Abstract The macroalgae Caulerpa prolifera is considered an invasive species in many environments and can colonize large patches of seafloor, reduce native species, and alter ecosystem functioning. Environmental managers need a rapid and cost-effective monitoring tool for tracking the spread of this invasive species. We developed a digital PCR assay for detection of C. prolifera from environmental DNA seawater samples. We demonstrate, in both field and laboratory experiments, that the invasive algae C. prolifera is undetectable in practical applications of eDNA due to its minimal shedding. To test why, we conducted tank-based shedding experiments for two California invasive algae species, C. prolifera and Sargassum horneri . Copy numbers of C. prolifera eDNA detected in the experimental tanks were found to be two orders of magnitude lower than S. horneri . A meta-analysis of steady state eDNA produced by aquatic organisms reported in the literature show C. prolifera to have the lowest recorded steady state concentrations of eDNA in the water column. We attribute C. prolifera low eDNA shedding to its unique biology as a unicellular, multinucleate, macroscopic siphonous algae which reduces the possible modes of eDNA release compared to multicellular organisms. Our results highlight the value of benchmarking and validating eDNA surveys in both field and laboratory settings and potential limits of eDNA approaches for some applications. These results also emphasize the importance of organismal physiology in eDNA shedding rates, variations in mechanisms of eDNA shedding between organisms, and characterizing shedding rates for accurate interpretation of eDNA results.

Abstract Seagrass beds are disappearing at a record pace despite their known value to our oceans and coastal communities. Simultaneously, our coastlines are under the constant pressure of climate change which is impacting their chemical, physical and biological characteristics. It is thus pertinent to evaluate and record habitat use so we can understand how these changes are affecting biodiversity over time. This study evaluates the assemblages of fish found at five Zostera beds in Southern California using environmental DNA (eDNA) metabarcoding. eDNA is a powerful biodiversity monitoring tool that offers key advantages to conventional monitoring. Results from our eDNA study found 78 species of fish that inhabit these five beds around Southern California representing embayment, open coastal mainland and open coastal island settings. While each bed had the same average number of species found throughout the year, the composition of these fish assemblages was strongly site dependent. There were 35 fish that were found at both open coast and embayment seagrass beds, while embayment seagrass sites had 20 unique fish and open coast sites had 23 unique fish. These results demonstrate that seagrass fish assemblages are heterogenous based on their geographic positioning and that marine managers must take this into account for holistic conservation and restoration efforts.