Effects of the non-indigenous mud crab Rhithropanopeus harrisii on the benthic communities in the northern Baltic Sea

Abstract

The characteristics of the Baltic Sea make it especially vulnerable to non-indigenous species. Rhithropanopeus harrisii is a novel mud crab species in the northern Baltic Sea, where no native crab species exist. To determine the effects of R. harrisii invasion stage on the invertebrate community composition, six sites were selected in the Finnish Archipelago Sea, representing communities where R. harrisii was established, recently invaded communities, and uninvaded communities. Communities were sampled using a benthic grab in May, July, and September, and with non-catching habitat traps deployed from July to September. Communities where R. harrisii was established significantly differed from those with no R. harrisii in the benthic grab data, and recently invaded communities from the uninvaded in the habitat trap data, although the communities also differed from each other within invasion stage. Community composition was also explained by environmental factors, such as distance from the initial invasion centre, Fucus vesiculosus coverage, and site openness. Taxa contributing the most to community differences were Hydrobia spp., Theodoxus fluviatilis, Cerastoderma/Parvicardium, Mytilus trossulus, Macoma balthica, Corophium volutator and other amphipod species, and chironomid larvae. Most of these species tended to be less abundant in the presence of R. harrisii, many of them significantly. Diversity was significantly higher in the uninvaded communities compared to those where R. harrisii was established in the habitat trap data, but not in the benthic grab data. Although community composition is affected also by abiotic differences, the results show a clear shift in the invertebrate community composition following R. harrisii invasion.

Itämeren erityispiirteet tekevät siitä herkän vieraslajien vaikutuksille. Liejutaskurapu Rhithropanopeus harrisii on uusi vieraslaji pohjoisella Itämerellä, missä ei ole lainkaan alkuperäisiä taskurapulajeja. Liejutaskuravun leviämisvaiheen vaikutuksia pohjaeläinyhteisöihin selvitettiin keräämällä näytteitä kuudelta tutkimuskohteelta Saaristomerellä. Valitut kohteet edustivat yhteisöjä, joissa liejutaskurapu oli vakiintunut; yhteisöjä, joihin se on saapunut vastikään; ja yhteisöjä, joissa rapuja ei ollut. Näytteet kerättiin pohjanoutimella touko-, heinä- ja syyskuussa sekä ei-pyytävillä habitaattimerroilla, jotka laskettiin heinäkuussa ja nostettiin syyskuussa. Yhteisöt, joissa liejutaskurapu oli vakiintunut, erosivat noudinaineistossa yhteisöistä, joissa rapuja ei ollut. Merta-aineistossa viimeaikaisen leviämisvaiheen yhteisöt erosivat yhteisöistä, joissa rapuja ei ollut. Tutkimuskohteiden eliöyhteisöt kuitenkin erosivat toisistaan myös leviämisvaiheen sisällä. Myös ympäristötekijät, kuten etäisyys alkuperäisestä leviämiskeskuksesta, rakkohaurun Fucus vesiculosus peittävyys ja kohteen avoimuus selittivät yhteisöjen rakennetta. Eliöyhteisöjen rakenne-eroja liejutaskuravun leviämisvaiheiden välillä selittivät erityisesti erot sukkulakotiloiden Hydrobia spp., leväkotilon Theodoxus fluviatilis, sydänsimpukoiden Cerastoderma/Parvicardium, sinisimpukan Mytilus trossulus, liejusimpukan Macoma balthica, liejukatkan Corophium volutator, muiden katkalajien ja surviaissääsken toukkien runsaudessa. Useimmat näistä lajeista tai ryhmistä olivat harvalukuisempia yhteisöissä, joissa liejutaskurapu oli vakiintunut, monet tilastollisesti merkitsevästi. Yhteisöissä, joissa liejutaskurapu oli vakiintunut, monimuotoisuus oli merta-aineistossa merkitsevästi alhaisempi kuin yhteisöissä, joissa rapuja ei ollut. Noudinaineistossa monimuotoisuudessa ei ollut eroa leviämisvaiheiden välillä. Vaikka ympäristötekijät vaikuttavat yhteisön rakenteeseen, tulokset osoittavat, että pohjaeläinyhteisöjen rakenteessa tapahtuu merkittäviä muutoksia liejutaskuravun leviämisen ja runsastumisen myötä.