Migracja Lessepska

Kanał Sueski , przez który migrują gatunki morskie w ramach tzw. migracji lessepskiej

Migracja Lessepska (zwana także inwazją erytrejską ) to migracja gatunków morskich przez Kanał Sueski , zwykle z Morza Czerwonego do Morza Śródziemnego , rzadziej w kierunku przeciwnym. Kiedy kanał został ukończony w 1869 roku, ryby , skorupiaki , mięczaki oraz inne zwierzęta i rośliny morskie zostały wystawione na sztuczne przejście między dwoma naturalnie oddzielnymi zbiornikami wodnymi, co umożliwiło zanieczyszczenie krzyżowe między wcześniej odizolowanymi zbiornikami wodnymi. ekosystemy . Zjawisko to występuje do dziś. Został nazwany na cześć Ferdinanda de Lessepsa , francuskiego dyplomaty odpowiedzialnego za budowę kanału.

Migracja gatunków inwazyjnych przez Kanał Sueski z regionu Indo-Pacyfiku została ułatwiona przez wiele czynników, zarówno abiotycznych , jak i antropogenicznych , i ma istotne implikacje dla zdrowia ekologicznego i stabilności gospodarczej zanieczyszczonych obszarów; przedmiotem szczególnej troski jest sektor rybołówstwa we wschodniej części Morza Śródziemnego . Mimo tych zagrożeń zjawisko to pozwoliło naukowcom na zbadanie zjawiska inwazyjnego na dużą skalę w krótkim czasie, który w warunkach naturalnych trwa zazwyczaj setki lat.

W szerszym kontekście terminem migracji Lessepsów określa się również wszelkie migracje zwierząt, które są ułatwione przez budowle wykonane przez człowieka, czyli takie, które nie miałyby miejsca, gdyby nie obecność sztucznej budowli.

Tło

Budowa Kanału Sueskiego

Otwarcie Kanału Sueskiego stworzyło pierwsze przejście ze słoną wodą między Morzem Śródziemnym a Morzem Czerwonym. Zbudowany w 1869 roku, aby zapewnić bardziej bezpośredni szlak handlowy z Europy do Indii i Dalekiego Wschodu, kanał ma 162,5 km (101,0 mil) długości, głębokość 10–15 m (33–49 stóp) i szerokość wahającą się między 200 i 300 m (660 i 980 stóp).

Ponieważ powierzchnia Morza Czerwonego jest nieco wyższa niż wschodnia część Morza Śródziemnego, kanał służy jako cieśnina pływowa , przez którą woda z Morza Czerwonego wlewa się do Morza Śródziemnego. Jeziora Gorzkie , które są naturalnymi jeziorami hipersalinowymi tworzącymi część kanału, blokowały migrację gatunków z Morza Czerwonego do Morza Śródziemnego przez wiele dziesięcioleci, ale w miarę jak zasolenie jezior stopniowo wyrównało się z zasoleniem Morza Czerwonego, bariera dla migracji został usunięty, a rośliny i zwierzęta z Morza Czerwonego zaczęły kolonizować wschodnią część Morza Śródziemnego. Morze Czerwone, przedłużenie Ocean Indyjski jest generalnie bardziej słony i mniej bogaty w składniki odżywcze niż Morze Śródziemne, będące przedłużeniem Oceanu Atlantyckiego , więc gatunki z Morza Czerwonego, zdolne do tolerowania surowych środowisk, mają przewagę nad gatunkami atlantyckimi we wschodniej części Morza Śródziemnego. W związku z tym większość migracji między dwoma zbiornikami wodnymi to inwazje gatunków z Morza Czerwonego do Morza Śródziemnego, a stosunkowo niewiele migracji odbywa się w przeciwnym kierunku. Budowa Wielkiej Tamy Asuańskiej na Nilu w latach sześćdziesiątych ograniczyły dopływ słodkiej wody i bogatego w składniki odżywcze mułu z Nilu do wschodniej części Morza Śródziemnego, upodobniając warunki we wschodniej części Morza Śródziemnego do tych panujących w Morzu Czerwonym, zwiększając w ten sposób wpływ inwazji i ułatwiając pojawienie się nowych te.

