Mediterranean octocoral populations exposed to marine heatwaves are less resilient to disturbances.

The effects of climate change are now more pervasive than ever. Marine ecosystems have been particularly impacted by climate change, with marine heatwaves (MHWs) being a strong driver of mass mortality events. Even in the most optimistic greenhouse gas emission scenarios, MHWs will continue to increase in frequency, intensity and duration. For this reason, understanding the resilience of marine species to the increase of MHWs is crucial to predicting their viability under future climatic conditions. In this study, we explored the consequences of MHWs on the resilience (the ability of a population to resist and recover after a disturbance) of a Mediterranean key octocoral species, Paramuricea clavata, to further disturbances to their population structure. To quantify P. clavata's capacity to resist and recover from future disturbances, we used demographic information collected from 1999 to 2022, from two different sites in the NW Mediterranean Sea to calculate the transient dynamics of their populations. Our results showed that the differences in the dynamics of populations exposed and those not exposed to MHWs were driven mostly by differences in mean survivorship and growth. We also showed that after MHWs P. clavata populations had lower resistance and slower rates of recovery than those not exposed to MHWs. Populations exposed to MHWs had lower resistance elasticity to most demographic processes compared to unexposed populations. In contrast, the only demographic process showing some differences when comparing the speed of recovery elasticity values between populations exposed and unexposed to MHWs was stasis. Finally, under scenarios of increasing frequency of MHWs, the extinction of P. clavata populations will accelerate and their capacity to resist and recover after further disturbances will be hampered. Overall, these findings confirm that future climatic conditions will make octocoral populations even more vulnerable to further disturbances. These results highlight the importance of limiting local impacts on marine ecosystems to dampen the consequences of climate change.

Els efectes del canvi climàtic són més presents que mai. Els ecosistemes marins s'han vist especialment afectats pel canvi climàtic, i les onades de calor marines (MHW) són un fort motor d'esdeveniments de mortalitat en massa. Fins i tot en els escenaris d'emissió de gasos d'efecte hivernacle més optimistes, les MHWs continuaran augmentant en freqüència, intensitat i durada. Per aquest motiu, entendre la resiliència de les espècies marines davant l'augment de les MHWs és crucial per predir la seva viabilitat en condicions climàtiques futures. En aquest estudi hem explorat les conseqüències de les MHWs sobre la resiliència (la capacitat d'una població de resistir i recuperar­se després d'una pertorbació) d'una espècie d'octocorall clau en el Mar Mediterràni, Paramuricea clavata, a pertorbacions en la seva estructura poblacional. Per quantificar la capacitat de P. clavata de resistir i recuperar­se de pertorbacions futures, hem utilitzat informació demogràfica recollida des del 1999 fins al 2022, de dos localitats diferents al NW del mar Mediterrani, per calcular la dinàmica transitòria de les seves poblacions. Els nostres resultats van mostrar que les diferències en la dinàmica de les poblacions exposades i no exposades a MHWs es deuen, principalment, a diferències en la taxa mitjana de supervivència i creixement. També vam demostrar que després de MHWs, les poblacions de P. clavata tenien menor resistència i taxes de recuperació més lentes que les que no estaven exposades a MHWs. Les poblacions exposades a MHWs tenien una elasticitat de resistència menor en la majoria dels processos demogràfics en comparació amb les poblacions no exposades. En canvi, l'únic procés demogràfic que mostra algunes diferències en comparar els valors d'elasticitat de la velocitat de recuperació entre poblacions exposades i no exposades a MHWs va ser l'estasi. Finalment, en escenaris d'augment de la freqüència dels MHW, l'extinció de les poblacions de P. clavata s'accelerarà i la seva capacitat de resistir i recuperar­se després de noves pertorbacions es veurà obstaculitzada. En general, els nostres resultats confirmen que les condicions climàtiques futures faran que les poblacions d'octocoralls siguin encara més vulnerables a més pertorbacions. Aquests resultats posen de manifest la importància de limitar els impactes locals sobre els ecosistemes marins per esmorteir les conseqüències del canvi climàtic.

When resilience is not enough: 2022 extreme marine heatwave threatens climatic refugia for a habitat-forming Mediterranean octocoral.

