Published February 24, 2022
| Version v1
Publication
Open
Ship Biofouling as a Vector for Non-indigenous Aquatic Species to Canadian Arctic Coastal Ecosystems: A Survey and Modeling-Based Assessment
- 1. Fisheries and Oceans Canada
- 2. National University of Salta
- 3. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
Description
Ship biofouling is a major vector for the introduction and spread of harmful marine species globally; however, its importance in Arctic coastal ecosystems is understudied. The objective of this study was to provide insight regarding the extent of biofouling (i.e., percent cover, abundance, and species richness) on commercial ships operating in the Canadian Arctic. A questionnaire was used to collect information on travel history, antifouling practices, and self-reported estimates of biofouling extent from ships operating in the region during 2015–2016. Twenty-five percent of ships operating in the region during the study period completed the questionnaire ( n = 50). Regression trees were developed to infer the percent cover of biofouling, total abundance of fouling invertebrates, and fouling species richness on respondent ships based on previous underwater wetted surface assessments of commercial ships in Canada. Age of antifouling coating system was the only significant predictor of percent cover and total abundance of biofouling invertebrates, while the number of biogeographic realms previously visited and port residence time were significant predictors for fouling species richness. Comparison of relevant travel history features reported through the questionnaire to the regression tree models revealed that 41.9% of 43 respondent ships had antifouling coating systems older than 630 days and are therefore inferred to have relatively high (> 9.3%) biofouling percent cover. More than half of respondent ships (62.8%) had antifouling coating systems older than 354 days and are therefore inferred to have a relatively high total abundance (over 6,500 individuals) of fouling invertebrates. Nearly half of respondent ships (45.9% of 37 ships) had visited at least three biogeographic realms during their last 10 ports-of-call and are therefore inferred to have relatively high fouling species richness (mean 42 taxa). Self-reported estimates of biofouling cover were unreliable, being much lower than model inferences. Although the regression tree models have relatively low predictive power, explaining only 15–33% of the variance in biofouling extent, this study indicates that commercial ships are an active pathway for the transportation of non-indigenous aquatic species to Canadian Arctic coastal ecosystems via biofouling.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
الحشف الحيوي للسفن هو ناقل رئيسي لإدخال وانتشار الأنواع البحرية الضارة على مستوى العالم ؛ ومع ذلك، فإن أهميته في النظم الإيكولوجية الساحلية في القطب الشمالي غير مدروسة. كان الهدف من هذه الدراسة هو تقديم نظرة ثاقبة فيما يتعلق بمدى الحشف الحيوي (أي النسبة المئوية للغطاء والوفرة وثراء الأنواع) على السفن التجارية العاملة في القطب الشمالي الكندي. تم استخدام استبيان لجمع معلومات عن تاريخ السفر والممارسات المضادة للحشف والتقديرات المبلغ عنها ذاتيًا لمدى الحشف الحيوي من السفن العاملة في المنطقة خلال الفترة 2015–2016. أكملت خمسة وعشرون بالمائة من السفن العاملة في المنطقة خلال فترة الدراسة الاستبيان ( العدد = 50). تم تطوير أشجار الانحدار لاستنتاج النسبة المئوية لغطاء القاذورات الحيوية، والوفرة الإجمالية لللافقاريات القاذورات، وثراء الأنواع القاذورات على السفن المستجيبة بناءً على تقييمات سابقة للأسطح المبللة تحت الماء للسفن التجارية في كندا. كان عمر نظام الطلاء المضاد للحشف هو المؤشر المهم الوحيد للغطاء المئوي والوفرة الكلية للافقاريات الحشفية الحيوية، في حين أن عدد العوالم الجغرافية الحيوية التي تمت زيارتها سابقًا ووقت الإقامة في الميناء كانت تنبؤات مهمة لثراء الأنواع المتسخة. كشفت مقارنة ميزات تاريخ السفر ذات الصلة التي تم الإبلاغ عنها من خلال الاستبيان لنماذج شجرة الانحدار أن 41.9 ٪ من 43 سفينة مستجيبة لديها أنظمة طلاء مضادة للحشف أقدم من 630 يومًا، وبالتالي يُستنتج أن لديها تغطية عالية نسبيًا (> 9.3 ٪) من الحشف الحيوي. كان لدى أكثر من نصف السفن المستجيبة (62.8 ٪) أنظمة طلاء مضادة للحشف أقدم من 354 يومًا، وبالتالي يُستنتج أن لديها وفرة إجمالية عالية نسبيًا (أكثر من 6500 فرد) من اللافقاريات المتسخة. زار ما يقرب من نصف السفن المجيبة (45.9 ٪ من 37 سفينة) ثلاثة عوالم جغرافية حيوية على الأقل خلال آخر 10 منافذ استدعاء، وبالتالي يُستدل على ثراء الأنواع القاذورات العالية نسبيًا (يعني 42 فئة). كانت التقديرات المبلغ عنها ذاتيًا لغطاء الحشف الحيوي غير موثوقة، حيث كانت أقل بكثير من استنتاجات النموذج. على الرغم من أن نماذج شجرة الانحدار تتمتع بقوة تنبؤية منخفضة نسبيًا، مما يفسر 15-33 ٪ فقط من التباين في مدى الحشف الحيوي، تشير هذه الدراسة إلى أن السفن التجارية هي مسار نشط لنقل الأنواع المائية غير الأصلية إلى النظم الإيكولوجية الساحلية الكندية في القطب الشمالي عبر الحشف الحيوي.Translated Description (French)
