Search

Bryozoans are common animals in marine benthic (seabed) ecosystems, and also occur in freshwater rivers, with 6063 and 108 extant species in each environment respectively. There are 17,867 fossil species described. They are distributed across the oceans with a relatively high diversity on the Antarctic shelf. They are colonial suspension filter feeders with a calcified skeleton, a wide variety of life cycles and growth forms, and are well represented in the fossil record.

Marine ecosystems are directly threatened by multiple and interactive human stressors at global and local scales. Hence, it is vital to study biodiversity and ecological patterns through a multi-disciplinary approach, from understanding global diversity patterns to evaluating the ecological responses of species to different impacts in order to protect marine ecosystems. In this thesis, we focused on bryozoans, an abundant group of sessile marine invertebrates distributed worldwide, but generally understudied. Accordingly, in this thesis we provide different approaches to understand discovery and macroecological patterns at global scales, and the response of species to different stressors at local scales, combining the use of open databases, the in situ monitoring of natural populations, experiments in aquaria and the development of restoration techniques. At global scale, in Chapter I we unraveled discovery patterns of fossil and extant bryozoans and showed the highest number of fossil species described, highlighting that the current biodiversity represents only a small proportion of Earth’s past biodiversity. Beyond these differences, both groups showed an increase in the taxonomic effort during the past century. Despite this progress, future projections of discovery patterns of both groups showed a large proportion of species remaining to be discovered by the final of this century. In Chapter II, most of the global diversity patterns of marine sessile groups, including bryozoans, showed a non-unimodal latitudinal pattern with a dip in the number of species at the equator and a higher diversity in the Southern ocean. Moreover, this region will be less affected by global warming at the final of this century. In contrast, our analyses showed that the most sampled region for both marine sessile species and bryozoans was North Temperate Atlantic, highlighting the importance to quantify environmental drivers considering sampling effort biases. For this reason, we tested the effect of using the popular method of rarefaction (ES50) vs the incorporation of a frequency index of sampling effort as co-variate in quantitative models. Despite we obtained the same best predictors for both approaches (depth, nitrate, and SST), the models using the correction of sampling biases through frequency index showed better fitting, encouraging to incorporate this methodology in future studies. Focusing on the Mediterranean Sea, in Chapter 3 we studied the responses of bryozoans to different stressors. First, we showed that two abundant and common bryozoans, Pentapora fascialis and Myriapora truncata, displayed different tolerances to warming through the combination of in situ monitoring and experiments in aquaria. Moreover, in Chapter 4 the in situ monitoring of Pentapora fascialis populations revealed its fast population dynamics, with high recruitment and growth rates, and a high capacity of recovery. Accordingly, we observed an increase in the density of its populations in the Medes Island Marine Reserve since the 1990s. However, we evidenced that diving can impact on the density, recruitment, survival, and size of the colonies, registering lower values in frequented localities. Our results highlight that the over frequentation of divers compromises the future viability of populations, highlighting the need to explore other active management strategies. For this reason, in Chapter 5, we tested and developed different restoration techniques for P. fascialis, focusing on the recruitment enhancement through the installation of recruitment surfaces and the transplantation of adult colonies. The successful results and the affordable and economic cost of tested techniques aim to encourage the managers of Marine Protected Areas to apply similar methodologies. The results presented in this thesis show the importance to combine different approaches to understand the global and local ecological patterns of understudied but abundant groups, such as bryozoans. Our findings enlarge the current ecological knowledge of bryozoans at different scales, and highlight that more effort is needed to protect vulnerable populations. Els ecosistemes marins estan sotmesos a múltiples impactes a escales locals i globals i que a més interaccionen entre ells. Per aquesta raó, és important estudiar els patrons de biodiversitat i ecològics a través d’una aproximació multi-disciplinària, que pot anar des d’entendre els patrons de diversitat global fins a avaluar les respostes ecològiques de les espècies enfront diferents impactes, per així conservar i gestionar adequadament les comunitats marines. Fins aquest moment, la majoria d’estudis relacionat s’han centrat en grups carismàtics i populars, com ara les gorgònies, els coralls, les macroalgues o les fanerògames marines. En canvi, aquesta tesis es centra en l’estudi dels briozous, un grup abundant de invertebrats sèssils marins distribuïts per tot el món, però generalment poc estudiats. Per aquesta raó, el principal objectiu d’aquesta tesis és utilitzar diferents aproximacions per entendre els patrons de descobriment i macro-ecològics a escala global, i la resposta a diferents impactes a escala local, combinant el ús de bases de dades globals, el seguiment in situ de les poblacions, experiments en aquaris i el desenvolupament de tècniques de restauració. A més, la present tesis vol proporcionar un marc de treball per identificar, gestionar i conservar les poblacions vulnerables en el context de l’augment de les activitats humanes que afecten els ecosistemes marins. Els resultats presentats en aquesta tesis mostren la importància d’aplicar diferents aproximacions per entendre els patrons ecològics globals i locals de grups abundants però poc estudiats, com són els briozous. Els resultats obtinguts contribueixen a augmentar el coneixement dels patrons ecològics dels briozous a diferents escales, i mostren que cal més esforç per protegir les poblacions vulnerables. Així, mesures de gestió adaptativa i de restauració i són necessàries per promoure la conservació dels ecosistemes marins en un context de impactes creixents derivats de l’activitat humana tant a escales locals com globals.

