Rapp. Comm. int. Mer Médit., 36,2001

387

Introduction

The Straits of Messina was the first southwestern locality where

Caulerpa taxifolia(Vahl) C. Agardh has been found after its spread

along the northern-western Mediterranean coasts (1). Since the first

report, great expanses of sea bottoms have been covered along the

Sicilian coasts, while a small number of smaller colonies have been

identified along Calabrian coasts. Data concerning structure and dis-

tribution of benthic communities in the Messina Straits have been col-

lected by our Department since 1980. This allowed to trace the most

relevant chenges observed in the benthic environment following the

settlement of C. taxifoliaprairies.

Materials and Methods

Data employed for the present study were collected during various

programs of research regarding the Sicilian side of the Straits of

Messina. The most important of these was an investigation carried out

in collaboration with the National Research Council (CNR, Messina)

(2), and a further one commissioned by the Regional Administration

in 1995 (unpublished data). During these investigations, more than

250 grab and dredge samples were collected from 5m to 150m depth,

and almost 30 hours of ROV recognitions were recorded along about

25 Km of sea bottoms. Investigations extend up to the present day,

mainly through grab samplings and scuba diving surveys, along 10

Km of the coast line . 

Results and discussion

The most recent surveys, carried out up to November 2000, have

s 

h 

own how the Caulerpa taxifoliaprairies extend almost continuously

for at least 6 km of bottom, along the Straits of Messina Sicilian coasts;

this is in accordance with recent inve 

s 

t 

i 

gations (3). The bathy 

m 

e 

t 

r 

i 

c

range went from about 3m to 35m depth, although prairie upper limits

can reach intertidal depths and have also been observed along the chan-

nel communicating with the Ganzirri brackish pool. Furthermore, some

small Caulerpa patches were recorded from 40 to 65m depth, along

both the Sicilian and Calabrian sides. Although C. taxifoliawas able to

colonize any hard or soft bottom type, prairies show some interruptions

facing the largest currents. Probably, the high and irregular sediment

inputs and soft bottoms made unstable by strong slopes, do not permit

easy colonization. The entire area affected by the Caulerpa spread has

been seen in the past in four main biocoenosis types (2;4). In fa 

c 

t 

,

infralittoral soft bottoms were mainly occupied by the coarse sand and

fine gravel under bottom current biocoenoses (SGCF of Pérès and

Picard) (5), this being due to the very high hydrodynamic levels char-

acterizing the Straits of Messina (6). Despite this, soft bottoms did not

appear monotonous, because of the great variety of local conditions,

also by hard bottoms and Posidonia m 

e 

a 

d 

ows patch distribu 

t 

i 

o 

n 

.

In particular, various facies of the SGCF were identified on bottoms

characterized by free-living and encrusted calcareous algae, in the

“intermattes” channels and, similar to other south-Tyrrhenian locali-

ties (7), related to the hard bottom kelp communities. Furthermore,

small tracts of bottom, close to the coast line, showed benthic com-

munities identified as fine well sorted sand biocoenoses (SFBC of

Pérès and Picard) (5). With regard to the hard bottom biocoenosis,

great levels of complexity are known to exist for photophylous algae

infralittoral communities (AP of Pérès and Picard) (5), as well as those

described by Giaccone and Rizzi Longo (8), and Fredj and Giaccone

(9). The most original of such algae associations, especially character-

ized by the Saccorhiza polyschidesand Phyllaria reniformiskelps, as

well as the Atlantic brown algaCystoseira tamariscifolia, are at to day

strongly damaged,. 

Various causes could be hypothesized regarding this, also consider-

ing the fact that Cystoseira communities are well known to be in

decline all over the Mediterranean. However, it must be remembered

that as S. polyschidesgametophyte development is closely dependent

on Mesophyllum lichenoidescoralline algae (10), a dense Caulerpa

canopy could pose a strong threat of disturbance. As far as seagrass

meadows are concerned, the living Posidonia formations do not

appear damaged, although Caulerpa prairies cover soft bottoms

around the mattes as well as the bottom of channels. Only some sub-

fossil “mattes,” from 15 to 20m depth, were covered by Caulerpa. On

the contrary, a reduction in the expanse of Cymodocea nodosawas

observed in several localities.

