The aim of this literature study was to investigate the effects of biofouling in the Baltic Sea. This was done to increase environmental awareness and understanding of the importance of a sustainable marine environment. A systematic search in selected databases resulted in the study being based on tio research articles. The overall results of the study show that biofouling demonstrate negative effects, but the effects are not fully understood to date and the focus is still on economic aspects. Furthermore, it was observed that the studied organizations are currently focused on greenhouse gas issues, but they have also been paying attention to biofouling problems in recent time. The literature study provides important insights into the effects of biofouling.

Harmonia axyridis is a ladybird native to Asia, but introduced widely as a biocontrol agent. It is invasive and detrimental to native species in North America, which meant its arrival in Britain was met with concern. Establishment was seen as an opportunity to track the spread of an invasive alien species (IAS) whilst also monitoring impacts on native species. The aims of this thesis were to examine the responses of native British ladybirds to the arrival of H. axyridis, to establish the effect of the IAS on native ladybirds when compared to other drivers, and to investigate the possible facilitation of the H. axyridis invasion by natural enemy release. Modelling ladybird distributions with life-history and resource-use traits found that species predatory on a wide range of prey families had larger range sizes than those which ate fewer prey types. This suggests that the wide diet breadth of the IAS is likely to have played a critical role in the species’ rapid spread. Dietary niche overlap between H. axyridis and native ladybirds showed positive correlation with declines of native ladybirds. This indicates that the IAS is playing an important role, but the significance of urbanisation suggests habitat destruction is also significant. Abundance of H. axyridis was influenced by habitat type and aphid abundance, but not by the native ladybird community, suggesting the spread of the IAS will not be slowed by biotic resistance. Harmonia axyridis is attacked by native parasitoids, but at a much lower rate than is the native Coccinella septempunctata, in line with natural-enemy release theory. There was no evidence of attack rate increasing with time since arrival in an area. Overall, H. axyridis is an extremely successful IAS, with detrimental effects on native ladybirds which are likely to continue.

Dramatische ökologische, ökonomische und soziale Veränderungen bedrohen die Stabilität von Ökosystemen weltweit und stellen zusammen mit neuen Ansprüchen an die vielfältigen Ökosystemdienstleistungen von Wäldern neue Herausforderungen für das forstliche Management und Monitoring dar. Neue Risiken und Gefahren, wie zum Beispiel eingebürgerte invasive Arten (Neobiota), werfen grundsätzliche Fragen hinsichtlich etablierter forstlicher Managementstrategien auf, da diese Strategien auf der Annahme stabiler Ökosysteme basieren. Anpassungsfähige Management- und Monitoringstrategien sind deshalb notwendig, um diese neuen Bedrohungen und Veränderungen frühzeitig zu erkennen. Dies erfordert jedoch ein großflächiges und umfassendes Monitoring, was unter Maßgabe begrenzter Ressourcen nur bedingt möglich ist. Angesichts dieser Herausforderungen haben Forstpraktiker und Wissenschaftler begonnen auch auf die Unterstützung von Freiwilligen in Form sogenannter „Citizen Science“-Projekte (Bürgerwissenschaft) zurückzugreifen, um zusätzliche Informationen zu sammeln und flexibel auf spezifische Fragestellungen reagieren zu können. Mit der allgemeinen Verfügbarkeit des Internets und mobiler Geräte ist in Form sogenannter sozialer Medien zudem eine neue digitale Informationsquelle entstanden. Mittels dieser Technologien übernehmen Nutzer prinzipiell die Funktion von Umweltsensoren und erzeugen indirekt ein ungeheures Volumen allgemein zugänglicher Umgebungs- und Umweltinformationen. Die automatische Analyse von sozialen Medien wie Facebook, Twitter, Wikis oder Blogs, leistet inzwischen wichtige Beiträge zu Bereichen wie dem Monitoring von Infektionskrankheiten, Katastrophenschutz oder der Erkennung von Erdbeben. Anwendungen mit einem ökologischen Bezug existieren jedoch nur vereinzelt, und eine methodische Bearbeitung dieses Anwendungsbereichs fand bisher nicht statt. Unter Anwendung des Mikroblogging-Dienstes Twitter und des Beispiels eingebürgerter invasiver Arten in Waldökosystemen, verfolgt die vorliegende Arbeit eine solche methodische Bearbeitung und Bewertung sozialer Medien im Monitoring von Wäldern. Die