[eng] Marine ecosystems are directly threatened by multiple and interactive human stressors at global and local scales. Hence, it is vital to study biodiversity and ecological patterns through a multi-disciplinary approach, from understanding global diversity patterns to evaluating the ecological responses of species to different impacts in order to protect marine ecosystems. In this thesis, we focused on bryozoans, an abundant group of sessile marine invertebrates distributed worldwide, but generally understudied. Accordingly, in this thesis we provide different approaches to understand discovery and macroecological patterns at global scales, and the response of species to different stressors at local scales, combining the use of open databases, the in situ monitoring of natural populations, experiments in aquaria and the development of restoration techniques. At global scale, in Chapter I we unraveled discovery patterns of fossil and extant bryozoans and showed the highest number of fossil species described, highlighting that the current biodiversity represents only a small proportion of Earth’s past biodiversity. Beyond these differences, both groups showed an increase in the taxonomic effort during the past century. Despite this progress, future projections of discovery patterns of both groups showed a large proportion of species remaining to be discovered by the final of this century. In Chapter II, most of the global diversity patterns of marine sessile groups, including bryozoans, showed a non-unimodal latitudinal pattern with a dip in the number of species at the equator and a higher diversity in the Southern ocean. Moreover, this region will be less affected by global warming at the final of this century. In contrast, our analyses showed that the most sampled region for both marine sessile species and bryozoans was North Temperate Atlantic, highlighting the importance to quantify environmental drivers considering sampling effort biases. For this reason, we tested the effect of using the popular method of rarefaction (ES50) vs the incorporation of a frequency index of sampling effort as co-variate in quantitative models. Despite we obtained the same best predictors for both approaches (depth, nitrate, and SST), the models using the correction of sampling biases through frequency index showed better fitting, encouraging to incorporate this methodology in future studies. Focusing on the Mediterranean Sea, in Chapter 3 we studied the responses of bryozoans to different stressors. First, we showed that two abundant and common bryozoans, Pentapora fascialis and Myriapora truncata, displayed different tolerances to warming through the combination of in situ monitoring and experiments in aquaria. Moreover, in Chapter 4 the in situ monitoring of Pentapora fascialis populations revealed its fast population dynamics, with high recruitment and growth rates, and a high capacity of recovery. Accordingly, we observed an increase in the density of its populations in the Medes Island Marine Reserve since the 1990s. However, we evidenced that diving can impact on the density, recruitment, survival, and size of the colonies, registering lower values in frequented localities. Our results highlight that the over frequentation of divers compromises the future viability of populations, highlighting the need to explore other active management strategies. For this reason, in Chapter 5, we tested and developed different restoration techniques for P. fascialis, focusing on the recruitment enhancement through the installation of recruitment surfaces and the transplantation of adult colonies. The successful results and the affordable and economic cost of tested techniques aim to encourage the managers of Marine Protected Areas to apply similar methodologies. The results presented in this thesis show the importance to combine different approaches to understand the global and local ecological patterns of understudied but abundant groups, such as bryozoans. Our findings enlarge the current ecological knowledge of bryozoans at different scales, and highlight that more effort is needed to protect vulnerable populations., [cat] Els ecosistemes marins estan sotmesos a múltiples impactes a escales locals i globals i que a més interaccionen entre ells. Per aquesta raó, és important estudiar els patrons de biodiversitat i ecològics a través d’una aproximació multi-disciplinària, que pot anar des d’entendre els patrons de diversitat global fins a avaluar les respostes ecològiques de les espècies enfront diferents impactes, per així conservar i gestionar adequadament les comunitats marines. Fins aquest moment, la majoria d’estudis relacionat s’han centrat en grups carismàtics i populars, com ara les gorgònies, els coralls, les macroalgues o les fanerògames marines. En canvi, aquesta tesis es centra en l’estudi dels briozous, un grup abundant de invertebrats sèssils marins distribuïts per tot el món, però generalment poc estudiats. Per aquesta raó, el principal objectiu d’aquesta tesis és utilitzar diferents aproximacions per entendre els patrons de descobriment i macro-ecològics a escala global, i la resposta a diferents impactes a escala local, combinant el ús de bases de dades globals, el seguiment in situ de les poblacions, experiments en aquaris i el desenvolupament de tècniques de restauració. A més, la present tesis vol proporcionar un marc de treball per identificar, gestionar i conservar les poblacions vulnerables en el context de l’augment de les activitats humanes que afecten els ecosistemes marins. Els resultats presentats en aquesta tesis mostren la importància d’aplicar diferents aproximacions per entendre els patrons ecològics globals i locals de grups abundants però poc estudiats, com són els briozous. Els resultats obtinguts contribueixen a augmentar el coneixement dels patrons ecològics dels briozous a diferents escales, i mostren que cal més esforç per protegir les poblacions vulnerables. Així, mesures de gestió adaptativa i de restauració i són necessàries per promoure la conservació dels ecosistemes marins en un context de impactes creixents derivats de l’activitat humana tant a escales locals com globals.