Climate change is impacting ecosystems worldwide, and the Mediterranean Sea is no exception. Extreme climatic events, such as marine heat waves (MHWs), are increasing in frequency, extent and intensity during the last decades, which has been associated with an increase in mass mortality events for multiple species. Coralligenous assemblages, where the octocoral Paramuricea clavata lives, are strongly affected by MHWs. The Medes Islands Marine Reserve (NW Mediterranean) was considered a climate refugia for P. clavata, as their populations were showing some resilience to these changing conditions. In this study, we assessed the impacts of the MHWs that occurred between 2016 and 2022 in seven shallow populations of the octocoral P. clavata from a Mediterranean Marine Protected Area. The years that the mortality rates increased significantly were associated with the ones with strong MHWs, 2022 being the one with higher mortalities. In 2022, with 50 MHW days, the proportion of total affected colonies was almost 70%, with a proportion of the injured surface of almost 40%, reaching levels never attained in our study site since the monitoring was started. We also found spatial variability between the monitored populations. Whereas few of them showed low levels of mortality, others lost around 75% of their biomass. The significant impacts documented here raise concerns about the future of shallow P. clavata populations across the Mediterranean, suggesting that the resilience of this species may not be maintained to sustain these populations face the ongoing warming trends.

El canvi climatic està impactant els ecosistemes arreu del planeta, i el Mar Mediterrani no n'és una excepció. Els esdeveniments climàtics extrems, com ara les onades de calor marines, estan augmentant en freqüència, extensió i intensitat en les darreres dècades, i estan sent associades a un increment dels esdeveniments de mortalitat massiva de múltiples espècies. El coral·ligen, on hi viu l'octocorall Paramuricea clavata, està altament afectat per les onades de calor marines. La Reserva Marina de les Illes Medes (NO del Mediterrani) es considerava un refugi climàtic per aquesta espècie, degut a que les seves poblacions mostraven certa resiliència a les condicions canviants. En aquest estudi hem avaluat els impactes de les onades de calor marines succeïdes entre els anys 2016 i 2022 a set poblacions someres de l'octocorall P. clavata, en una Àrea Marina Protegida del Mediterrani. Els anys en els quals les taxes de mortalitat van incrementar significativament s'associen amb els anys amb fortes onades de calor marines, sent el 2022 l'any amb la mortalitat més elevada. Al 2022, amb 50 dies d'onada de calor, la proporció total de colònies afectades va ser prop del 70%, amb un percentatge de superfície afectada de gairebé el 40%, arribant a valors mai observats en el lloc d'estudi des de que es va iniciar el seguiment d'aquestes poblacions. També hem observat variabilitat espacial entre les poblacions mostrejades. Mentre que algunes d'elles han mostrat poca mortalitat, altres han perdut al voltant del 75% de la seva biomassa. Els impactes documentats en aquest estudi mostren un futur preocupant de les poblacions someres de P. clavata arreu del Mediterrani, i això suggereix que la resiliència d'aquesta espècie podria no ser suficient per mantenir les seves poblacions en l'escenari d'escalfament que es preveu.

Marine Citizen Science and the Conservation of Mediterranean Corals: The Relevance of Training, Expert Validation, and Robust Sampling Protocols.

Marine Citizen Science (MCS) has emerged as a promising tool to enhance conservation efforts. Although the quality of volunteer data has been questioned, the design of specific protocols, effective training programs, and data validation by experts have enabled us to overcome these quality concerns, thus ensuring data reliability. Here, we validated the effectiveness of volunteer training in assessing the conservation status of Mediterranean coral species. We conducted a comparative analysis of data collected by volunteers with different levels of expertise, demonstrating improvements in data precision and accuracy with only one training session, thereby achieving values equivalent to those obtained by scientists. These outcomes align with the feedback received from volunteers through a qualitative survey. Finally, we analysed the data generated by volunteers and validated by experts using the developed protocol in the Coral Alert project from the Observadores del Mar MCS initiative. Our findings highlight the importance of proper training, expert validation, robust sampling protocols, and a well-structured platform to ensure the success of long-term MCS projects. Overall, our results stress the key role MCS plays in enhancing the conservation and management strategies designed to mitigate the ongoing environmental crisis.