• Energy Research

La menace posée par les espèces exotiques envahissantes dans le monde nécessite une approche globale pour identifier les espèces introduites qui sont susceptibles de présenter un risque élevé d'impact sur les espèces et les écosystèmes indigènes. Pour éclairer les politiques, les parties prenantes et les décisions de gestion sur les menaces mondiales pour les écosystèmes aquatiques, 195 évaluateurs représentant 120 zones d'évaluation des risques sur les six continents habités ont examiné 819 espèces non indigènes de 15 groupes d'organismes aquatiques (eau douce, saumâtre, plantes et animaux marins) à l'aide du kit de dépistage invasif des espèces aquatiques. Cet outil multilingue d'aide à la décision pour le dépistage des risques des organismes aquatiques fournit aux évaluateurs des scores de risque pour une espèce dans les conditions actuelles et futures du changement climatique qui, après un étalonnage statistique, permet la classification précise des espèces en catégories de risque élevé, moyen et faible dans les conditions climatiques actuelles et prévues. Les 1730 projections entreprises englobaient de vastes zones géographiques (régions, entités politiques, parties de celles-ci, plans d'eau, bassins hydrographiques, bassins de drainage des lacs et régions marines), ce qui a permis d'identifier des seuils pour presque tous les groupes d'organismes aquatiques examinés ainsi que pour les classes de climat tropical, tempéré et continental, et pour les écorégions marines tropicales et tempérées. Au total, 33 espèces ont été identifiées comme présentant un « risque très élevé » d'être ou de devenir envahissantes, et les scores de plusieurs de ces espèces sous le climat actuel ont augmenté dans les conditions climatiques futures, principalement en raison de leurs larges tolérances thermiques. Les seuils de risque déterminés pour les groupes taxonomiques et les zones climatiques fournissent une base par rapport à laquelle les seuils calibrés spécifiques à une zone ou basés sur le climat peuvent être interprétés. À leur tour, les classements de risque aident les décideurs à identifier les espèces qui nécessitent une action de gestion « rapide » immédiate (par exemple, éradication, contrôle) pour éviter ou atténuer les impacts négatifs, qui nécessitent une évaluation complète des risques et qui doivent être restreintes ou interdites en ce qui concerne l'importation et/ou la vente en tant qu'amélioration ornementale ou aquarium/pêcherie. La amenaza que representan las especies no nativas invasoras en todo el mundo requiere un enfoque global para identificar qué especies introducidas probablemente representen un riesgo elevado de impacto para las especies nativas y los ecosistemas. Para informar las políticas, las partes interesadas y las decisiones de gestión sobre las amenazas globales a los ecosistemas acuáticos, 195 evaluadores que representan 120 áreas de evaluación de riesgos en los seis continentes habitados examinaron 819 especies no nativas de 15 grupos de organismos acuáticos (agua dulce, salobre, plantas y animales marinos) utilizando el Kit de detección de invasividad de especies acuáticas. Esta herramienta multilingüe de apoyo a la toma de decisiones para la detección de riesgos de organismos acuáticos proporciona a los evaluadores puntuaciones de riesgo para una especie en condiciones de cambio climático actuales y futuras que, después de una calibración basada en estadísticas, permite la clasificación precisa de especies en categorías de riesgo alto, medio y bajo en condiciones climáticas actuales y previstas. Los exámenes de 1730 abarcaron amplias áreas geográficas (regiones, entidades políticas, partes de las mismas, cuerpos de agua, cuencas fluviales, cuencas de drenaje de lagos y regiones marinas), lo que permitió identificar umbrales para casi todos los grupos de organismos acuáticos examinados, así como para las clases de clima tropical, templado y continental, y para las ecorregiones marinas tropicales y templadas. En total, se identificaron 33 especies con un "riesgo muy alto" de ser o convertirse en invasoras, y las puntuaciones de varias de estas especies en el clima actual aumentaron en condiciones climáticas futuras, principalmente debido a sus amplias tolerancias térmicas. Los umbrales de riesgo determinados para los grupos taxonómicos y las zonas climáticas proporcionan una base contra la cual se pueden interpretar los