Determining the potential for dispersal of the invasive mussel Xenostrobus securis (Lamarck, 1819) in the Ría de Vigo (Galicia, NW Iberian Peninsula): pre- and post- settlement factors

Abstract

The structure of benthic communities will be determined by several complex biotic and abiotic processes whose importance varies spatio-temporally. The availability of larvae, larval settlement and recruitment are key processes that determine the abundance and distribution of benthic organisms, especially for adults of sessile species. The spatio-temporal variability in pre- and post- settlement processes can be due to various physical and biological factors such as currents, changes in the physico-chemical properties of the water column conditions, predation, competition or larval behaviour. The range of abiotic conditions suitable for growth and normal physiological development of a species may be unusually narrower than its tolerance limits and environmental tolerance may not be the same in the case of gametes, larvae or adults. Often, features such as a short generation time and a wide environmental tolerance have been associated with successful invasive species. In the case of invasive invertebrate species with planktonic larvae stages, patterns of ocean circulation in the receiving region or climatic conditions such as temperature and salinity are important in determining the success of the invasion. In addition, various anthropogenic pressures such as a port heavy traffic or aquaculture activities, especially in estuarine areas, may be they factors in the establishment of invasive species. Xenostrobus securis (Lamark, 1819) is native species from Australia and New Zealand that lives in brackish waters with fine sediment enriched in organic matter. Outside of this native range, this species is able to colonize all kinds of both natural and artificial substrates. So far, the only available data on the reproductive biology of X. securis were published by Wilson (1969) in the Swan River estuary in Australia, their native origin. There, spawning occurs from November and extends for a few months depending mainly on salinity variations. X. securis was reported as an invasive species for first time in Italian coastal lagoons. Later expansion occurred across the Mediterranean lagoons and Tyrrhenian Sea. In the Iberian Peninsula, X. securis was first reported in the Ría de Vigo and later in the Ria de Pontevedra. In the Ría de Vigo, the highest abundance of X. securis is at Pontesampaio, location placed at the mouth of Rio Verdugo. From this location it was spread to other areas of the Ensenada de San Simon and Ría de Pontevedra, although with smaller abundances. Salinity and diversity of recipient community seem to be important factors explaining its patterns of abundance and its distributions in the Galician Rias Baixas. The main objective of this study is to understand the various pre- and post-settlement factors that affect the distribution of the invasive species X. securis in order to estimate its potential for dispersion and ability to threat the ecosystem.

La estructura de las comunidades bentónicas se puede determinar a través de diversos procesos complejos bióticos y abióticos, y su importancia varía espacial y temporalmente. La disponibilidad de las larvas en proceso de asentamiento y el reclutamiento son factores clave que determinan la abundancia y la distribución de los organismos bentónicos, especialmente para los adultos de especies sésiles. La variabilidad espacio-temporal en los procesos de pre- y post- asentamiento pueden ser debidos a varios factores físicos y biológicos como las corrientes, cambios en las propiedades físico-químicas de la columna de agua, predación, competición o el comportamiento larvario. El rango de las condiciones abióticas adecuadas para el normal crecimiento y desarrollo fisiológico de una especie, puede ser inusualmente más pequeño que sus límites de tolerancia y la tolerancia ambiental puede no ser la misma en el caso de los gametos, larvas o adultos. A menudo, características tales como un corto tiempo de generación y una amplia tolerancia ambiental están asociadas a especies invasoras con éxito. En el caso de las especies de invertebrados invasores con estadios de larva planctónica, los patrones de circulación oceánica en la región receptora o las condiciones climáticas tales como la temperatura y la salinidad son importantes para determinar el éxito de la invasión. Además, diversas presiones antropogénicas, tales como el tráfico portuario o actividades de la acuicultura, especialmente en zonas estuarinas, pueden ser los factores de peso para el establecimiento de las especies invasoras. Xenostrobus securis (Lamark, 1819) es una especie nativa Australia y Nueva Zelanda, habita en aguas salobres con sedimento fino y enriquecido en materia orgánica. Presenta la capacidad de colonizar sustratos naturales y artificiales. Hasta el momento, los únicos datos disponibles sobre la biología reproductiva de X. securis fueron publicadas por Wilson (1969) en el estuario del Rio Swan en Australia, su área original. X. securis fue registrada como especie invasora por primera vez en las lagunas de las costas italianas. Más tarde se expandió a través del Mediterráneo llegando hasta el mar Tirreno. En la Península Ibérica, X. securis fue registrada en la Ría de Vigo y tiempo después en la Ría de Pontevedra. En la Ría de Vigo, la mayor abundancia de esta especie se encuentra en Pontesampaio, localización situada en la desembocadura del Río Verdugo. Desde este punto fue expandiéndose a otras áreas de la Ensenada de San Simón y de la Ría de Pontevedra, aunque en menor abundancia. La salinidad y la diversidad de la comunidad receptora parecen ser factores importantes que explicarían los patrones de abundancia y la distribución en las Rías Baixas. El principal objetivo de este estudio es comprender como varían los factores de pre- y post-asentamiento en el efecto de la distribución de la especie invasora X. securis con el fin de estimar el potencial de dispersión y la capacidad de amenazar el ecosistema.

A estrutura das comunidades bentónicas pódese determinar a través de diversos procesos complexos bióticos e abióticos, e a súa importancia varía espacial e temporalmente. A dispoñibilidade de larvas en proceso de asentamento e o reclutamento son factores clave que determinan a abundancia e a distribución dos organismos bénticos, especialmente para os adultos de especies sésiles. A variabilidade espazo-temporal nos procesos de pre- e post- asentamento poden deberse a varios factores físicos e biolóxicos como as correntes, cambios nas propiedades físico-químicas da columna de auga, predación, competición ou no comportamento larvario. O rango das condicións abióticas adecuadas para o crecemento normal e desenvolvemento fisiolóxico dunha especie, pode ser inusualmente máis pequeño cos seus límites de tolerancia e a tolerancia ambiental pode non ser a mesma no caso dos gametos, larvas ou adultos. A miúdo, características tales como un corto tempo de xeración e unha ampla tolerancia ambiental están asociadas ás especies invasoras con éxito. No caso das especies de invertebrados invasores con estadios de larva planctónica, os patróns de circulación oceánica na rexión receptora ou as condicións climáticas tales como a temperatura e a salinidade son importantes para determinar o éxito da invasión. Ademais, diversas presións antropoxénicas, tales como o tráfico portuario ou as actividades de acuicultura, especialmente nas zonas estuarinas, poden ser os factores de peso para o establecemento das especies invasoras Xenostrobus securis (Lamark, 1819) é una especie nativa de Australia e Nova Zelanda, habita nas augas salobres con sedimento fino e enriquecido en materia orgánica. Fóra da súa zona de orixe, esta especie presenta a capacidade de colonizar tanto sustratos naturais como artificiais. Ata o momento, os únicos datos dispoñibles sobre a bioloxía reprodutiva de X. securis foron publicadas por Wilson (1969) no estuario de Río Swan en Australia, a súa área orixinal. Alí os desoves acontecen en Novembro e exténsende durante uns poucos meses máis dependendo principalmente das variacións de salinidade. X. securis foi rexistrada como especie invasora por vez primeira nas lagoas das costas italianas. Máis tarde expandiuse a través do Mediterráneo chegando ata o mar Tirreno. Na Península Ibérica, X. securis foi rexistrada na Ría de Vigo e tempo despois na Ría de Pontevedra. Na Ría de Vigo, a maior abundancia desta especie atópase en Pontesampaio, situada na desembocadura do Río Verdugo. Desde ese punto foi expandíndose a outras áreas da Enseanda de San Simón e da Ría de Pontevedra, aínda que en menor abundancia. A salinidade e a diversidade da comunidade receptora parecen ser factores importantes que explicarían os patróns de abundancia e a distribución das Rías Baixas. O principal obxectivo deste estudo é comprender como varían os factores de pre- e post- asentamento no efecto da distribución da especie invasora X. securis co fin de estimar o potencial de dispersión e capacidade de ameazar o ecosistema.