Lessepsisk migration

Suezkanalen , över vilken marina arter vandrar i den så kallade Lessepsiska migrationen

Den Lessepsiska migrationen (även kallad Erythrean invasion ) är migrationen av marina arter över Suezkanalen , vanligtvis från Röda havet till Medelhavet , och mer sällan i motsatt riktning. När kanalen avslutades 1869, fiskar , kräftdjur , blötdjur och andra marina djur och växter för en konstgjord passage mellan de två naturligt åtskilda vattenkropparna, och korskontamination möjliggjordes mellan tidigare isolerade ekosystem . Fenomenet förekommer än idag. Den är uppkallad efter Ferdinand de Lesseps , den franske diplomaten som ansvarar för kanalens konstruktion.

Migrationen av invasiva arter genom Suezkanalen från Indo-Stillahavsområdet har underlättats av många faktorer, både abiotiska och antropogena , och har betydande konsekvenser för den ekologiska hälsan och ekonomiska stabiliteten i de förorenade områdena; av särskild oro är fiskeindustrin i östra Medelhavet . Trots dessa hot har fenomenet gjort det möjligt för forskare att studera en invasiv händelse i stor skala på kort tid, vilket vanligtvis tar hundratals år under naturliga förhållanden.

I ett vidare sammanhang används termen Lessepsian migration också för att beskriva alla djurvandringar som underlättas av konstgjorda strukturer, dvs en som inte skulle ha inträffat om det inte varit för närvaron av en konstgjord struktur.

Bakgrund

Konstruktion av Suezkanalen

Öppnandet av Suezkanalen skapade den första saltvattenpassagen mellan Medelhavet och Röda havet. Kanalen byggdes 1869 för att ge en mer direkt handelsväg från Europa till Indien och Fjärran Östern och är 162,5 km (101,0 mi) lång, med ett djup på 10–15 m (33–49 fot) och en bredd som varierar mellan 200 och 300 m (660 och 980 fot).

Eftersom Röda havets yta är något högre i höjd än östra Medelhavet, fungerar kanalen som ett tidvattensund genom vilket Röda havets vatten rinner ut i Medelhavet. De bittra sjöarna , som är naturliga sjöar med hög salthalt som utgör en del av kanalen, blockerade invandringen av Röda havets arter till Medelhavet under många decennier, men eftersom salthalten i sjöarna gradvis jämställdes med den i Röda havet, var barriären för migration. togs bort, och växter och djur från Röda havet har börjat kolonisera östra Medelhavet. Röda havet, en förlängning av Indiska oceanen , är i allmänhet saltare och mindre näringsrikt än Medelhavet, en förlängning av Atlanten, så Röda havets arter, som kan tolerera tuffa miljöer, har fördelar jämfört med atlantiska arter under förhållandena östra Medelhavet. Följaktligen är de flesta migrationerna mellan de två vattenmassorna invasioner av Röda havets arter i Medelhavet, och relativt få migrationer sker i motsatt riktning. Byggandet av Aswan High Dam tvärs över Nilen på 1960-talet minskade inflödet av sötvatten och näringsrik silt från Nilen till östra Medelhavet, vilket gjorde förhållandena i östra Medelhavet ännu mer som de i Röda havet, och därmed ökade effekterna av invasionerna och underlätta uppkomsten av nya.

Röda havet är en rikligt rik tropisk marin miljö som delar arter gemensamt med den östra Indo-Stillahavsregionen, medan Medelhavet är ett tempererat hav med mycket lägre produktivitet; de två ekosystemen är extremt olika vad gäller struktur och ekologi. Suezkanalen blev snabbt huvudvägen för introduktionen av invasiva arter i östra Medelhavet, och fick zoogeografiska och ekologiska konsekvenser långt utöver vad designarna kunde förutse. Den Lessepsiska migrationen inkluderar hundratals arter från Röda havet och Indo-Stillahavsområdet som har koloniserat och etablerat sig i det östra Medelhavssystemet, vilket har orsakat biogeografiska förändringar utan motstycke i mänskligt minne. Trenden accelererar: för att bara ta fisken, dokumenterade en långtidsundersökning som genomfördes av Mediterranean Science Commission nyligen att under de första tjugo åren av vårt århundrade hade fler exotiska fiskarter från Indo-Stilla havet nått Medelhavet än under hela 1900-talet.