automatische Analyse sozialer Medien wird dabei als opportunistisches „Citizen Science“-Modell betrachtet und die verfügbaren Daten, Aktivitäten und Teilnehmer einer vergleichenden Analyse mit existierenden bewusst geplanten „Citizen Science“-Projekten im Umweltmonitoring unterzogen. Die vorliegenden Ergebnisse zeigen, dass Twitter eine wertvolle Informationsquelle über invasive Arten darstellt und dass soziale Medien im Allgemeinen traditionelle Umweltinformationen ergänzen könnten. Twitter ist eine reichhaltige Quelle von primären Biodiversitätsbeobachtungen, einschließlich solcher zu eingebürgerten invasiven Arten. Zusätzlich kann gezeigt werden, dass die analysierten Twitterinhalte für die untersuchten Arten markante Themen- und Informationsprofile aufweisen, die wichtige Beiträge im Management invasiver Arten leisten können. Allgemein zeigt die Studie, dass einerseits das Potential von „Citizen Science“ im forstlichen Monitoring derzeit nicht ausgeschöpft wird, aber andererseits mit denjenigen Nutzern, die Biodiversitätsbeobachtungen auf Twitter teilen, eine große Zahl von Individuen mit einem Interesse an Umweltbeobachtungen zur Verfügung steht, die auf der Basis ihres dokumentierten Interesses unter Umständen für bewusst geplante „Citizen Science“-Projekte mobilisiert werden könnten. Zusammenfassend dokumentiert diese Studie, dass soziale Medien eine wertvolle Quelle für Umweltinformationen allgemein sind und eine verstärkte Untersuchung verdienen, letztlich mit dem Ziel, operative Systeme zur Unterstützung von Risikobewertungen in Echtzeit zu entwickeln.

Invasiva främmande arter utgör idag ett av de största hoten mot biologisk mångfald, både nationellt och globalt. Sveriges geografiska läge har medfört en relativt begränsad utbredning av invasiva främmande arter men problematiken förväntas öka med framtida klimatförändringar. SLU ArtDatabanken har därför riskklassificerat arter i Sverige utifrån deras potentiella ekologiska effekt på ekosystem samt deras invasionspotential. ArtDatabankens rapport ska ligga till grund för en framtida nationell förteckning där de invasiva främmande arterna med störst skadeverkan nationellt kommer att omfattas av svensk lagstiftning. I vår rapport undersöks vilka invasiva främmande landbaserade växter som utgör de största hoten mot ekskogar i Västra Götalands län. Resultatet kan ge ett underlag för att prioritera vilka invasiva främmande växtarter som Länsstyrelsen, i ett tidigt skede, bör rikta åtgärder mot för att bevara och skydda ekskogar i länet. Ek är särskilt skyddsvärt då släktet är ett av Europas viktigaste trädslag och utgör habitat för en stor mängd arter. Invasiva främmande växter kan utgöra ett hot mot ekskogar genom exempelvis beskuggning och konkurrens vilket kan påverka träden negativt.  Vi har i vår rapport baserat urvalet av invasiva främmande arter på ArtDatabankens risklista samt EU:s förteckning över invasiva främmande arter av unionsbetydelse. Arbetet utfördes som en GIS-analys och en fältstudie. GIS-analysen baserades på observationer i SLU Artportalen och i fältstudien inventerades 4 skyddade ekskogar i länet. De olika resultaten kan indikera på ett bristfälligt underlag i SLU Artportalen. Resultatet av GIS-analysen visade att det största hotet, både nutida och framtida, mot undersökta ekskogar var parkslide (Reynoutria japonica), medan fältstudien visade att druvfläder (Sambucus racemosa) utgjorde det största nutida hotet i inventerade ekskogar. Antalet observationer av invasiva främmande växter från vår artlista i tätortsnära ekskogar, med tillhörande buffertzoner om 2 kilometer, var fler än i ekskogar och dess buffertzoner som klassades som icke tätortsnära. Skillnaden i antal observationer var signifikant. Resultatet kan bekräfta att invasiva främmande växter är mer förekommande i och kring tätorter, varför hoten mot tätortsnära ekskogar kan vara större än mot icke tätortsnära. Detta överensstämmer med tidigare forskning som visar att spridning av invasiva främmande växter gynnas av mänskliga aktiviteter såsom trädgårdsodling samt hantering och transport av massor. / Invasive alien species pose one of the greatest threats against biodiversity, in Sweden and globally. The northern location of Sweden has limited the distribution of invasive alien species, however, issues concerning invasives are predicted to increase with future climate change. The Swedish University of Agricultural Sciences has compiled a report containing a list of more than 1000 invasive alien species which have been classified based on their ecological effect and invasion potential. The report will be the basis of the future national list of legislated species. In our report, we examine which invasive alien land-based plant species pose the greatest threats against oak tree forests in the county of Västra Götaland. Our results can be used to prioritize which invasive alien plant species the County Administrative Board, in an early stage, could direct measures against to protect oak tree forests in conservation management. The protection of oak is crucial since it is one of the most important genera in Europe, both economically and ecologically, entailing a national responsibility. Shading and competition are major threats, affecting oak trees negatively and prohibiting rejuvenation.   