Patch size distribution affects species invasion dynamics in dendritic networks

Biological invasions are globally affecting ecosystems, causing local species loss and altering ecosystem functioning. Understanding how such biological invasions occur and succeed is thus of high priority. Both local properties and the spatial network structure have been shown to be determinants of invasion success, and the identification of spatial invasion hubs directly promoting invasion dynamics is gaining attention. Spatial dynamics, however, could also indirectly alter invasion success by shaping preinvasion local community structure: in many ecosystems, such as riverine networks, regional properties such as patch size distribution are known drivers of local community structures, which themselves may affect the establishment success of invading species. Using microcosm experiments in dendritic networks, we disentangled how inherent patch size distribution and dispersal along specific network topologies shaped local resident communities, and, subsequently, affected the establishment success of invading species. After controlling for regional scale effects of connectivity on pre-invasion diversity, we find that patch size distributions independently shaped preinvasion community diversity and invasion success, with no direct effect of pre-invasion diversity on invasion success. Our results suggest that 1) landscape configuration plays an underestimated role in invasion success and that 2) invasion success should follow predictable landscape-scale patterns in riverine networks given non-random patch-size distribution

Perméabilité des aires protégées européennes face aux espèces non indigènes

Les aires protégées sont des éléments clés de la stratégie mondiale de conservation de la biodiversité, en visant à préserver les espèces, les habitats et les écosystèmes. La mondialisation a entraîné une augmentation des introductions d'espèces en dehors de leur aire de répartition naturelle. Dans leur nouvel environnement, certaines de ces espèces non indigènes ont le potentiel d’affecter les écosystèmes, de concurrencer ou de menacer les espèces locales. L'environnement à proximité des aires protégées est susceptible de servir de tremplin à ces espèces introduites avant qu’elles ne pénètrent dans les aires protégées. Cependant, on sait peu de choses sur le rôle que jouent les zones entourant les aires protégées dans cette dynamique de colonisation. Dans cette thèse, nous nous sommes concentrés sur les zones entourant les aires protégées pour aborder la question de la perméabilité des aires protégées aux espèces non indigènes. En étudiant les aires protégées en Norvège, nous avons montré que le pool d’espèces non indigènes présent autour des aires protégées a un impact qualitatif sur la communauté d'espèces non indigènes présentes dans les aires protégées, les espèces non indigènes envahissantes étant présentes dans une plus grande proportion dans les aires protégées (40 %) que dans leurs ceintures (12 %). Le nombre d'espèces non indigènes présentes autour des aires protégées détermine également le nombre d'espèces non indigènes présentes dans les aires protégées. Nous avons aussi mis en évidence la dynamique de la colonisation de l’extérieur vers l’intérieur des aires protégées en montrant que les espèces non indigènes étaient détectées dans les aires protégées plusieurs années après avoir été détectées autour d’elles. En outre, nous avons montré dans quatre pays européens que le type d’occupation du sol à proximité et au sein des aires protégées joue un rôle central dans l'établissement des espèces non indigènes dans les aires protégées. Ainsi, les habitats fortement anthropisés autour des aires protégées favorisent la présence d'espèces non indigènes dans les aires protégées, quel que soit le type d’occupation du sol dans ces dernières. Enfin, nous avons étudié la dynamique de colonisation d'Acacia dealbata, une espèce d'arbre non indigène envahissante au centre du Portugal, autour et dans cinq aires protégées, au cours de ces vingt dernières années. Nous avons montré que les perturbations par les incendies et la perte de couverture forestière favorisaient la présence de l'espèce. Cette thèse a mis en évidence l'importance des zones autour des aires protégées dans la colonisation de celles-ci par les espèces non indigènes. Ces résultats sont particulièrement pertinents pour les futures stratégies de gestion des espèces non indigènes dans les aires protégées.Protected areas are among the key elements of global biodiversity conservation strategies and aim to conserve native species, habitats and ecosystems. Globalisation has led to increased introductions of species outside their natural range. In their new environment, some of these non-native species have the potential to affect ecosystems and compete with or threaten native species. The environment in close proximity to protected areas is likely to be the stepping stone for non-native species to become established in protected areas. However, little is known about the role that protected area surroundings play in the permeability of protected areas to non-native species. In this thesis, I focused on protected areas and their surrounding belts to address the issue of permeability to non-native species. Examining protected areas in Norway, I showed that non-native species surrounding protected areas have a qualitative impact on the community of non-native species in protected areas. Moreover, the proportion of invasive species was higher in protected areas (40 %) compared to their belts (12 %). The number of non-native species in the surrounding areas also significantly determined the number of non-native species in protected areas. I have also highlighted the dynamics of colonization from the belts to the protected areas by showing that non-native species were detected in the protected areas on average several years after they were recorded in the belts. In addition, I showed in four European countries that the type of land use and land cover in the proximity and within protected areas plays a central role in the establishment of non-native species in protected areas. Anthropogenic land use and land cover around protected areas promoted the establishment of non-native species inside protected areas, regardless of the land use and land cover present in them. Finally, I investigated the colonization dynamics of Acacia dealbata, an invasive t ree species, in and around protected areas in central Portugal over the last twenty years. I showed that disturbances by fires and the loss of tree cover had a significant positive effect on the presence of the species. This thesis highlights the importance of the protected area surroundings for the colonization of non-native species. This is particularly relevant for future management strategies for non-native species in protected areas