Although the clear variations on sea bottom landscapes would sug-

gest possible strong modifications on benthic community composition,

quantitative data are not available in literature. Preliminary data,

regarding some soft bottom communities in the Straits of Messina,

seem to indicate an increasing diversity in respect to the past

(Giacobbe, work in progress). However, even if this fact should be

confirmed shortly, it would not necessarily imply a real increase in

biodiversity, in that, as C. taxifoliais in a phase of active expansion it

is clear that the co-related community is still far from being stabilized.

Conclusion

Investigations carried out in the Straits of Messina after C. taxifolia

spread have indicated that where once existed various types of bio-

coenoses, now there is an uniform prairie of C. taxifolia, with a prob-

ably 

ß

diversity decreasing. In fact, Caulerpa covers indifferently both

the hard substrata and the soft ones, fortunately with the exception of

the Posidonia formations with which it would seem to have integrat-

ed, and in part, shared, the habitat. With regard to this, a new research

programme proposes to learn how the composition and structure of the

community of the soft bottoms would change, following the stabiliza-

tion of the substratum, and what effects immobilization of large quan-

tities of organic substances, by Caulerpa would have on the eco-sys-

tem and marine and fishing resources.

References

1 - Fradà Orestano C., Calvo S., Ferreri B.M., 1994. First record of Caulerpa

taxifolia(Vahl) C. Agardh in the southwestern Mediterranean. Giornale

botanico italiano, 128 (3-4): 813-815.

2 - VV.AA., 1988. Indagine ecologica su sedimenti costieri dello Stretto di

Messina. Valutazione delle conseguenze di un versamento accidentale di

idrocarburi. Ist. Sper.Talassografico Messina. Rapporti, 3: 1-47.

3 -Orestano C., Pirrotta M and Ammirato E., 1999. Spread of Caulerpa

taxifoliain Sicily and Calabria. IV workshop of Caulerpa. Lerici, Feabbraio

1999, in press

4 - Di Geronimo I., Giacobbe S. 1987. Bionomie des peuplements benthiques

des substrats meubles et rocheux plio-quaternaires du Détroit de Messine. Doc

et trav.IGAL 11: 153-169.

5 - Pérès J.M., Picard J. 1964. Nouveau manuel de bionomie benthique de la

Mer Méditerranée. Rec. Trav. St. Mar. Endoume, 31: 1-44.

6 - De Domenico E. 1987. Caratteristiche fisiche e chimiche delle acque nello

Stretto di Messina. Doc et trav.IGAL 11: 225-236.

7 - Di Geronimo I., Giacobbe S., Rosso A., Sanfilippo R., 1988. Popolamenti

e tanatocenosi del Banco Apollo (Ustica, Mar Tirreno meridionale). Atti IV

simposio di Ecologia e Paleoecologia delle comunità bentoniche. Sorrento:

697-729.

8 - Giaccone G., Rizzi Longo L., 1976. Revisione della ?ora dello Stretto di

Messina. Mem Biol. Mar. Ocean. VI (3): 69-123.

9 - Fredj G., Giaccone G. 1987. Bionomie des fonds à Laminariales du Détroit

de Messine. Doc et trav.IGAL 11: 237-238

10 - Huvé H., 1958. Contribution à l’étude des peuplements de Phyllariacées

du détroit de Messine. 

Rapp. Comm. int. Mer Médit.

, 14: 525-533.

PRELIMINARY DATA ON BENTHIC ENVIRONMENT MODIFICATIONS FOLLOWING 

THE CAULERPA TAXIFOLIA (VAHL) C. AGARDH, SPREAD ALONG THE STRAITS OF 

MESSINA SICILIAN COASTS (MEDITERRANEAN SEA)

S. Giacobbe, N. Spanò* and A. Manganaro

Dipartimento di Biologia Animale ed Ecologia Marina, Università di Messina, Italy - Spano@unime.it

Abstract

Investigations carried out in the Straits of Messina since 1980 showed as Caulerpa taxifoliameadows replaced the originary soft bottom

biocoenosis , from 4 to 35m of depth. Hard bottoms were also covered, and Cymodocea nodosaformations partially replaced. At the

contrary, Posidonia oceanica formations do not appear substantially damaged. Although preliminary data indicated a diversity increasing

on some investigated soft-bottom communities, a reduction of diversity is probable along the middle period, due to the increasing sameness

of the benthic landscape.

Key-Words: Algae, Straits of Messina, Mediterranean Sea,