umbrales calibrados específicos de la zona o basados en el clima. A su vez, las clasificaciones de riesgo ayudan a los responsables de la toma de decisiones a identificar qué especies requieren una acción de gestión "rápida" inmediata (por ejemplo, erradicación, control) para evitar o mitigar los impactos adversos, que requieren una evaluación completa del riesgo y que deben restringirse o prohibirse con respecto a la importación y/o venta como mejora ornamental o de acuario/pesquería. The threat posed by invasive non-native species worldwide requires a global approach to identify which introduced species are likely to pose an elevated risk of impact to native species and ecosystems. To inform policy, stakeholders and management decisions on global threats to aquatic ecosystems, 195 assessors representing 120 risk assessment areas across all six inhabited continents screened 819 non-native species from 15 groups of aquatic organisms (freshwater, brackish, marine plants and animals) using the Aquatic Species Invasiveness Screening Kit. This multi-lingual decision-support tool for the risk screening of aquatic organisms provides assessors with risk scores for a species under current and future climate change conditions that, following a statistically based calibration, permits the accurate classification of species into high-, medium- and low-risk categories under current and predicted climate conditions. The 1730 screenings undertaken encompassed wide geographical areas (regions, political entities, parts thereof, water bodies, river basins, lake drainage basins, and marine regions), which permitted thresholds to be identified for almost all aquatic organismal groups screened as well as for tropical, temperate and continental climate classes, and for tropical and temperate marine ecoregions. In total, 33 species were identified as posing a 'very high risk' of being or becoming invasive, and the scores of several of these species under current climate increased under future climate conditions, primarily due to their wide thermal tolerances. The risk thresholds determined for taxonomic groups and climate zones provide a basis against which area-specific or climate-based calibrated thresholds may be interpreted. In turn, the risk rankings help decision-makers identify which species require an immediate 'rapid' management action (e.g. eradication, control) to avoid or mitigate adverse impacts, which require a full risk assessment, and which are to be restricted or banned with regard to importation and/or sale as ornamental or aquarium/fishery enhancement. يتطلب التهديد الذي تشكله الأنواع غير الأصلية الغازية في جميع أنحاء العالم نهجًا عالميًا لتحديد الأنواع المدخلة التي من المحتمل أن تشكل خطرًا كبيرًا للتأثير على الأنواع والنظم الإيكولوجية المحلية. لإبلاغ السياسات وأصحاب المصلحة وقرارات الإدارة بشأن التهديدات العالمية للنظم الإيكولوجية المائية، قام 195 مقيماً يمثلون 120 منطقة لتقييم المخاطر في جميع القارات الست المأهولة بالسكان بفحص 819 نوعاً غير أصلي من 15 مجموعة من الكائنات المائية (المياه العذبة والمالحة والنباتات والحيوانات البحرية) باستخدام مجموعة فحص غزو الأنواع المائية. توفر أداة دعم القرار متعددة اللغات لفحص مخاطر الكائنات الحية المائية للمقيمين درجات مخاطر للأنواع في ظل ظروف تغير المناخ الحالية والمستقبلية التي تسمح، بعد المعايرة القائمة على الإحصاء، بالتصنيف الدقيق للأنواع إلى فئات عالية ومتوسطة ومنخفضة المخاطر في ظل الظروف المناخية الحالية والمتوقعة. وشملت عمليات الفحص التي أجريت عام 1730 مناطق جغرافية واسعة (المناطق والكيانات السياسية وأجزاء منها والمسطحات المائية وأحواض الأنهار وأحواض تصريف البحيرات والمناطق البحرية)، مما سمح بتحديد عتبات لجميع المجموعات العضوية المائية التي تم فحصها تقريبًا وكذلك لفئات المناخ الاستوائية والمعتدلة والقارية، وللمناطق الإيكولوجية البحرية الاستوائية والمعتدلة. في المجموع، تم تحديد 33 نوعًا على أنها تشكل "خطرًا كبيرًا جدًا" من أن تكون أو تصبح غازية، وزادت درجات العديد من هذه الأنواع في ظل المناخ الحالي في ظل الظروف المناخية المستقبلية، ويرجع ذلك أساسًا إلى تفاوتاتها الحرارية الواسعة. توفر عتبات المخاطر المحددة للمجموعات التصنيفية والمناطق المناخية أساسًا يمكن على أساسه تفسير عتبات المعايرة الخاصة بالمناطق أو القائمة على المناخ. في المقابل، تساعد تصنيفات المخاطر صانعي القرار على تحديد الأنواع التي تتطلب إجراءً إداريًا "سريعًا" فوريًا (مثل الاستئصال والمكافحة) لتجنب أو تخفيف الآثار السلبية، والتي تتطلب تقييمًا كاملاً للمخاطر، والتي يجب تقييدها أو حظرها فيما يتعلق بالاستيراد و/أو البيع كزينة أو تحسين حوض السمك/مصايد الأسماك.