Perméabilité des aires protégées européennes face aux espèces non indigènes

Protected areas are among the key elements of global biodiversity conservation strategies and aim to conserve native species, habitats and ecosystems. Globalisation has led to increased introductions of species outside their natural range. In their new environment, some of these non-native species have the potential to affect ecosystems and compete with or threaten native species. The environment in close proximity to protected areas is likely to be the stepping stone for non-native species to become established in protected areas. However, little is known about the role that protected area surroundings play in the permeability of protected areas to non-native species. In this thesis, I focused on protected areas and their surrounding belts to address the issue of permeability to non-native species. Examining protected areas in Norway, I showed that non-native species surrounding protected areas have a qualitative impact on the community of non-native species in protected areas. Moreover, the proportion of invasive species was higher in protected areas (40 %) compared to their belts (12 %). The number of non-native species in the surrounding areas also significantly determined the number of non-native species in protected areas. I have also highlighted the dynamics of colonization from the belts to the protected areas by showing that non-native species were detected in the protected areas on average several years after they were recorded in the belts. In addition, I showed in four European countries that the type of land use and land cover in the proximity and within protected areas plays a central role in the establishment of non-native species in protected areas. Anthropogenic land use and land cover around protected areas promoted the establishment of non-native species inside protected areas, regardless of the land use and land cover present in them. Finally, I investigated the colonization dynamics of Acacia dealbata, an invasive t ree species, in and around protected areas in central Portugal over the last twenty years. I showed that disturbances by fires and the loss of tree cover had a significant positive effect on the presence of the species. This thesis highlights the importance of the protected area surroundings for the colonization of non-native species. This is particularly relevant for future management strategies for non-native species in protected areas.Les aires protégées sont des éléments clés de la stratégie mondiale de conservation de la biodiversité, en visant à préserver les espèces, les habitats et les écosystèmes. La mondialisation a entraîné une augmentation des introductions d'espèces en dehors de leur aire de répartition naturelle. Dans leur nouvel environnement, certaines de ces espèces non indigènes ont le potentiel d’affecter les écosystèmes, de concurrencer ou de menacer les espèces locales. L'environnement à proximité des aires protégées est susceptible de servir de tremplin à ces espèces introduites avant qu’elles ne pénètrent dans les aires protégées. Cependant, on sait peu de choses sur le rôle que jouent les zones entourant les aires protégées dans cette dynamique de colonisation. Dans cette thèse, nous nous sommes concentrés sur les zones entourant les aires protégées pour aborder la question de la perméabilité des aires protégées aux espèces non indigènes. En étudiant les aires protégées en Norvège, nous avons montré que le pool d’espèces non indigènes présent autour des aires protégées a un impact qualitatif sur la communauté d'espèces non indigènes présentes dans les aires protégées, les espèces non indigènes envahissantes étant présentes dans une plus grande proportion dans les aires protégées (40 %) que dans leurs ceintures (12 %). Le nombre d'espèces non indigènes présentes autour des aires protégées détermine également le nombre d'espèces non indigènes présentes dans les aires protégées. Nous avons aussi mis en évidence la dynamique de la colonisation de l’extérieur vers l’intérieur des aires protégées en montrant que les espèces non indigènes étaient détectées dans les aires protégées plusieurs années après avoir été détectées autour d’elles. En outre, nous avons montré dans quatre pays européens que le type d’occupation du sol à proximité et au sein des aires protégées joue un rôle central dans l'établissement des espèces non indigènes dans les aires protégées. Ainsi, les habitats fortement anthropisés autour des aires protégées favorisent la présence d'espèces non indigènes dans les aires protégées, quel que soit le type d’occupation du sol dans ces dernières. Enfin, nous avons étudié la dynamique de colonisation d'Acacia dealbata, une espèce d'arbre non indigène envahissante au centre du Portugal, autour et dans cinq aires protégées, au cours de ces vingt dernières années. Nous avons montré que les perturbations par les incendies et la perte de couverture forestière favorisaient la présence de l'espèce. Cette thèse a mis en évidence l'importance des zones autour des aires protégées dans la colonisation de celles-ci par les espèces non indigènes. Ces résultats sont particulièrement pertinents pour les futures stratégies de gestion des espèces non indigènes dans les aires protégées