The species selected for analysis in our report was based on the list of invasive alien species compiled by the Swedish University of Agricultural Sciences in combination with the EU’s list of species of union concern. This report contains a GIS analysis and a field study. The GIS analysis was based on observational data in SLU Artportalen and in the field study, 4 protected oak tree forests were surveyed. The difference in results may indicate inadequate data in SLU Artportalen. Our GIS analysis showed that Japanese knotweed (Reynoutria japonica) posed the largest present and future threat against analyzed oak tree forests, while red-berried elder (Sambucus racemosa) posed the largest present threat against examined oak tree forest according to the survey in our field study. The number of observations of selected invasive alien plant species in oak tree forests, with associated surrounding buffer zones of 2 km, close to urban areas was higher than in oak tree forest, with associated buffer zones, not close to urban areas. The difference in number of observations was significant. Our result can confirm that invasive alien plant species are more numerous in urban areas than in non-urban areas, meaning the threat against oak tree forest close to urban areas may be greater. This corresponds with previous research showing that the dispersal of invasive alien plant species is promoted by human activities, such as gardening and the disposal and transportation of waste from excavations.

Den invasiva blomsterlupinens (Lupinus polyphyllus) spridning i Sverige är ett hot mot många inhemska växtarters överlevnad. Det är oklart hur den pågående globala uppvärmningen kan komma påverka artens invasionsframgångar. I det här kandidatarbetet har jag därför studerat hur blomsterlupinens tillväxt och fenologi varierar längs latitud i Europa i syfte med att avgöra om arten visar fitnesskillnader beroende på temperatur. Tjugo populationer från Trier (Tyskland) i söder till Umeå (Sverige) i norr följdes under en växtsäsong och data på blomsterlupinplantornas höjd samt blomställningarnas längd samlades in. Regressionsanalysen visade att det inte fanns något signifikant skillnad mellan latitud och ovanjordisk biomassa eller blomställningens längd. Däremot utvecklades den reproduktiva biomassan tidigare i växtsäsongen i de lägre breddgraderna i Europa jämfört med de högre. Studien ger en indikation om att ett varmare klimat kan ha en viss positiv påverkan på blomsterlupinens reproduktion och spridning. De lokala mikroklimatiska effekterna verkar dock ha en stor påverkan på dess relativa fitness, vilket betyder att vissa populationer kan gynnas mer än andra. Utbredningsområdet kan komma utökas mer norrut när stigande temperaturer och färre frostdagar gör nya områden tillgängliga för arten. / The spread of the invasive garden lupin (Lupinus polyphyllus) in Sweden threatens the survival of many native plant species. It is unclear how ongoing global warming may affect the species' invasion success. In this Bachelors essay I have therefore studied how the growth and phenology of the garden lupin varies with latitude in Europe to determine if the species shows any fitness differences depending on the temperature. Twenty garden lupin populations from Trier (Germany) in the south to Umeå (Sweden) in the north were followed during a single growing season and data on the plant’s height and the length of the inflorescences were collected. Regression analysis showed that there was no relationship between latitude and aboveground biomass or length of inflorescence. Reproductive biomass, on the other hand, developed earlier in the growing season at lower latitudes than at higher ones. The study indicates that a warmer climate may have a positive effect on the reproduction and spread of the garden lupin. Local microclimatic effects appear to have a major impact on its relative fitness though, which means that some populations may benefit more than others. The species’ range may expand further north as rising temperatures and fewer frost days make new areas available for the species.