Morze Czerwone jest obfitym tropikalnym środowiskiem morskim, które ma wspólne gatunki ze wschodnim regionem Indo-Pacyfiku, podczas gdy Morze Śródziemne jest morzem umiarkowanym o znacznie niższej produktywności; te dwa ekosystemy są skrajnie różne pod względem struktury i ekologii. Kanał Sueski szybko stał się główną drogą wprowadzania gatunków inwazyjnych do wschodniej części Morza Śródziemnego, co miało konsekwencje zoogeograficzne i ekologiczne daleko wykraczające poza przewidywania projektantów. Migracja Lessepska obejmuje setki gatunków z Morza Czerwonego i Indo-Pacyfiku, które skolonizowały i zadomowiły się we wschodnim systemie śródziemnomorskim, powodując biogeograficzne bez precedensu w ludzkiej pamięci. Tendencja przyspiesza: aby wziąć tylko ryby, długoterminowe badanie międzybasenowe przeprowadzone niedawno przez Śródziemnomorską Komisję Naukową wykazało, że w pierwszych dwudziestu latach naszego stulecia więcej egzotycznych gatunków ryb z Oceanu Indyjsko-Pacyficznego dotarło do Morza Śródziemnego niż przez cały XX wiek.

Do dziś można oszacować na ponad 1000 gatunków – zarówno kręgowców, jak i bezkręgowców – rodzimych dla Morza Czerwonego, które zidentyfikowano w Morzu Śródziemnym. Wiele innych jest jeszcze niezidentyfikowanych. Stamtąd rozprzestrzeniły się jeszcze dalej, dostarczając 95% Indo-Pacyfiku , które dotarły do ​​mórz Ponto-Kaspijskich i coraz szybciej. Pod koniec XX i na początku XXI wieku egipski ogłosił zamiar pogłębienia i poszerzenia kanału, co wzbudziło obawy biologów morskich obawiając się, że ułatwiłoby to przejście przez kanał dodatkowym gatunkom, przyspieszając inwazję gatunków z Morza Czerwonego do Morza Śródziemnego. Rozbudowa została zakończona w 2015 roku.

Skutki ekologiczne

Przegranie z tubylcami

Fistularia commersonii , migrant z Lessepsji

Rodzimy Argyrosomus regius a inwazyjny Scomberomorus commerson

Argyrosomus regius, szeroko rozpowszechniony gatunek we wschodnim Atlantyku i Morzu Śródziemnym, jest gatunkiem rodzimym we wschodniej części Morza Śródziemnego i był jedną z najpowszechniejszych ryb handlowych w Lewancie . Gatunek ten zniknął jednak z lokalnych połowów, podczas gdy makrela hiszpańska wąskopręga Scomberomorus commerson , znany migrant z Lessepsu, dramatycznie zwiększył swoją populację. Badania przeprowadzone nad tym zjawiskiem wskazują, że ze względu na podobne historie życiowe i diety może to być przykład inwazyjnego migranta, który prześciga gatunek rodzimy i zajmuje jego niszę .

Rodzime Melicertus kerathurus a inwazyjne krewetki

We wschodniej części Morza Śródziemnego odnotowano osiem gatunków inwazyjnych krewetek z Morza Erytrejskiego . Krewetki te są uważane za wysoko cenione w rybołówstwie lewantyńskim i stanowią większość połowów krewetek u wybrzeży Morza Śródziemnego w Egipcie, stanowiąc 6% wszystkich wyładunków w Egipcie. Jednak ta duża liczebność inwazyjnych krewetek doprowadziła do upadku rodzimej krewetki penaeid, Melicertus kerathurus , który wspierał komercyjne rybołówstwo izraelskie przez całe lata pięćdziesiąte. Ze względu na konkurencję i opanowanie jego siedlisk przez tych migrantów, ten rodzimy gatunek zniknął od tego czasu, co ma szkodliwy wpływ na rybołówstwo komercyjne.

Pasożytniczy najeźdźcy

Inwazja nowych gatunków z Morza Czerwonego do Morza Śródziemnego ułatwiła również inwazję związanych z nimi pasożytów, na przykład widłonoga Eudactylera aspera , którego znaleziono na rekinie błyskowatym Carcharhinus brevipinna , złowionym u wybrzeży Tunezji . Widłonóg został pierwotnie opisany na podstawie okazów pobranych z C. brevipinna u wybrzeży Madagaskaru , a jego odkrycie w Morzu Śródziemnym prawdopodobnie potwierdziło wcześniej sporny status C. brevipinna jako emigrant z Lessepsu. Ponadto pasożyty pochodzące z Morza Czerwonego wykazały zdolność wykorzystywania pokrewnych rodzimych gatunków ryb śródziemnomorskich jako żywicieli alternatywnych ; np. widłonog Nipergasilus bora był znany z tego, że pasożytował na barwenie szarej Mugil cephalus i Liza carinata w Morzu Czerwonym, przy czym oba taksony zostały zarejestrowane jako migrujące z Lessepsu, a następnie stwierdzono, że pasożytuje na rodzimej barwenie śródziemnomorskiej Chelon aurata i Chelon labrosus .