L'encrassement biologique des navires est un vecteur majeur de l'introduction et de la propagation d'espèces marines nuisibles à l'échelle mondiale ; cependant, son importance dans les écosystèmes côtiers de l'Arctique est peu étudiée. L'objectif de cette étude était de donner un aperçu de l'étendue de l'encrassement biologique (c'est-à-dire le pourcentage de couverture, l'abondance et la richesse en espèces) sur les navires commerciaux opérant dans l'Arctique canadien. Un questionnaire a été utilisé pour recueillir des informations sur les antécédents de voyage, les pratiques antisalissure et les estimations autodéclarées de l'étendue de l'encrassement biologique des navires opérant dans la région au cours de la période 2015–2016. Vingt-cinq pour cent des navires opérant dans la région au cours de la période d'étude ont rempli le questionnaire ( n = 50). Des arbres de régression ont été développés pour déduire le pourcentage de couverture d'encrassement biologique, l'abondance totale d'invertébrés d'encrassement et la richesse en espèces d'encrassement sur les navires répondants sur la base des évaluations précédentes de la surface mouillée sous-marine des navires commerciaux au Canada. L'âge du système de revêtement antisalissure était le seul prédicteur significatif du pourcentage de couverture et de l'abondance totale des invertébrés de l'encrassement biologique, tandis que le nombre de domaines biogéographiques précédemment visités et le temps de résidence au port étaient des prédicteurs significatifs de la richesse des espèces d'encrassement. La comparaison des caractéristiques pertinentes de l'historique des voyages signalées dans le questionnaire aux modèles de l'arbre de régression a révélé que 41,9 % des 43 navires interrogés avaient des systèmes de revêtement antisalissure datant de plus de 630 jours et sont donc présumés avoir une couverture relativement élevée (> 9,3 %) en pourcentage de biosalissure. Plus de la moitié des navires interrogés (62,8 %) avaient des systèmes de revêtement antisalissure datant de plus de 354 jours et sont donc présumés avoir une abondance totale relativement élevée (plus de 6 500 individus) d'invertébrés salissants. Près de la moitié des navires interrogés (45,9 % des 37 navires) avaient visité au moins trois domaines biogéographiques au cours de leurs 10 derniers ports d'escale et sont donc présumés avoir une richesse en espèces d'encrassement relativement élevée (moyenne de 42 taxons). Les estimations autodéclarées de la couverture d'encrassement biologique n'étaient pas fiables, étant beaucoup plus faibles que les inférences du modèle. Bien que les modèles d'arbres de régression aient un pouvoir prédictif relativement faible, n'expliquant que 15 à 33 % de la variance de l'étendue de l'encrassement biologique, cette étude indique que les navires commerciaux sont une voie active pour le transport d'espèces aquatiques non indigènes vers les écosystèmes côtiers de l'Arctique canadien via l'encrassement biologique.Translated Description (Spanish)
La bioincrustación de buques es un vector importante para la introducción y propagación de especies marinas dañinas a nivel mundial; sin embargo, su importancia en los ecosistemas costeros del Ártico está poco estudiada. El objetivo de este estudio fue proporcionar información sobre el alcance de la bioincrustación (es decir, el porcentaje de cobertura, la abundancia y la riqueza de especies) en los buques comerciales que operan en el Ártico canadiense. Se utilizó un cuestionario para recopilar información sobre el historial de viajes, las prácticas antiincrustantes y las estimaciones autoinformadas del grado de bioincrustación de los buques que operaban en la región durante 2015–2016. El veinticinco por ciento de los buques