During the 1990s, over a period of just a few years, the multi-colored Asian lady beetle, Harmonia axyridis (Pallas) invaded the entire area of northern Europe. In parallel with this invasion, a decline in native coccinellid species was recorded in Belgium, Britain, and Switzerland, affecting mainly one common species: the two-spot ladybird, Adalia bipunctata L. An impressive trait of H. axyridis, that could explain both its high invasiveness and the decline of native coccinellids, is its predation behaviour. Intraguild predation is a trophic interaction between species that share the same prey – in this case, aphids. In order to determine the precise impact of this predation on the native coccinellid species, the predation behaviour of H. axyridis larvae was observed in Petri dishes and on plants. The resistance of H. axyridis to predation was also studied by exposing it without dorsal spines to native predator larvae, in order to test whether or not the dorsal spines are a physical defence against intraguild predation. In addition to these laboratory experiments, an original method was developed and used to track predation under field conditions. This method is based on the gas chromatography–mass spectrometry (GC-MS) detection of exogenous alkaloids in H. axyridis, especially alkaloids from native coccinellids likely to be subject to intraguild predation. My results show that, in the absence of aphids, H. axyridis consumes both A. bipunctata eggs and all larval instars in Petri dishes. On plants, depending to aphid density, this interaction can change with regards to larvae but not eggs. In addition to intraguild predation, competitive exclusion can occur because of quite aggressive behaviour towards competitors. Dorsal spines significantly reduce the number of bites inflicted, and thereby complement the other defense mechanisms of H. axyridis that enable it to remain dominant in competition for food resources. In semi-natural conditions, predation on the native coccinellids Adalia spp. Calvia spp. Coccinella septempunctata L. and Propylea quatuordecimpunctata (L.) was detected. The number of sites where this predation was observed suggests that this interaction is frequent. It was also observed that an H. axyridis larva can ingest several native coccinellid species, confirming its status as a predator of coccinellids. We can therefore conclude that intraguild predation by H. axyridis leads, as does resource competition, to a decline in native coccinellids./Introduite pour la lutte biologique dans les années 90, la Coccinelle asiatique, Harmonia axyridis (Pallas), a envahi en quelques années toute l’Europe du Nord. Parallèlement à cette invasion, un déclin de plusieurs espèces de coccinelles indigènes dont la très commune Coccinelle à deux points, Adalia bipunctata L. a été observé dans différents biotopes en Belgique, en Angleterre ainsi qu’en Suisse. Un des traits remarquables de la Coccinelle asiatique est son comportement de prédateur intraguilde qui pourrait expliquer à la fois ce déclin mais aussi en partie son caractère hautement invasif. La prédation intraguilde est une interaction trophique entre des espèces qui se nourrissent d’une même proie, dans ce cas-ci les pucerons. Afin de mieux connaître l’impact de cette prédation sur les coccinelles indigènes, le comportement de prédation des larves d’H. axyridis a été décrit en boîtes de Petri et sur plantes. Sa résistance à la prédation a également été étudiée en exposant des larves dépourvues d’épines dorsales à un prédateur indigène, dans le but de tester le rôle de ces épines en tant que défense physique à l’égard d’un prédateur intraguilde. En plus de ces expériences de laboratoire, une méthode originale a été développée et utilisée pour suivre cette prédation en conditions semi-naturelles. Elle se base sur la détection, en GC-MS, des alcaloïdes exogènes chez H. axyridis et en particulier des alcaloïdes produits par d'autres espèces de coccinelles susceptibles de subir une prédation intraguilde. Mes résultats montrent qu'en l'absence de pucerons, H. axyridis a un comportement de prédation vis-à-vis des œufs et de tous les stades larvaires d’A. bipunctata. La présence de pucerons, suivant leur densité, peut modifier cette interaction à l’égard des larves indigènes mais pas des œufs. En plus de la prédation intraguilde, une compétition par exclusion peut être aussi suspectée et expliquée par le comportement très agressif d’H. axyridis à l’égard de ses concurrents. Quant aux épines dorsales, elles permettent de réduire significativement le nombre de morsures et complètent ainsi les autres lignes de défense utilisées par H. axyridis pour s’imposer dans des ressources déjà exploitées par d’autres prédateurs. En conditions semi-naturelles, cette prédation à l’égard des coccinelles indigènes a été confirmée vis-à-vis d’Adalia spp. Calvia spp. Coccinella septempunctata L. et Propylea quatuordecimpunctata (L.). Vu le nombre de sites où cette prédation a été détectée, elle peut être considérée comme une interaction fréquente. De plus, une même larve de coccinelle asiatique peut ingérer plusieurs espèces de coccinelles indigènes confirmant indéniablement son statut de prédateur de coccinelles. Ainsi, nous pouvons conclure que la prédation intraguilde par H. axyridis sur les coccinelles indigènes participe très certainement au déclin de celles-ci et ceci très probablement au même titre que des phénomènes de compétition pour les ressources. / Doctorat en Sciences agronomiques et ingénierie biologique / info:eu-repo/semantics/nonPublished