Till denna dag kan man uppskatta antalet arter - både ryggradslösa och ryggradslösa djur - hemma i Röda havet som har identifierats i Medelhavet till över 1 000. Många andra är ännu oidentifierade. Därifrån har de spridit sig ännu längre bort och försörjer 95 % av de Indo-Stillahavsarter som har nått Ponto-Kaspiska havet och allt snabbare. I slutet av 1900-talet och början av 2000-talet tillkännagav den egyptiska regeringen sina avsikter att fördjupa och bredda kanalen, vilket väckte oro från marinbiologer , eftersom de fruktade att detta skulle underlätta korsningen av kanalen för ytterligare arter, vilket påskyndade invasionen av Röda havets arter i Medelhavet. Utbyggnaden blev klar 2015.

Ekologiska effekter

Utkonkurrens av infödda

Fistularia commersonii , en Lessepsisk migrant

Infödd Argyrosomus regius vs. invasiv Scomberomorus commerson

En vidsträckt art i östra Atlanten och Medelhavet, den magra Argyrosomus regius är en art som är inhemsk i östra Medelhavet och var en av de vanligaste kommersiella fiskarna i Levanten . Denna art har dock sedan dess försvunnit från lokala fångster, medan den smalbommade spanska makrillen Scomberomorus commerson , en känd Lessepsian migrant, har ökat dramatiskt i population. Studier gjorda på denna händelse drar slutsatsen att, på grund av liknande livshistoria och dieter, kan detta vara ett exempel på en invasiv migrant som konkurrerar ut en inhemsk art och ockuperar dess nisch .

Infödd Melicertus kerathurus vs. invasiva räkor

Åtta arter av invasiva räkor från Erythraean havet har registrerats i östra Medelhavet. Dessa räkor anses vara mycket uppskattade i det levantinska fisket och utgör det mesta av räkfångsten utanför Egyptens Medelhavskust, vilket utgör 6 % av den totala egyptiska landningen. Men detta stora överflöd av invasiva räkor har lett till nedgången av en inhemsk penaideräka, Melicertus kerathurus , som stödde ett kommersiellt israeliskt fiske under hela 1950-talet. På grund av utkonkurrens och att dess livsmiljö överskrids av dessa migranter, har denna inhemska art sedan dess försvunnit, med åtföljande skadliga effekter på det kommersiella fisket.

Parasitiska inkräktare

Invasionen av nya Rödahavsarter i Medelhavet har också underlättat invasionen av deras associerade parasiter, till exempel copepoden Eudactylera aspera , som hittades på en spinnhaj, Carcharhinus brevipinna , som tagits utanför Tunisiens kust . Copepoden hade ursprungligen beskrivits från exemplar tagna från C. brevipinna utanför Madagaskar och dess fynd i Medelhavet har utan tvekan bekräftat den tidigare omtvistade statusen för C. brevipinna som en Lessepsisk migrant. Dessutom har parasiter med ursprung i Röda havet visat en förmåga att använda besläktade inhemska fiskarter från Medelhavet som alternativa värdar ; t.ex. var copepoden Nipergasilus bora känd för att parasitera gråmulten Mugil cephalus och Liza carinata i Röda havet, båda taxa har registrerats som Lessepsian migranter, och hittades därefter parasiterande på de inhemska Medelhavsmullets Chelon aurata och Chelon labrosus .

Ibland kan invasionen av dessa parasiter ha effekten att minska de konkurrensfördelar som Röda havets inkräktare har i Medelhavet. Till exempel registrerades simkrabban Charybdis longicollis från Indo-Stillahavsområdet först i Medelhavet i mitten av 1950-talet och blev dominerande i siltiga och sandiga substrat utanför Israels kust, vilket utgör upp till 70 % av den totala biomassan i dessa livsmiljöer. Fram till 1992 var inga av de insamlade exemplaren infekterade med parasiten Heterosaccus dollfusi , men det året samlades några infekterade krabbor in. Parasiten är en havstulpan som avkönar sin värd . Inom tre år hade parasiten spridit sig till södra Turkiet och 77 % av de krabbor som samlades in i Haifabukten var infekterade. Denna snabba ökning och höga infektionsfrekvens tillskrivs värdens extremt höga befolkningstäthet och parasitens reproduktion året runt. En effekt av detta var att populationen av den medelhavsinhemska simkrabban Liocarcinus vernalis återhämtade sig något.