Perméabilité des aires protégées européennes face aux espèces non indigènes

Protected areas are among the key elements of global biodiversity conservation strategies and aim to conserve native species, habitats and ecosystems. Globalisation has led to increased introductions of species outside their natural range. In their new environment, some of these non-native species have the potential to affect ecosystems and compete with or threaten native species. The environment in close proximity to protected areas is likely to be the stepping stone for non-native species to become established in protected areas. However, little is known about the role that protected area surroundings play in the permeability of protected areas to non-native species. In this thesis, I focused on protected areas and their surrounding belts to address the issue of permeability to non-native species. Examining protected areas in Norway, I showed that non-native species surrounding protected areas have a qualitative impact on the community of non-native species in protected areas. Moreover, the proportion of invasive species was higher in protected areas (40 %) compared to their belts (12 %). The number of non-native species in the surrounding areas also significantly determined the number of non-native species in protected areas. I have also highlighted the dynamics of colonization from the belts to the protected areas by showing that non-native species were detected in the protected areas on average several years after they were recorded in the belts. In addition, I showed in four European countries that the type of land use and land cover in the proximity and within protected areas plays a central role in the establishment of non-native species in protected areas. Anthropogenic land use and land cover around protected areas promoted the establishment of non-native species inside protected areas, regardless of the land use and land cover present in them. Finally, I investigated the colonization dynamics of Acacia dealbata, an invasive t ree species, in and around protected areas in central Portugal over the last twenty years. I showed that disturbances by fires and the loss of tree cover had a significant positive effect on the presence of the species. This thesis highlights the importance of the protected area surroundings for the colonization of non-native species. This is particularly relevant for future management strategies for non-native species in protected areas.Les aires protégées sont des éléments clés de la stratégie mondiale de conservation de la biodiversité, en visant à préserver les espèces, les habitats et les écosystèmes. La mondialisation a entraîné une augmentation des introductions d'espèces en dehors de leur aire de répartition naturelle. Dans leur nouvel environnement, certaines de ces espèces non indigènes ont le potentiel d’affecter les écosystèmes, de concurrencer ou de menacer les espèces locales. L'environnement à proximité des aires protégées est susceptible de servir de tremplin à ces espèces introduites avant qu’elles ne pénètrent dans les aires protégées. Cependant, on sait peu de choses sur le rôle que jouent les zones entourant les aires protégées dans cette dynamique de colonisation. Dans cette thèse, nous nous sommes concentrés sur les zones entourant les aires protégées pour aborder la question de la perméabilité des aires protégées aux espèces non indigènes. En étudiant les aires protégées en Norvège, nous avons montré que le pool d’espèces non indigènes présent autour des aires protégées a un impact qualitatif sur la communauté d'espèces non indigènes présentes dans les aires protégées, les espèces non indigènes envahissantes étant présentes dans une plus grande proportion dans les aires