Comanda: Direcció General de Polítiques Ambientals i Medi Natural / Departament de Territori i Sostenibilitat, Generalitat de Catalunya. Número d’expedient: PTOP_2017_130, Les mesures de protecció a les illes Medes van entrar en vigor el 1983, amb una Ordre de la Generalitat de Catalunya que establia la Reserva Marina de les illes Medes i que comportava restringir l’activitat en aquest indret de gran interès per a la biodiversitat marina. Al 1985 una resolució establia normes de compliment obligatori a la zona vedada i el 1990 i la Llei 19/1990 va convertir-se en el marc jurídic de la protecció i conservació de la flora i fauna del fons marí de les illes Medes i del tros de costa del Montgrí, entre la roca del Molinet i la Punta Salines. Finalment, El Parc Natural del Montgrí, les illes Medes i el Baix Ter es va crear per la llei 15/2010, de 21 de maig de 2010, amb l’objectiu principal d’unificar la normativa de protecció dels tres espais que conformen el Parc Natural (massís del Montgrí, les illes Medes i el Baix Ter). En aquest espai protegit podem trobar diferents zones amb diferents nivells de protecció: 1) la zona de Parc Natural (PN) a la costa del Montgrí entre la punta del Milà i la punta Salines, on la pesca, inclosa la pesca submarina és permesa; 2) la Zona Perifèrica de Protecció (ZPP) que correspon al tram de costa entre punta Milà i punta del Molinet, on la pesca submarina és prohibida; i 3) la Reserva Natural Parcial (RNP), que comprèn les illes Medes, on no es permet cap tipus d’activitat pesquera. La normativa específica dels usos i activitats de la zona estan regulats pel Pla Rector d’Usos i Gestió recollit aprovat el 2008 (en el Decret 222/2008, d'11 de novembre, pel qual s'aprova el Pla rector d'ús i gestió de l'Àrea Protegida de les illes Medes), i que recentment ha estat modificat en els seus annexes 1 i 6 (ORDRE AAM/112/2015, de 30 d'abril)

Estudi realitzat per la Universitat de Barcelona, sota l’encàrrec del Parc Natural del Montgrí, les illes Medes i el Baix Ter.