Czasami inwazja tych pasożytów może skutkować zmniejszeniem przewagi konkurencyjnej, jaką najeźdźcy z Morza Czerwonego mają na Morzu Śródziemnym. Na przykład krab pływający z Indo-Pacyfiku Charybdis longicollis został po raz pierwszy zarejestrowany w Morzu Śródziemnym w połowie lat pięćdziesiątych XX wieku i stał się dominujący w mulistych i piaszczystych podłożach u wybrzeży Izraela, stanowiąc do 70% całkowitej biomasy w tych siedliskach. Do 1992 roku żaden z zebranych okazów nie był zakażony pasożytem Heterosaccus dollfusi , ale w tym roku zebrano kilka zakażonych krabów. Pasożytem jest pąkla , która deseksuje swojego gospodarza . W ciągu trzech lat pasożyt rozprzestrzenił się na południową Turcję i 77% krabów zebranych w Zatoce Hajfy zostało zakażonych. Ten szybki wzrost i wysoki wskaźnik infekcji przypisuje się niezwykle dużej gęstości zaludnienia żywiciela i całorocznej reprodukcji pasożyta. Jednym z efektów tego było to, że populacja rodzimego śródziemnomorskiego kraba pływającego Liocarcinus vernalis nieco się odrodziła.

Przemieszczenia gatunków

Rybołówstwo zostało mocno dotknięte. Koziorożec złocisty, Upeneus moluccensis , został po raz pierwszy odnotowany we wschodniej części Morza Śródziemnego w latach trzydziestych XX wieku i od tego czasu stworzył liczną populację. Po ciepłej zimie 1954–1955 wzrósł do 83% izraelskich połowów, zastępując rodzimą barwena , która również wpłynęła na rybołówstwo egipskie, stanowiąc 3% ich całkowitych wyładunków. Wysokie temperatury wody podczas tej niezwykle ciepłej zimy mogły spowodować słabą przeżywalność młodych osobników barweny, co mogło pozwolić koziołkom populacji do ekspansji do otwartej niszy. Od tego czasu barwena została przesiedlona do głębszych, chłodniejszych wód, gdzie migranci z Lesseps stanowią zaledwie 20% połowów, podczas gdy w płytszych, cieplejszych wodach ten inwazyjny gatunek pochłania aż 87% połowów. Z tych danych wynika, że ​​migranci z Lessepsu najwyraźniej nie przystosowali się do bardziej umiarkowanego środowiska głębszych obszarów basenu, ale ustanowili dominujące populacje w siedliskach najbardziej podobnych do tropikalnych siedlisk morskich, z których przybyli. Populacja Caesio varilineata (fizylier, Caesionidae), niedawno zgłoszona ze wschodniej części Morza Śródziemnego , może rozwijać się w podobny sposób. Od 2006 r. wzdłuż wybrzeża Morza Śródziemnego w Izraelu ponad połowa połowów włokiem to rasy Lessepsian. Co gorsza, pełna substytucja nie nastąpiła – najeźdźcy obniżyli także całkowitą produktywność rybołówstwa.

Przesunięcie fazowe sieci pokarmowej

Marmurkowy kręgowiec ( Siganus rivulatus ) i ciemna kręgowiec ( Siganus luridus ), oba rodzime gatunki królików z Morza Czerwonego , zostały po raz pierwszy odnotowane u wybrzeży Mandatu Palestyny ​​w 1924 r. W ciągu zaledwie kilku dziesięcioleci te szkolne, roślinożerne ryby były w stanie osiedlić się w zakres siedlisk tworzących obfite populacje, do tego stopnia, że ​​George i Athanassiou w artykule opublikowanym w 1967 roku donieśli : cover”. Do 2004 roku badanie tych gatunków wykazało, że stanowią one 80% obfitości ryb roślinożernych w płytkich obszarach przybrzeżnych Libanu . Potrafiły one tworzyć wyraźne przesunięcia fazowe w sieci pokarmowej na wielu poziomach. po przybyciu tych migrantów z Lessepsu roślinożercy odegrali niewielką rolę ekologiczną we wschodnim systemie śródziemnomorskim. Dlatego przy tak dużym napływie gatunków roślinożernych w krótkim czasie zjawisko to znormalizowało sieć pokarmową , zwiększając tempo konsumowania glonów i służąc jako główna zdobycz dla dużych drapieżników. Ci migranci z Morza Czerwonego mają nie tylko ogromny wpływ na ten ekosystem, ale także wpływają na rybołówstwo, konkurując z rodzimymi rybami o dużej wartości handlowej, takimi jak dorada Boops boops . Rozmnożył się również nierodzimy gatunek omułka - Brachidontes pharaonis - z Indo-Pacyfiku. Ten małż, który ma grubszą skorupę niż omułek rodzimy, spowodował również zmianę wzorców drapieżnictwa, ponieważ są one trudniejsze do spożycia.

