Protecting coastal communities has become increasingly important as their populations grow, resulting in increased demand for engineered shore protection and hardening of over 50% of many urban shorelines. Shoreline hardening is recognized to reduce ecosystem services that coastal populations rely on, but the amount of hardened coastline continues to grow in many ecologically important coastal regions. