Future climate change accelerates the invasive rhythm of alien marine species: New insights into the invasive potential of the world’s aquaculture species red drum Sciaenops ocellatus

Abstract

Abstract. In recent decades, an unprecedented frequency of red drum (Sciaenops ocellatus) escapes from sea cages (i.e., million tail level) has generated enormous pressure on local marine biodiversity and ecosystems. This study aimed to assess the distribution and shifts of hotspot fitness zones for S. ocellatus under global climate change and to identify the trophic levels in the coastal waters of China. The species distribution model (SDM) identified four hotspot fitness zones at a global scale located in the Atlantic Ocean along the Gulf of Mexico and Uruguayan coasts, and in the Pacific Ocean along the Chinese and Australian coasts. Under global warming and climate change, the most suitable habitat for S. ocellatus would expand (448,178.6 km2) and the centre of mass would shift northwards. Stable isotope δ15N and δ13C ratios indicated S. ocellatus has very high ecological competition, within a wide feeding range and high ecological position (δ15N: 10.84 ∼ 12.84 ‰, 11.61 ± 0.62 ‰; δ13C: −15.28 ∼ -17.25 ‰, −16.45 ± 0. 52 ‰) in the escape zone. The results suggested that a wide range of habitats, high reproductive capacity, and ecological niche competition conferred escaped S. ocellatus with a great ability to invade across regions on a global scale.Resumen. En las últimas décadas, una frecuencia sin precedentes de escapes de corvinón rojo (Sciaenops ocellatus) de las jaulas marinas (es decir, el nivel del millón de colas) ha generado una enorme presión sobre la biodiversidad y los ecosistemas marinos locales. El objetivo de este estudio era evaluar la distribución y los desplazamientos de las zonas críticas para S. ocellatus bajo el cambio climático global e identificar los niveles tróficos en las aguas costeras de China. El modelo de distribución de especies (SDM) identificó cuatro zonas críticas a escala mundial situadas en el Océano Atlántico, a lo largo de las costas del Golfo de México y Uruguay, y en el Océano Pacífico, a lo largo de las costas de China y Australia. Con el calentamiento global y el cambio climático, el hábitat más adecuado para S. ocellatus se ampliaría (448.178,6 km2) y el centro de masa se desplazaría hacia el norte. Las proporciones de isótopos estables δ15N y δ13C indicaron que S. ocellatus tiene una competencia ecológica muy alta, dentro de un amplio rango de alimentación y una posición ecológica alta (δ15N: 10,84 ∼ 12,84 ‰, 11,61 ± 0,62 ‰; δ13C: -15,28 ∼ -17,25 ‰, -16,45 ± 0,52 ‰) en la zona de escape. Los resultados sugirieron que una amplia gama de hábitats, una alta capacidad reproductiva y la competencia en nichos ecológicos confirieron a S. ocellatus escapado una gran capacidad de invasión a través de regiones a escala global.