que operaban en la región durante el período de estudio completaron el cuestionario ( n = 50). Los árboles de regresión se desarrollaron para inferir el porcentaje de cobertura de bioincrustación, la abundancia total de invertebrados incrustantes y la riqueza de especies incrustantes en los buques encuestados en función de evaluaciones previas de la superficie mojada bajo el agua de buques comerciales en Canadá. La edad del sistema de recubrimiento antiincrustante fue el único predictor significativo del porcentaje de cobertura y la abundancia total de invertebrados bioincrustantes, mientras que el número de reinos biogeográficos visitados anteriormente y el tiempo de residencia del puerto fueron predictores significativos de la riqueza de especies incrustantes. La comparación de las características relevantes del historial de viajes informadas a través del cuestionario con los modelos de árbol de regresión reveló que el 41,9% de los 43 buques encuestados tenían sistemas de recubrimiento antiincrustante de más de 630 días y, por lo tanto, se infiere que tienen un porcentaje de cobertura de bioincrustación relativamente alto (> 9,3%). Más de la mitad de los buques encuestados (62,8%) tenían sistemas de recubrimiento antiincrustante de más de 354 días y, por lo tanto, se infiere que tienen una abundancia total relativamente alta (más de 6.500 individuos) de invertebrados incrustantes. Casi la mitad de los buques encuestados (45,9% de 37 buques) habían visitado al menos tres reinos biogeográficos durante sus últimos 10 puertos de escala y, por lo tanto, se infiere que tienen una riqueza relativamente alta de especies incrustantes (media de 42 taxones). Las estimaciones autoinformadas de la cubierta de bioincrustación no fueron confiables, siendo mucho más bajas que las inferencias del modelo. Aunque los modelos de árboles de regresión tienen un poder predictivo relativamente bajo, lo que explica solo el 15–33% de la varianza en el grado de bioincrustación, este estudio indica que los barcos comerciales son una vía activa para el transporte de especies acuáticas no indígenas a los ecosistemas costeros del Ártico canadiense a través de la bioincrustación.Files
pdf.pdf
Files
(5.2 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:be4f27ebf91a3e098e993b496a3b0ac4
|
5.2 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- الحشف الحيوي للسفينة كناقل للأنواع المائية غير الأصلية إلى النظم الإيكولوجية الساحلية الكندية في القطب الشمالي: مسح وتقييم قائم على النمذجة
- Translated title (French)
- L'encrassement biologique des navires en tant que vecteur pour les espèces aquatiques non autochtones dans les écosystèmes côtiers de l'Arctique canadien : une enquête et une évaluation basée sur la modélisation
- Translated title (Spanish)
- La bioincrustación de barcos como vector para especies acuáticas no indígenas en los ecosistemas costeros árticos canadienses: un estudio y una evaluación basada en modelos
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4213453080
- DOI
- 10.3389/fmars.2022.808055
References
- https://openalex.org/W1522036780
- https://openalex.org/W1523918521
- https://openalex.org/W1536303125
- https://openalex.org/W1804660341
- https://openalex.org/W1965510792
- https://openalex.org/W1978273721
- https://openalex.org/W1986865303
- https://openalex.org/W2002180367
- https://openalex.org/W2028393627
- https://openalex.org/W2030358477
- https://openalex.org/W2035533885
- https://openalex.org/W2104109430
- https://openalex.org/W2111684210
- https://openalex.org/W2122629677
- https://openalex.org/W2127477128
- https://openalex.org/W2135727836
- https://openalex.org/W2139304063
- https://openalex.org/W2165156709
- https://openalex.org/W2166742043
- https://openalex.org/W2167431158
- https://openalex.org/W2517749185
- https://openalex.org/W2551373400
- https://openalex.org/W2556748938
- https://openalex.org/W2592309954
- https://openalex.org/W2605272040
- https://openalex.org/W2788175285
- https://openalex.org/W2790106049
- https://openalex.org/W2897807743
- https://openalex.org/W2912442859
- https://openalex.org/W2982416950
- https://openalex.org/W3025536750
- https://openalex.org/W3029617348
- https://openalex.org/W3091712078
- https://openalex.org/W3126156191
- https://openalex.org/W3134564213
- https://openalex.org/W4246931479