Invasiva arter kan vara mycket skadliga för marina ekosystem. Ta Caulerpa taxifolia som ett exempel.

Kallade "mördare alger" eftersom det tränger ut andra växter och djur när det koloniserar ett område med stora monotypiska vegetationsbestånd, C. taxifolia förskjuter rika marina livsmiljöer som stöder en mängd olika fiskar och ryggradslösa djur, lämnar ett område som inte kan föda djurlivet. År 2000, denna gröna algen, infödda i tropiska vatten, hittades i San Diego County Agua Hedionda Lagoon. Känd för att vara mycket invasiv i Medelhavet, en massiv - och slutligen framgångsrik - insats lanserades för att utrota den från södra Kaliforniens vatten.

Tyvärr, samma sak har inte varit sant för Sargassum horneri , en annan invasiv alg först upptäcktes 2003 i Long Beach hamn. Under de följande åren, S. horneri, en snabbt växande brunalg som är infödd i östra Asien, spred sig över södra Kalifornien och smög sig upp till norra kanalöarna utanför Santa Barbara -kusten.

UC Santa Barbara forskare, som har bedrivit långsiktig övervakning av inhemska kelpskogar i marina skyddade områden (MPA) runt norra kanalöarna sedan 2000, stött på låga nivåer av S. horneri runt Anacapa Island 2009. Fem år senare, dess överflöd började snabbt öka, kanske delvis på grund av ovanligt varmt vatten.

Granska år med övervakningsdata både inom och utanför MPA:erna, marinbiologerna märkte intressanta mönster på gemenskapsnivå och bestämde sig för att jämföra dem i olika områden runt Anacapa med olika nivåer av marint skydd. I den äldsta MPA-en komplett förbjuden zon skyddad sedan 1978-såg de mindre S. horneri än i de nyare som etablerades 2003. Deras analys visas i tidskriften Ekologi bokstäver .

"Vi hittade bevis för två distinkta ekologiska mekanismer - konkurrens och växtätande - som ger motståndskraft, men gemenskapsstaterna är verkligen inte likvärdiga, "sa huvudförfattaren Jennifer Caselle, forskningsbiolog vid UCSB:s Marine Science Institute (MSI). "Å ena sidan, i det gamla MPA, vi hittade en frisk kelpskog som konkurrerade invasiva och i fiskade områden, en gös som inte ger en växtätare. "

Med Anacapas komplexa uppsättning skyddsnivåer, utredarna jämförde den historiska no-take MPA med två nyare MPA:en som förbjuder fiske (dvs. en otillåten zon) och en som är en reserv för delvis upptagning, tillåter hummerfiske. Referenszonen var ett område som var helt öppet för fiske.

"Det historiska MPA har haft årtionden för att återställa sina friska kelpskogar, och motstånd mot invasion kan ha berott på konkurrens med de inhemska algarterna, kelps, "sa medförfattaren Lindsay Marks, en UCSB -doktorand vid Institutionen för ekologi, Evolution och marinbiologi vars doktorsexamen avhandlingen fokuserar på Sargassum. "I områden som är öppna för fiske, höga densiteter av växtätare verkar konsumera både de inhemska och de icke-infödda algarterna. Men i de nyare MPA:erna som befinner sig i övergångsstater, varken konkurrens eller växtätande var sannolikt tillräckligt stark för att förhindra invasionen av S. horneri. "

Enligt medförfattaren Katie Davis, en forskare i Caselle Lab, detta arbete visar att timing är viktigt. "Bara den långsiktiga MPA hade tillräckligt med tid för att utveckla ett hälsosamt samhälle som kan motstå invasion, "sa hon." Vår analys visar tydligt att de nyare MPA:erna inte har haft tillräckligt med tid att utveckla motståndskraft mot denna invasion. "

Det är sannolikt, Caselle noterade, att den friska kelpskogen utvecklats eftersom de huvudsakliga rovdjuren på borrar - California fårhuvud och California Spiny Hummer - är skyddade. Dessa organismer finns i stor mängd i det historiska MPA, där mängden kråkebotten är låg.

"Vår studie visar att motståndskraft inte är beroende av en enda trofisk nivå, "Sa Caselle." Vi tittade på hela samhället, att hitta top-down-tryck från de skyddade urchin-rovdjuren. Det ekade hela vägen genom livsmedelswebben, i slutändan ger motstånd mot en invasiv art. I områden utanför MPA:erna, de bästa rovdjuren finns i låga mängder och urborrarna är stora. "

I dag, de S. horneri invasion är extremt utbredd i södra Kalifornien och i Baja California, utan hopp om utrotning. "Invasiva arter är exceptionellt svåra att hantera när de väl är etablerade, "Marks sa." Lärdomen vi lär av den här studien är att det kan vara värdefullt att hantera effekterna av en invasiv art genom att hålla våra samhällen friska. Dock, nyckeln är att förhindra framtida invasioner. "