Current trends in the global climate facilitate the displacement of numerous marine species from their native distribution ranges to higher latitudes when facing warming conditions. In this work, we analyzed occurrences of a circumtropical reef fish, the spotfin burrfish, Chilomycterus reticulatus (Linnaeus, 1958), in the Madeira Archipelago (NE Atlantic) between 1898 and 2021. In addition to available data sources, we performed an online survey to assess the distribution and presence of this species in the Madeira Archipelago, along with other relevant information, such as size class and year of the first sighting. In total, 28 valid participants responded to the online survey, georeferencing 119 C. reticulatus sightings and confirming its presence in all archipelago islands. The invasiveness of the species was screened using the Aquatic Species Invasiveness Screening Kit. Five assessments rated the fish as being of medium risk of establishing a local population and becoming invasive. Current temperature trends might have facilitated multiple sightings of this thermophilic species in the Madeira Archipelago. The present study indicates an increase in C. reticulatus sightings in the region. This underlines the need for updated comprehensive information on species diversity and distribution to support informed management and decisions. The spread of yet another thermophilic species in Madeiran waters provides further evidence of an ongoing tropicalization, emphasizing the need for monitoring programs and the potential of citizen science in complementing such programs.

Marinas are hubs for non-indigenous species (NIS) and constitute the nodes of a network of highly modified water bodies (HMWB) connected by recreational maritime traffic. Floating structures, such as pontoons, are often the surfaces with higher NIS abundance inside marinas and lead the risk for NIS introduction, establishment and spread. However, there is still little information on how the location within the marina and the substratum type can influence the recruitment of fouling assemblages depending on water parameters and substratum chemical composition. In this study, fouling recruitment was studied using an experimental approach with three materials (basalt, concrete and HDPE plastic) in two sites (close and far to the entrance) in two marinas of Madeira Island (NE Atlantic, Portugal). The structure of benthic assemblages after 6- and 12-months colonization, as well as biotic abundance, NIS abundance, richness, diversity, assemblages' volume, biomass and assemblages' morphology were explored. Differences between marinas were the main source of variation for both 6- and 12-month assemblages, with both marinas having different species composition and biomass. The inner and outer sites of both marinas varied in terms of structure and heterogeneity of assemblages and heterogeneity of morphological traits, but assemblages did not differ among substrata. However, basalt had a higher species richness and diversity while concrete showed a higher bioreceptivity in terms of total biotic coverage than the rest of materials. Overall, differences between and within marinas could be related to their structural morphology. This study can be valuable for management of urban ecosystems, towards an increase in the environmental and ecological status of existing marinas and their HMWB and mitigation coastal ecosystems degradation.

Coastal sprawl is among the main drivers of global degradation of shallow marine ecosystems. Among artificial substrates, quarry rock can have faster recruitment of benthic organisms compared to traditional concrete, which is more versatile for construction. However, the factors driving these differences are poorly understood. In this context, this study was designed to compare the intertidal and subtidal benthic and epibenthic assemblages on concrete and artificial basalt boulders in six locations of Madeira Island (northeastern Atlantic, Portugal). To assess the size of the habitat, the shorelines in the study area were quantified using satellite images, resulting in >34 % of the south coast of Madeira being artificial. Benthic assemblages differed primarily between locations and secondarily substrates. Generally, assemblages differed between substrates in the subtidal, with lower biomass and abundance in concrete than basalt. We conclude that these differences are not related to chemical effects (e.g., heavy metals) but instead to a higher detachment rate of calcareous biocrusts from concrete, as surface abrasion is faster in concrete than basalt. Consequently, surface integrity emerges as a factor of ecological significance in coastal constructions. This study advances knowledge on the impact and ecology of artificial shorelines, providing a baseline for future research towards ecological criteria for coastal protection and management.

This workflow corresponds to the study "Global Assessment of Innovative Solutions to tackle Marine Litter" by Bellou, Nikoleta; Gambardella, Chiara; Karantzalos, Konstantinos; Monteiro, João; Canning-Close, João; Kemna, Stephanie; Arrieta-Giron, Camilo A.; Lemmen, Carsten, published in Nature Sustainability 2021, doi:10.1038/s41893-021-00726-2 Please cite the original publication when using this software. An automated data workflow for the analysis and graphical representation of the data was conducted with open source software, among them Python, Seaborn, LaTeX, and Inkscape.