Unraveling the success of invaders: biotic and abiotic factors determining the invasibility of Mediterranean benthic assemblages by Caulerpa cylindracea

Abstract

Biological invasions have become one of the most pervasive threats to native ecosystems worldwide, causing species extinctions, disrupting the functioning of ecosystems, altering the provision of critical ecosystem services and causing great economic costs. Unfortunately, the future looks far for promising as the number of invasions is expected to continue increasing, something that inevitably will go associated with greater impacts to native ecosystems. Still, there is some hope, as several mechanisms and characteristics from the receiving habitat can influence the success of non-native species, causing many invasions to fail and limiting the abundance and the negative impacts of already established invaders. Thus, there is an increasing interest in understanding how these mechanisms influence the success of invaders in order to find successful management interventions that could foster the resilience of native habitats towards invaders. Surprisingly, however, this knowledge is still quite limited, particularly in marine systems, where invasions have been largely understudied.

In this thesis, given that marine algae are one of the most conspicuous and successful invaders, we aim to unravel some of the mechanisms influencing the success and the invasiveness of algae species by using Caulerpa cylindracea, one of the most successful and harmful marine invaders worldwide, as a model organism. Specifically, we intend: i) to determine whether biotic mechanisms can limit the success of the invader and influence its long-term dynamics, and ii) to assess the role of abiotic factors and disturbance events on the invasiveness of the species, something particularly relevant considering the current scenario of global change.

Overall, the results of this thesis provide an integrated view of some of the mechanisms and factors influencing the success and the long-term dynamics of C. cylindracea in the Mediterranean Sea

Les invasions biològiques representen un dels impactes més generalitzats als ecosistemes d’arreu del món, ja que comporten l'extinció d'espècies, pertorben el funcionament dels ecosistemes, alteren importants serveis ecosistèmics i provoquen grans pèrdues econòmiques. Malauradament, el futur sembla poc esperançador ja que s'espera que el nombre d'invasions segueixi creixent, fet que inevitablement va associat a un increment dels impactes als ecosistemes natius. Tot i això, encara hi ha una mica d'esperança ja que l'èxit de les espècies no natives ve determinat per diversos mecanismes i característiques de l'hàbitat receptor, provocant que moltes invasions fracassin i podent limitar l'abundància i els impactes negatius de les espècies invasores ja establertes. Per aquest motiu, cal entendre com aquests mecanismes determinen l'èxit dels invasors, per tal de dissenyar eines de gestió que fomentin la resiliència dels hàbitats natius enfront les espècies invasores. Sorprenentment, però, aquest coneixement encara és bastant limitat, sobretot en sistemes marins, on les invasions han estat poc estudiades.

En aquesta tesi, degut a que les algues marines representen un dels invasors més exitosos, volem descobrir alguns dels mecanismes que influeixin en l'èxit i la capacitat d'invasió d'aquests organismes. Per això, utilitzem Caulerpa cylindracea com a organisme model, ja que representa una de les espècies invasores marines actualment més estesa i perjudicials arreu del món. Concretament, pretenem: i) determinar si els mecanismes biòtics poden limitar l'èxit de l'espècie invasora i la seva dinàmica a llarg termini, i ii) avaluar com influeixen els factors abiòtics i les pertorbacions en la capacitat d'invasió de l'espècie, fet particularment rellevant tenint en compte l’actual escenari de canvi global.

En resum, els resultats d'aquesta tesis proporcionen una visió integrada d'alguns dels mecanismes i factors que influeixen en l'èxit i la dinàmica a llarg termini de C. cylindracea a la Mediterrània