Les mesures de protecció a les illes Medes van entrar en vigor el 1983, amb una Ordre de la Generalitat de Catalunya que establia la Reserva Marina de les illes Medes i que comportava restringir l’activitat en aquest indret de gran interès per a la biodiversitat marina. Al 1985 una resolució establia normes de compliment obligatori a la zona vedada i el 1990 i la Llei 19/1990 va convertir-se en el marc jurídic de la protecció i conservació de la flora i fauna del fons marí de les illes Medes i del tros de costa del Montgrí, entre la roca del Molinet i la Punta Salines. Finalment, El Parc Natural del Montgrí, les illes Medes i el Baix Ter es va crear per la llei 15/2010, de 21 de maig de 2010, amb l’objectiu principal d’unificar la normativa de protecció dels tres espais que conformen el Parc Natural (massís del Montgrí, les illes Medes i el Baix Ter). En aquest espai protegit podem trobar diferents zones amb diferents nivells de protecció: 1) la zona de Parc Natural (PN) a la costa del Montgrí entre la punta del Milà i la punta Salines, on la pesca, inclosa la pesca submarina és permesa; 2) la Zona Perifèrica de Protecció (ZPP) que correspon al tram de costa entre punta Milà i punta del Molinet, on la pesca submarina és prohibida; i 3) la Reserva Natural Parcial (RNP), que comprèn les illes Medes, on no es permet cap tipus d’activitat pesquera. La normativa específica dels usos i activitats de la zona estan regulats pel Pla Rector d’Usos i Gestió recollit aprovat el 2008 (en el Decret 222/2008, d'11 de novembre, pel qual s'aprova el Pla rector d'ús i gestió de l'Àrea Protegida de les illes Medes), i que recentment ha estat modificat en els seus annexes 1 i 6 (ORDRE AAM/112/2015, de 30 d'abril)...

Estudi realitzat per la Universitat de Barcelona per encàrrec del Parc Natural del Montgrí, les Illes Medes i el Baix Ter, Aquesta memòria presenta els resultats del grup de treball del Departament d’Ecologia de la UB respecte a l’estudi de les comunitats de briozous de la Reserva Marina de les Illes Medes amb l’objectiu d’estudiar i caracteritzar la dinàmica del briozou Pentapora fascialis i establir les bases per a utilitzar aquesta espècie com a indicadora de l’efecte dels submarinistes sobre les comunitats bentòniques.

Estudi realitzat per la Universitat de Barcelona per encàrrec del Parc Natural del Montgrí, les IllesMedes i el Baix Ter., Aquesta memòria presenta els resultats del grup de treball del Departament d’Ecologia de la UB respecte a l’estudi de les comunitats de briozous de la Reserva Marina de les Illes Medes amb l’objectiu d’avaluar l’estat de conservació de les comunitats bentòniques, i els impactes causats per la freqüentació de submarinistes, desenvolupar una metodologia adaptada a aquests objectius, i establir un punt de control per a posteriors controls sobre les poblacions estudiades per a testar els efectes de la gestió de la freqüentació a la reserva, així com detectar altres situacions de risc pel patrimoni natural com podrien ser les espècies introduïdes o invasores o bé els possibles efectes del canvi climàtic.

9 pages, 7 figures, supplementary information https://doi.org/10.1038/s41598-018-36094-9, Climate change threatens the structure and function of marine ecosystems, highlighting the importance of understanding the response of species to changing environmental conditions. However, thermal tolerance determining the vulnerability to warming of many abundant marine species is still poorly understood. In this study, we quantified in the field the effects of a temperature anomaly recorded in the Mediterranean Sea during the summer of 2015 on populations of two common sympatric bryozoans, Myriapora truncata and Pentapora fascialis. Then, we experimentally assessed their thermal tolerances in aquaria as well as different sublethal responses to warming. Differences between species were found in survival patterns in natural populations, P. fascialis showing significantly lower survival rates than M. truncata. The thermotolerance experiments supported field observations: P. fascialis started to show signs of necrosis when the temperature was raised to 25–26 °C and completely died between 28–29 °C, coinciding with the temperature when we observed first signs of necrosis in M. truncata. The results from this study reflect different responses to warming between these two co-occurring species, highlighting the importance of combining multiple approaches to assess the vulnerability of benthic species in a changing climate world, This study was partially funded by the “Parc Natural del Montgrí, Illes Medes i Baix Ter” and the “Departament de Territori i Sostenibilitat” of the Catalan Government project, the SMART project (CGL2012-32194) and the European Union’s Horizon 2020 research and innovation program under grant agreement No 689518 (MERCES). This output reflects only the author’s view and the European Union cannot be held responsible for any use that may be made of the information contained M.P.E was supported by an APIF grant (APIF2016), I.M.S by an FPI grant (BES-2013-066150), D.G.G by an FPU grant (FPU15/05457) and B.F by a SENACYT & STRI Postdoctoral Fellow (47-2017-4-FID16-239)