Introductions of exotic fouling species have severely disrupted marine ecosystems. Theory suggests that high propagule pressure increases the probability of successful establishment. Likewise, empirical studies have shown the importance of ships and boats for transporting exotic species. However, few empirical studies have demonstrated the effect of propagule pressure on invasion success. For marine fouling species, uncertainty about vectors and pathways further impedes our ability to calculate propagule pressure and to understand establishment success. My goal was to better understand the links between propagule pressure from maritime activities and the spatial distribution of exotic fouling species. Using empirical data, I (1) determined the importance of boat characteristics and propagule exposure on boat fouling, (2) demonstrated the roles of commercial shipping and recreational boating in the invasion process, and (3) tested the effect of propagule pressure on population and community diversity. Although boats on the east coast of Canada were less fouled than New Zealand boats, boat-mediated spread may be facilitated in Canada by greater movement of boats among marinas than in New Zealand. Propagule exposure better predicted boat fouling than did boat characteristics. The spatial genetic structure of the colonial tunicate, Botryllus schlosseri, suggests that ships have frequently introduced it to the east coast of Canada and that secondary spread occurs gradually around individual ports, facilitated by recreational boating. The diversity of invasive species within commercial ports is positively related to propagule pressure and invasion success at both community (i.e. inter-specific richness) and population levels (i.e. genetic diversity). Diversity was significantly correlated to the numbers of ship arrivals but not to ballast water discharge events or the volume of ballast water discharged. This suggests that hull biofouling is a more important pathway than ballast water for exotic fouling species. Both boats and ships have influenced the invasion process of fouling species in Canadian coastal areas. The research also underlines the point that predictive models for the spread of biofouling species should be based on regional boating patterns, boating characteristics, and local propagule exposure. Defining relationships between propagule pressure and invasion success is one of the great challenges to understanding the rapid changes occurring in marine ecosystems. / L'introduction des salissures biologiques exotiques a sévèrement perturbé les écosystèmes marins. La théorie suggère qu'un apport de propagules élevé augmente le risque d'envahissement. C'est ainsi que les recherches se sont concentrées à évaluer la probabilité que les navires commerciaux et les petites embarcations transportent des espèces exotiques. Malgré son importance, peu d'études empiriques supportent l'effet de l'apport de propagules sur le succès d'envahissement. Pour les salissures biologiques marines, l'incertitude entre les vecteurs et les voies de transports entrave particulièrement notre capacité à calculer l'apport de propagules entrant par les voies maritimes, limitant ainsi notre compréhension du succès d'envahissement. L'objectif de ma thèse est d'apporter une meilleure compréhension de la relation entre l'apport de propagules provenant du transport maritime et la distribution spatiale des salissures exotiques. À partir de données empiriques, (1) j'ai déterminé l'importance relative des caractéristiques des bateaux de plaisance et l'exposition des propagules environnantes sur la probabilité de la colonisation des coques, (2) j'ai démontré le rôle respectif des navires et des plaisanciers dans le processus d'invasion et (3) j'ai décrit la relation entre l'apport de propagules et la diversité des populations et des communautés. Bien que les bateaux de la côte est du Canada sont moins colonisés que les bateaux de la Nouvelle-Zélande, la propagation des salissures exotiques pourrait être facilitée au Canada par un plus grand trafic entre les marinas. L'exposition aux propagules environnantes prédit davantage l'encrassement biologique des coques que les caractéristiques des bateaux. La génétique des populations de l'ascidie Botryllus schlosseri suggère qu'il y a eu plusieurs introductions dans les ports de la côte est du Canada. Facilité par les plaisanciers, le tunicier s'est ensuite dispersé progressivement autour de ceux-ci. Les indices de diversité soutiennent la relation positive entre l'apport de propagules et le succès d'envahissement et cela autant au niveau des communautés (c.-à-d. la richesse inter-spécifique) qu'au niveau des populations (c.-à-d. diversité génétique). La diversité est significativement corrélée au nombre d'arrivées des navires, mais n'est pas corrélée au nombre de déchargements et au volume de l'eau de lest. Ces relations suggèrent une plus grande importance de l'encrassement des navires que l'eau de lest comme voie d'introduction des salissures exotiques. Cette thèse démontre que les petits bateaux et les navires influencent grandement les processus d'invasions des salissures biologiques des régions côtières du Canada. Cette recherche souligne également que les modèles de propagation des salissures exotiques devraient fonder leurs prémisses sur l'exposition des propagules locales, les caractéristiques des bateaux et l'activité nautique régionale. La nécessité de décrire avec précision les relations entre l'apport de propagules et le succès d'envahissement est l'un des grands défis écologiques afin d'améliorer notre compréhension sur les changements rapides actuellement observés dans nos écosystèmes marins.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.117064 |
| Date | January 2013 |
| Creators | Lacoursière-Roussel, Anaïs |
| Contributors | Christopher McKindsey (Supervisor2), Frederic Guichard (Supervisor1) |
| Publisher | McGill University |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation |
| Format | application/pdf |
| Coverage | Doctor of Philosophy (Department of Biology) |
| Rights | All items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated. |
| Relation | Electronically-submitted theses. |
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