Artförskjutningar

Fisket har drabbats hårt. Guldbandsgetfisken, Upeneus moluccensis , registrerades först i östra Medelhavet på 1930-talet och har sedan dess etablerat en riklig population. Efter den varma vintern 1954–1955 ökade den till 83 % av den israeliska fångsten, och ersatte den inhemska röda multen , som också påverkade det egyptiska fisket, och var 3 % av deras totala landningar. De höga vattentemperaturerna under denna ovanligt varma vinter kan ha resulterat i den dåliga överlevnaden för röda mulleungar, vilket kan ha gjort det möjligt för getfiskpopulationen att expandera in i den öppnade nischen. Inhemsk multe har sedan dess fördrivits till djupare, kallare vatten, där migranter från Lessepsian består av endast 20 % av fångsten, medan i grundare, varmare vatten tar denna invasiva art upp häpnadsväckande 87 % av fångsten. Utifrån dessa data har de Lessepsiska migranterna tydligen inte anpassat sig till den mer tempererade miljön i de djupare delarna av bassängen, utan har etablerat dominerande populationer i de livsmiljöer som mest liknar de tropiska havshabitat som de kom från. Populationen av Caesio varilineata (en fusiliare fisk, Caesionidae), som nyligen rapporterats från östra Medelhavet , kan utvecklas på liknande sätt. Från och med 2006 längs Israels Medelhavskust är över hälften av trålfångsterna Lessepianer. Ännu värre, fullständig substitution har inte skett – den totala fiskeriproduktiviteten har också minskat av inkräktarna.

Fasförskjutning i matnätet

Den marmorerade ryggfoten ( Siganus rivulatus ) och den mörka ryggfoten ( Siganus luridus ), båda inhemska Röda havets kaninfiskar , registrerades först utanför Mandatet Palestinas kust 1924. På bara några decennier kunde dessa skolande, växtätande fiskar bosätta sig i en utbud av livsmiljöer som bildar rikliga populationer, i den utsträckning som George och Athanassiou, i en tidning publicerad 1967, rapporterade: "Miljontals ungar finns i överflöd över klippiga berg som betar på det relativt rikliga algskyddet försommaren " . År 2004 fann en studie på dessa arter att de utgör 80 % av förekomsten av växtätande fiskar i Libanons grunda kustområden . De har kunnat skapa markerade fasförskjutningar inom näringsväven på flera nivåer. Före ankomsten av dessa Lessepsiska migranter fyllde växtätarna en liten ekologisk roll inom det östra Medelhavssystemet . Därför, med ett så högt inflöde av växtätande arter under en kort tidsperiod, har detta fenomen normaliserat näringsväven, vilket ökar hastigheten med vilken alger konsumeras och fungerar som ett stort byte för stora rovdjur. Dessa migranter från Röda havet har inte bara en enorm inverkan på detta ekosystem, de påverkar också fisket genom att konkurrera ut inhemska fiskar av högt kommersiellt värde, som havsbrasen Boops boops . En icke-inhemsk art av musslor – Brachidontes pharaonis – från Indo-Stillahavsområdet har också förökat sig. Denna mussla, som har ett tjockare skal än den inhemska musslans, har också skapat en förändring i predationsmönster, eftersom de är svårare att konsumera.

Anti-lessepsisk migration

Europeisk havsabborre: en av få anti-lessepsiska migranter

  Endast ett jämförelsevis få arter har koloniserat Röda havet från Medelhavet, och dessa kallas anti-lessepsiska migranter. Eftersom det dominerande flödet av kanalen är från söder till norr, verkar detta mot rörelsen söderut av Medelhavsarter, och som nämnts ovan har Röda havet högre salthalt, färre näringsämnen och en mycket mer varierad biota än östra Medelhavet. Några av de anti-lessepsiska migranterna som havsstjärnan Sphaerodiscus placenta finns bara i specialiserade livsmiljöer som lagunen El Bilaiyim, som ligger 180 km (110 mi) söder om den södra ingången till Suezkanalen, men är mycket mer salthalt än det omgivande vattnet i Suezbukten .

Havssnigeln Biuve fulvipunctata beskrevs ursprungligen från vatten runt Japan och är utbredd i östra Indiska oceanen och västra Stilla havet . Den identifierades först i Medelhavet 1961 och sågs i Röda havet 2005, troligen som ett resultat av anti-lessepsisk migration. Bland de fiskarter som har bekräftats som anti-lessepsiska migranter finns påfågelblandare ( Salaria pavo ), Solea aegyptiaca , Medelhavsmuräna ( Muraena helena ), bergskubben ( Gobius paganellus ), den magra ( Argyrosomus regius ), kammaren ( Serranus ) cabrilla ), europeisk havsabborre ( Dicentrarchus labrax ) och fläckig havsabborre ( Dicentrarchus punctatus ) .