Migracja anty-lessepska

Labraks europejski: jeden z nielicznych migrantów anty-lessepskich

Tylko stosunkowo niewiele gatunków skolonizowało Morze Czerwone z Morza Śródziemnego i są one określane jako migranci anty-lessepscy. Ponieważ dominujący przepływ kanału odbywa się z południa na północ, przeciwdziała to przemieszczaniu się gatunków śródziemnomorskich na południe, a jak stwierdzono powyżej, Morze Czerwone ma wyższe zasolenie, mniej składników odżywczych i znacznie bardziej zróżnicowaną faunę i florę niż wschodnia część Morza Śródziemnego. Niektóre z anty-lessepskich migrantów, takie jak rozgwiazda Sphaerodiscus łożysko, występują tylko w wyspecjalizowanych siedliskach, takich jak laguna El   Bilaiyim, który leży 180 km (110 mil) na południe od południowego wejścia do Kanału Sueskiego, ale jest znacznie bardziej zasolony niż otaczające go wody Zatoki Sueskiej .

Ślimak morski Biuve fulvipunctata został pierwotnie opisany z wód wokół Japonii i jest szeroko rozpowszechniony we wschodniej części Oceanu Indyjskiego i zachodniego Pacyfiku. Po raz pierwszy został zidentyfikowany w Morzu Śródziemnym w 1961 roku, aw Morzu Czerwonym w 2005 roku, najprawdopodobniej w wyniku migracji anty-lessepskiej. Wśród gatunków ryb, które potwierdzono jako migrantów anty-lessepskich, są paw blenny ( Salaria pavo ), Solea aegyptiaca , murena śródziemnomorska ( Muraena helena ), babka skalna ( Gobius paganellus ), labraksa ( Argyrosomus regius ), grzebienia ( Serranus cabrilla ), labraksa ( Dicentrarchus labrax ) i labraksa plamistego ( Dicentrarchus punctatus ).

Biuve fulvipunctata

Czynniki ułatwiające kolonizację i ekspansję migrantów z Lessepsu

Zapora Asuańska

Oddziaływanie migrantów z Lessepsu na system może być silniejsze ze względu na główny czynnik antropogeniczny : budowę Tamy Asuańskiej . Przed budową Nil był w stanie głęboko wpłynąć na środowisko morskie wschodniej części Morza Śródziemnego, uwalniając duże ilości wody bogatej w składniki odżywcze. Doprowadziło to do dużej obfitości fitoplanktonu w delcie, co miało korzystny wpływ na produktywność otaczającego morza i przyciągało duże ławice sardynek, co zaowocowało wysoce lukratywnym rybołówstwem komercyjnym. Po ukończeniu budowy tamy w 1964 r. zrzucanie substancji odżywczych do Morza Śródziemnego zmalało, a wraz z nim produktywność, co doprowadziło do gwałtownego spadku populacji ryb, mianowicie sardynek, co ostatecznie doprowadziło do upadku sardynek . W rezultacie egipskie połowy okrężnicami pochłaniają obecnie tylko 10% połowów przed zaporą, chociaż może to również wynikać z wpływu rozproszenia inwazyjnych gatunków z Morza Czerwonego. Wypływ słodkiej wody z Nilu mógł być naturalną barierą dla niektórych migrantów w ich przemieszczaniu się do wschodniej części Morza Śródziemnego.

