golf von Maine und Atlantic Canada15,16, günstiger werden, wird die Bewertung ihrer Verteilung und Fülle entscheidend für rechtzeitige Minderungs- und Anpassungsstrategien sein. So haben sich die jüngsten Bemühungen um die Entwicklung einer grünen Krabbenfischerei mit weicher Schale, die es den Küstengemeinden ermöglichen würde, von grünen Krabben zu profitieren, auf Daten zur Bevölkerungsüberwachung gestützt, um zu bestimmen, wann und wo sie auf Krebse vor der Molt- und Weichschalenkrebse abzielen sollen21,22. Bounty-Programme und andere Entfernungsbemühungen können auch von Verteilungs- und Überflussdaten profitieren, die bei der Bestimmung helfen können, wie Zeit und Ressourcen am besten zugewiesen werden können. In ähnlicher Weise führen kommunale Muschelmanagementprogramme häufig jährliche Erhaltungsmaßnahmen durch, wie die Auffüllung lokaler Wattflächen mit brütigem Muschelsamen und lokale Trends der Verbreitung grüner Krabben und des Überflusses könnten die besten Praktiken für diese Erhaltungsmaßnahmen beeinflussen.

Schließlich hat sich dieses Protokoll als wirksames Instrument der Öffentlichkeitsarbeit und der Bildung für Studenten und Bürgerwissenschaftler erwiesen. Neben den Schülern der3. und4. Klasse, die das Protokoll seit mehreren Jahren verwenden, wurde es auch mit Studenten der University of Southern Maine und Freiwilligen des Gemeinschaftsdienstes von Idexx Laboratories verwendet. Darüber hinaus wird nun eine angepasste Version dieses Protokolls vom Vital Signs Program des Gulf of Maine Research Institute verwendet, das mit Maine-Studenten und Bürgerwissenschaftlern zusammenarbeitet, um invasive Arten zu überwachen. Letztlich haben die mit diesem Protokoll gesammelten Daten eine breite Palette von Anwendungen, einschließlich zur Information der ökologischen Forschung, der Erhaltungsbemühungen, der Minderungsstrategien und der Entwicklung der Fischerei sowie für Bildungszwecke.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Der Autor hat nichts zu verraten.

Acknowledgments

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

Name Company Catalog Number Comments
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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Barnosky, A. D., et al. Approaching a state shift in Earth's biosphere. Nature. 486, 52-58 (2012).
  2. Butchart, S. H. M., et al. Global biodiversity: indicators of recent declines. Science. 328, 1164-1168 (2010).
  3. Grosholz, E. Ecological and evolutionary consequences of coastal invasions. Trends in Ecology and Evolution. 17, 22-27 (2002).
  4. Marbuah, G., Gren, I. M., McKie, B. Economics of harmful invasive species: A review. Diversity. 6, 500-523 (2014).
  5. Kamenova, S., et al. Invasions toolkit: current methods for tracking the spread and impact of invasive species. Advances in Ecological Research 2017. 56, Academic Press. 85-182 (2017).
  6. 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).
  7. 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).
  8. 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).
  9. 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).
  10. 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).
  11. 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).
  12. 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).
  13. 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).
  14. 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).
  15. Congleton, W. R., et al. Trends in Maine softshell clam landings. Journal of Shellfish Research. 25, 475-480 (2006).
  16. Beal, B. F. Green crabs: ecology, and their effects on soft-shell clams. Green Crab Summit. Orono, Maine. , Available from: http://seagrant.umaine.edu/files/2013MGCS/Beal%20MGCS%202013.pdf (2013).
  17. 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).
  18. Young, A. M., Elliott, J. A. Life history and population dynamics of green crabs (Carcinus maenas). Fishes. 5, (2019).
  19. Intertidal Green Crab Project. Anecdata. , MDI Biological Laboratory. PO Box 35, Salsbury Cove, Maine. Available from: www.anecdata.org (2020).
  20. 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).
  21. 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).
  22. Poirier, L. A., et al. Moulting synchrony in green crabs (Carcinus maenas) from Prince Edward Island, Canada. Marine Biology Research. 12, 969-977 (2016).
  23. Peters, G. P., et al. The challenge to keep global warming below 2 C. Nature Climate Change. 3, 4-6 (2013).
  24. IPCC. 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. Masson-Delmotte, V., et al. 32, World Meteorological Organization. Geneva, Switzerland. (2018).

Tags

Umweltwissenschaften Ausgabe 163 Europäische Grünkrabbe Carcinus maenas invasive Arten felsiger Gezeiten ökologische Erhebung Bevölkerungsüberwachung
Bewertung der Gezeitenpopulationen der invasiven Europäischen Grünen Krabbe
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

McMahan, M. D. Assessing IntertidalMore

McMahan, M. D. Assessing Intertidal Populations of the Invasive European Green Crab. J. Vis. Exp. (163), e61667, doi:10.3791/61667 (2020).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter