Carpobrotus edulis (L.) N.E.Br. : a threat to the conservation of coastal dune ecosystems

Abstract

[eng] Invasive plant species are considered as one of the greatest threats to biodiversity. The estimated cost of the damage they cause and its control reaches at least 10 million euros per year in Spain. As a result, their study and removal in order to revert to the original situation is a major issue, in both economic and environmental terms. Mediterranean coastal dunes are ecosystems with a high cultural and ecological value, and support many threatened and endemic species. One of the major invaders of Mediterranean ecosystems is a South African succulent species, Carpobrotus edulis (L.) N.E.Br. considered by the GEIB (Biological Invasions Specialist Group) as one of the 20 most aggressive invasive species. In many parts of the world where C. edulis invades natural dune ecosystems (such as Southern Europe, California or Australia), removal projects have been carried out in order to restore invaded dunes but they have not achieved the ultimate goal of dune restoration. In 2009, Conser and Connor found that C. edulis has strongly negative effects on the germination, survival and growth of Gilia Millifoliata, an annual plant native to the northern coastal region of California. To determine if the residual effects of C. edulis are widespread among other species in coastal plant communities, it is necessary to shed light onto the residual effects to the ecosystem caused by this invasive species. Understanding these effects will help land managers, restoration practitioners and scientists to more effectively manage and restore these ecosystems (Cox and Allen, 2011). Therefore, in this thesis, the following hypothesis were tested and proved: (i) the Iberian Peninsula is highly endangered by Carpobrotus edulis (ii) C. edulis had strong effects on invaded soils (iii) residual effects on dune soil inhibit the establishment of native plant species (iv) Carpobrotus edulis competes with native species directly and indirectly (v) the microbial community and soil characteristics are not recovered after C. edulis has been removed. (vi) species which establish in the ecosystem after the removal of the invasive species are different from the native species. (vii) the disturbance of soil dune characteristics provoked by C. edulis increases emergence of ruderal nitrophilous seedlings. (viii) the ruderal nitrophilous species compete with the typical native dune species, preventing their establishment. (ix) invasion process and restoration activities are dependent on the development stages of the implicated plants

[spa] Las especies exóticas invasoras son consideradas como una de las mayores amenzas para la biodiversidad. El coste estimado que causan y su control alcanza los 10 millones de euros al año en España. Por tanto su estudio y eliminación para revertir a la situación original es un tema muy importante tanto económica como ambientalmente. Las dunas costeras mediterráneas son ecosistemas con un alto valor cultural y ecológico y soportan muchas especies endémicas y amenazadas. Una de las especies invasoras más peligrosas de estos ecosistemas es la especie suculenta sudafricana Carpobrotus edulis (L.) N.E.Br., considerada por el GEIB (Grupo Especialista en Invasiones Biológicas) como una de las 20 especies invasoras más agresivas. En muchas partes del mundo donde C. edulis invade ecosistemas dunares nativos (Sur de Europa, California, Australia,…), se han llevado a cabo proyectos de eliminación, pero estos no han alcanzado el objetivo final de restauración dunar. Conser y Connor en 2009 encontraron que C. edulis causaba fuertes efectos negativos en la germinación, supervivencia y crecimiento de Gilia Millifoliata, una especie nativa anual de la región costera del norte de California. Para determinar si los efectos residuales de C. edulis están extendidos entre otras especies en las comunidades vegetales costeras, es necesario arrojar luz sobre los efectos residuales que la invasora causa en el ecosistema. Comprender esos efectos ayudará a administraciones, restauradores y científicos a manejar y restaurar más eficientemente estos ecosistemas. Por lo tanto, en esta tesis, las siguientes hipótesis fueron testadas y probadas: (i) la Península Ibérica se encuentra altamente amenazada por C. edulis (ii) C. edulis tiene fuertes efectos en los suelos invadidos (iii) estos efectos residuales en el suelo dunar inhiben el establecimiento de las plantas nativas (iv) C. edulis compite con las especies nativas directa e indirectamente (v) la comunidad microbiana y las características del suelo no se recuperan tras la retirada de la invasora (vi) las especies que se establecen las la retirada de la invasora son diferentes a las especies nativas (vii) los cambios del suelo dunar provocan que aumente la aparición de especies ruderales (viii) las especies ruderales compiten con las especies dunares impidiendo su establecimiento. (ix) el proceso de invasion y las actividades de restauración son dependientes del estado de desarrollo de las plantas implicadas.