Global climate change impacts on the potential distribution of typical Trachinotus fishes and early warning assessment of invasions

Abstract

Abstract. Marine habitats and ecosystems are increasingly being impacted by global climate change and the global spread of captive breeding. In this study, we focused on five typical Trachinotus species (Trachinotus anak, Trachinotus blochii, Trachinotus mookalee, Trachinotus goreenisi, Trachinotus ovatus) as research subjects. We utilized species distribution models and ecological niche models to predict the present and future potential distribution of these species, as well as to assess ecological niche overlap and evaluate the early warning of invasion by Trachinotus species. T. ovatus stands out with its broad distribution range and high adaptability to different environments. It occupies 1.114% of medium-high suitable areas, spanning 100,147 km2. Our predictions also suggest that T. ovatus would undergo a significant expansion (approximately 55% of the total area) under both past and future environmental scenarios, demonstrating a higher tolerance and adaptability to changes in ambient temperatures. It can be discerned that T. ovatus exhibits strong environmental adaptability, which may potentially lead to biological invasion along the southeastern coast of China. The T. anak, on the other hand, showed a higher expansion trend under high carbon dioxide concentrations (RCP8.5), indicating a certain convergence with carbon dioxide concentration. Our models showed that under future climatic conditions, T. ovatus would become the dominant species, with increased competition with T. mookalee and decreased competition with T. goreenisi, T. mookalee, and T. anak. Based on our findings and the net-pen culture mode of T. ovatus, we identified the hotspot habitat of T. ovatus to be located in the Indo-Pacific convergence zone. However, there is a possibility of an expansion trend towards the southeast coast of China in the future. Therefore, it is crucial to provide an early warning for the potential biological invasion of T. ovatus.

Resumen. Los hábitats y ecosistemas marinos se ven cada vez más afectados por el cambio climático global y la propagación mundial de la cría en cautividad. En este estudio, nos centramos en cinco especies típicas de Trachinotus (Trachinotus anak, Trachinotus blochii, Trachinotus mookalee, Trachinotus goreenisi, Trachinotus ovatus) como sujetos de investigación. Utilizamos modelos de distribución de especies y modelos de nicho ecológico para predecir la distribución potencial presente y futura de estas especies, así como para evaluar el solapamiento de nichos ecológicos y evaluar la alerta temprana de invasión por especies de Trachinotus. T. ovatus destaca por su amplio rango de distribución y su gran adaptabilidad a diferentes entornos. Ocupa el 1,114% de las zonas de aptitud media-alta, con una extensión de 100.147 km2. Nuestras predicciones también sugieren que T. ovatus experimentaría una expansión significativa (aproximadamente el 55% del área total) tanto en escenarios ambientales pasados como futuros, demostrando una mayor tolerancia y adaptabilidad a los cambios en las temperaturas ambientales. Se puede discernir que T. ovatus exhibe una fuerte adaptabilidad ambiental, lo que potencialmente puede conducir a una invasión biológica a lo largo de la costa sudoriental de China. T. anak, por su parte, mostró una mayor tendencia a la expansión bajo concentraciones elevadas de dióxido de carbono (RCP8.5), lo que indica una cierta convergencia con la concentración de dióxido de carbono. Nuestros modelos mostraron que, en condiciones climáticas futuras, T. ovatus se convertiría en la especie dominante, con una mayor competencia con T. mookalee y una menor competencia con T. goreenisi, T. mookalee y T. anak. Basándonos en nuestros hallazgos y en el modo de cultivo en red de T. ovatus, identificamos que el hábitat del punto caliente de T. ovatus se encuentra en la zona de convergencia Indo-Pacífica. Sin embargo, existe la posibilidad de una tendencia de expansión hacia la costa sureste de China en el futuro. Por lo tanto, es crucial proporcionar una alerta temprana para la posible invasión biológica de T. ovatus.