Biuve fulvipunctata

Faktorer som underlättar kolonisering och expansion av lessepsiska migranter

Aswan Dam

Inverkan av lessepsiska migranter på systemet kan vara tyngre på grund av en viktig antropogen faktor : byggandet av Aswan-dammen . Före byggandet kunde Nilen djupt påverka den marina miljön i östra Medelhavet och släppte ut ett stort tonnage av näringsrikt vatten. Detta resulterade i ett stort överflöd av växtplankton i deltat som hade en gynnsam inverkan på produktiviteten i det omgivande havet, och lockade till sig stora stim av sardiner, vilket resulterade i ett mycket lukrativt kommersiellt fiske. Efter att dammen färdigställdes 1964 minskade denna dumpning av näringsämnen i Medelhavet, och med det denna produktivitet, vilket ledde till en kraftig minskning av fiskbestånden, nämligen sardiner, vilket i slutändan ledde till kollapsen av sardinfisket . Som ett resultat tar den egyptiska snörpvadsfiskeindustrin i dag endast 10 % av fångsten före dammen, även om detta också kan bero på spridningen av Röda havets invasiva. Sötvattenutsläppet från Nilen kunde ha varit en naturlig barriär för några av migranterna i deras förflyttning till östra Medelhavet.

Klimatförändring

Med klimatförändringar och uppvärmningen av havsvattentemperaturen kan de termofila Lessepsiska migranterna ha lättare att fortplanta sig, växa och överleva och ge dem en distinkt fördel jämfört med inhemska tempererade medelhavstaxa. Båda processerna, den globala uppvärmningen och inflödet av Lessepsiska migranter, kan påverka det redan vibrerande fisket där genom att tränga undan kommersiellt viktiga inhemska arter, vilket orsakar en fasförskjutning i kustnära ekosystem och förändrade havsmönster. Dessutom orsakar fördjupning av det varma ytskiktet massiv dödlighet av organismer som inte tål höga temperaturer. Genom olika studier har arter visat sig vara begränsade till djupare nivåer och frodas under kortare perioder än tidigare. Klimatförändringarna är också en annan stressfaktor på detta system, nedgången av naturliga barriärer som en gång fanns på plats för att förhindra många infödda Röda havet från att migrera till Medelhavet. På grund av den globala uppvärmningen upplever östra Medelhavet en ökning av temperatur och salthalt, vilket minskar den hydrologiska barriären mellan de två haven, vilket gynnar migranterna från tropiska Indo-Stillahavsområdet som har en varmvattenaffinitet och orsakar dödlighet i det tempererade området. Infödda i östra Medelhavet. De bittra sjöarna skapade en naturlig salthaltsbarriär inom Suezkanalen på grund av deras höga saltavlagringar, vilket hindrade många arter från att migrera. Men på grund av uppfräschningen av dessa sjöar försvagas denna naturliga barriär, vilket möjliggör en högre migration av invasiva arter.

Andra exempel

Nordamerika

Havslampröjan nådde Ontariosjön från Atlanten genom sjöfartskanaler och registrerades för första gången i Ontariosjön på 1830-talet, men Niagarafallen var ett hinder för deras vidare spridning. Fördjupningen av Welland-kanalen 1919 gjorde det möjligt för havsnögarna att kringgå barriären som skapades av fallen, och 1938 hade havsöronögon registrerats i alla de stora sjöarna .

Alewife ( Alosa pseudoharengus ), en art av shad från västra Atlanten, invaderade också de stora sjöarna genom att använda Welland-kanalen för att kringgå Niagarafallen . De koloniserade de stora sjöarna och blev rikliga mestadels i Lake Huron och Lake Michigan , och nådde sitt högsta överflöd på 1950- och 1980-talen.

Europa

Vitögd braxen ( Ballerus sapa ) har invaderat flodbassängen Vistula genom att migrera längs Dnepr-Bug-kanalen i Vitryssland , som förbinder avrinningsbassängen Vistula med floden Dnepr .

Panama

Ett litet antal arter har använt Panamakanalen för att flytta från Atlanten till Stilla havet och vice versa. Sex arter av Atlantfisk registrerades på Stillahavssidan av kanalen, och tre arter av Stillahavsfisk hittades på Atlantsidan av kanalen. Atlantfisken inkluderade Lupinoblennius dispar , Hypleurochilus aequipinnis , Barbulifer ceuthoecus , Oostethus lineatus , Lophogobius cyprinoides och Omobranchus punctatus , medan de Stillahavsarter som flyttade till Atlanten inkluderade Gnathanodon speciosus . Gatunsjöns sötvattenmiljö utgör en barriär för utbytet av marina arter .

Fraktcontainrar

Fraktcontainrar som faller av lastfartyg kan ge en ny livsmiljö för invasiva arter, på samma sätt som ett konstgjort rev . Havsbotten längs sjöfartsleder saknar ofta hårda ytor som behövs av vissa arter, och det är teorier om att förlorade containrar kan fungera som språngbrädor som invasiva arter kan använda för att resa till nya hamnar.

Se även

• Lista över Lesseptiska migranter

externa länkar

• Ordboksdefinitionen av Lessepsian på Wiktionary