protégées (40 %) que dans leurs ceintures (12 %). Le nombre d'espèces non indigènes présentes autour des aires protégées détermine également le nombre d'espèces non indigènes présentes dans les aires protégées. Nous avons aussi mis en évidence la dynamique de la colonisation de l’extérieur vers l’intérieur des aires protégées en montrant que les espèces non indigènes étaient détectées dans les aires protégées plusieurs années après avoir été détectées autour d’elles. En outre, nous avons montré dans quatre pays européens que le type d’occupation du sol à proximité et au sein des aires protégées joue un rôle central dans l'établissement des espèces non indigènes dans les aires protégées. Ainsi, les habitats fortement anthropisés autour des aires protégées favorisent la présence d'espèces non indigènes dans les aires protégées, quel que soit le type d’occupation du sol dans ces dernières. Enfin, nous avons étudié la dynamique de colonisation d'Acacia dealbata, une espèce d'arbre non indigène envahissante au centre du Portugal, autour et dans cinq aires protégées, au cours de ces vingt dernières années. Nous avons montré que les perturbations par les incendies et la perte de couverture forestière favorisaient la présence de l'espèce. Cette thèse a mis en évidence l'importance des zones autour des aires protégées dans la colonisation de celles-ci par les espèces non indigènes. Ces résultats sont particulièrement pertinents pour les futures stratégies de gestion des espèces non indigènes dans les aires protégées

Non-native Species Surrounding Protected Areas Influence the Community of Non-native Species Within Them

International audienc

Economic costs of invasive non-native species in urban areas: An underexplored financial drain

International audienceUrbanization is an important driver of global change associated with a set of environmental modifications that affect the introduction and distribution of invasive non-native species (species with populations transported by humans beyond their natural biogeographic range that established and are spreading in their introduced range; hereafter, invasive species). These species are recognized as a cause of large ecological and economic losses. Nevertheless, the economic impacts of these species in urban areas are still poorly understood. Here we present a synthesis of the reported economic costs of invasive species in urban areas using the global InvaCost database, and demonstrate that costs are likely underestimated. Sixty-one invasive species have been reported to cause a cumulative cost of USD 326.7 billion in urban areas between 1965 and 2021 globally (average annual cost of US 5.7 billion). Class Insecta was responsible for >99 % of reported costs (USD 324.4 billion), followed by Aves (USD 1.4 billion), and Magnoliopsida (US 494 million). The reported costs were highly uneven with the sum of the five costliest species representing 80 %. Most reported costs were a result of damage (77.3 %), principally impacting public and social welfare (77.9 %) and authorities-stakeholders (20.7 %), and were almost entirely recorded in terrestrial environments (99.9 %). We found costs reported to 24 countries, yet there were 73 countries with records of species that cause urban costs elsewhere but with no urban costs reported themselves. Although covering a relatively small area of the earth surface, urban areas represent about 15 % of the total reported costs attributed to invasive species. These results highlight the conservative nature of the estimates and impacts, revealing important biases present in the evaluation and publication of reported data on costs. Thus, we emphasize the urgent need for more focused assessments of invasive species economic impacts in urban areas