Zmiana klimatu

Wraz ze zmianą klimatu i ociepleniem temperatury wody morskiej ciepłolubnym migrantom z Lessepsu może być łatwiej rozmnażać się, rosnąć i przetrwać oraz dać im wyraźną przewagę nad rodzimymi taksonami śródziemnomorskimi z umiarkowanej strefy klimatycznej. Oba procesy, globalne ocieplenie i napływ migrantów z Lessepsu, mogą wpłynąć na już chwiejne rybołówstwo, wypierając ważne z handlowego punktu widzenia rodzime gatunki, powodując przesunięcie fazowe w ekosystemach przybrzeżnych i zmieniając wzorce krajobrazu morskiego. Ponadto pogłębianie się ciepłej warstwy powierzchniowej powoduje masową śmiertelność organizmów nietolerujących wysokich temperatur. Dzięki różnym badaniom wykazano, że gatunki są obecnie ograniczone do głębszych poziomów i rozwijają się krócej niż w przeszłości. Zmiana klimatu jest również kolejnym stresorem w tym systemie, zanikiem naturalnych barier, które kiedyś istniały, aby uniemożliwić wielu rdzennym mieszkańcom Morza Czerwonego migrację do Morza Śródziemnego. Z powodu globalnego ocieplenia we wschodniej części Morza Śródziemnego obserwuje się wzrost temperatury i zasolenia, co zmniejsza barierę hydrologiczną między dwoma morzami, faworyzując migrantów z tropiku Indo-Pacyfiku, którzy mają powinowactwo do ciepłych wód i powodując śmiertelność w umiarkowanych Tubylcy ze wschodniej części Morza Śródziemnego. The Jeziora Gorzkie stworzyły naturalną barierę zasolenia w Kanale Sueskim ze względu na duże złoża soli, uniemożliwiając migrację wielu gatunkom. Jednak ze względu na odświeżanie tych jezior ta naturalna bariera słabnie, umożliwiając większą migrację gatunków inwazyjnych.

Inne przykłady

Ameryka północna

Minóg morski dotarł do jeziora Ontario z Oceanu Atlantyckiego kanałami żeglugowymi i został zarejestrowany po raz pierwszy w jeziorze Ontario w latach trzydziestych XIX wieku, ale wodospad Niagara stanowił barierę dla ich dalszego rozprzestrzeniania się. Pogłębienie kanału Welland w 1919 r. Pozwoliło minogom morskim ominąć barierę utworzoną przez wodospady, a do 1938 r. Minogi morskie odnotowano we wszystkich Wielkich Jeziorach .

Karczmarz ( Alosa pseudoharengus ), gatunek alozy z zachodniego Atlantyku, również zaatakował Wielkie Jeziora, wykorzystując kanał Welland do ominięcia wodospadu Niagara . Skolonizowali Wielkie Jeziora i rozpowszechnili się głównie w jeziorach Huron i Michigan , osiągając szczyt liczebności w latach pięćdziesiątych i osiemdziesiątych XX wieku.

Europa

Leszcz białooki ( Ballerus sapa ) zaatakował dorzecze Wisły migrując wzdłuż Kanału Dniepr – Bug na Białorusi , który łączy dorzecze Wisły z Dnieprem .

Panama

Niewielka liczba gatunków wykorzystała Kanał Panamski do przeniesienia się z Oceanu Atlantyckiego do Oceanu Spokojnego i odwrotnie. Sześć gatunków ryb atlantyckich odnotowano po stronie Pacyfiku kanału, a trzy gatunki ryb Pacyfiku znaleziono po atlantyckiej stronie kanału. Ryby atlantyckie obejmowały Lupinoblennius dispar , Hypleurochilus aequipinnis , Barbulifer ceuthoecus , Oostethus lineatus , Lophogobius cyprinoides i Omobranchus punctatus , podczas gdy gatunki z Pacyfiku przenoszące się do Atlantyku obejmowały Gnathanodon speciosus . Słodkowodne środowisko jeziora Gatun stanowi barierę dla wymiany gatunków morskich.

Kontenery transportowe

Kontenery , które spadają ze statków towarowych, mogą stanowić nowe siedlisko dla gatunków inwazyjnych, w taki sam sposób jak sztuczna rafa . Dno oceanu wzdłuż szlaków żeglugowych jest często pozbawione twardych powierzchni potrzebnych niektórym gatunkom, a teoretyzuje się, że zagubione kontenery mogą służyć jako odskocznia, z której gatunki inwazyjne mogłyby podróżować do nowych portów.

Zobacz też

• Lista migrantów z Lessepsji

Linki zewnętrzne

• Słownikowa definicja języka lessepskiego w Wikisłowniku