Methods for alien species impact assessment: applications in the Mediterranean Sea

Abstract

Biological invasions constitute a major driver for ecosystem changes, affecting their structure and functioning. After their establishment in new regions, alien species can become invasive and cause severe impacts on the recipient ecosystems. Invasive species may affect the structure and composition of local communities, the provision of ecosystem services, local economies and human health. The current trend of new species introductions around the world is continuously accelerating, driven by the increasing rate of human mobility. Additionally, biological invasions’ consequences can be further intensified by the simultaneous action of other environmental stressors such as climate change. Still, alien species impacts can also be positive for recipient ecosystems as they can occupy empty niches and provide lost ecosystem functions or benefit humans with various ecosystem services such as food provision. Robust impact assessment techniques are needed to accurately understand alien species’ effects on the modern world and promote the appropriate biological invasions management strategies. The Mediterranean Sea is a global biological invasions hotspot, highly impacted by the effects of invasive alien species. At the same time, the Mediterranean Sea constitutes an important biodiversity hotspot that is undergoing significant alterations in its food-webs and ecosystem functions due to the rapid establishment of marine alien species. Humans are also influenced by biological invasions in the region, adapting their activities based on expected outcomes, either avoiding or actively engaging with alien species. The current Doctoral thesis assessed alien species’ impacts on biodiversity, ecosystem services and human health in the Mediterranean Sea. Impact assessment was conducted using a range of methods, including literature research, systematic assessment frameworks, field surveys, experiments and impact mapping with the goal of advancing the current understanding of alien species’ impacts on Mediterranean ecosystems. The methods employed aimed to assess alien species impacts and provide the necessary knowledge and tools to enhance the practices of biological invasions management in the Mediterranean Sea.

Οι βιολογικές εισβολές αποτελούν έναν παγκόσμιο παράγοντα περιβαλλοντικής αλλαγής των οικοσυστημάτων καθώς επηρεάζουν τη δομή και τον τρόπο λειτουργίας τους. Μετά την εγκατάσταση τους σε νέα οικοσυστήματα, τα ξενικά είδη μπορεί να εξελιχθούν σε εισβολικά και να προκαλέσουν σημαντικές επιπτώσεις στην βιοποικιλότητα, την παροχή οικοσυστημικών υπηρεσιών, την τοπική οικονομία και την ανθρώπινη υγεία. Ο ρυθμός εισαγωγής νέων ξενικών ειδών στα οικοσυστήματα αυξάνεται διαρκώς λόγω της αυξανόμενης κινητικότητας των ανθρώπων. Επιπλέον, οι επιπτώσεις των βιολογικών εισβολών μπορούν να ενταθούν λόγω της παράλληλης δράσης άλλων περιβαλλοντικών πιέσεων όπως η κλιματική αλλαγή. Οι επιπτώσεις των ξενικών ειδών μπορεί να είναι και θετικές για την βιοποικιλότητα όπως σε περιπτώσεις που καταλαμβάνουν κενό οικολογικό θώκο και παρέχουν χαμένες οικολογικές λειτουργίες ή για τις οικοσυστημικές υπηρεσίες σε περιπτώσεις όπως η παροχή νέων αλιευτικών στόχων. H αξιολόγηση επιπτώσεων είναι απαραίτητη προκειμένου να κατανοήσουμε τις συνέπειες των βιολογικών εισβολών και να επιλεχθούν οι κατάλληλες δράσεις διαχείρισης. Τα θαλάσσια οικοσυστήματα της Μεσογείου έχουν επηρεαστεί σε πολύ σημαντικό βαθμό από τις βιολογικές εισβολές. Η παρούσα διδακτορική διατριβή αξιολόγησε τις επιπτώσεις ξενικών ειδών στη βιοποικιλότητα, τις οικοσυστημικές υπηρεσίες και την ανθρώπινη υγεία στη Μεσόγειο Θάλασσα. Η αξιολόγηση των επιπτώσεων πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας ένα εύρος διαφορετικών μεθόδων που περιλάμβαναν βιβλιογραφική έρευνα, συστηματικά πλαίσια αξιολόγησης επιπτώσεων, έρευνες πεδίου, πειράματα και χαρτογράφηση επιπτώσεων με στόχο της ενίσχυση της σχετικής γνώσης των βιολογικών εισβολών στα θαλάσσια οικοσυστήματα της Μεσογείου. Οι τεχνικές που εφαρμόστηκαν για την αξιολόγηση των επιπτώσεων των ξενικών ειδών, στόχευσαν επίσης να παρέχουν την κατάλληλή γνώση και τα κατάλληλα εργαλεία για την ενίσχυση της διαχείρισης των βιολογικών εισβολών στη Μεσόγειο Θάλασσα.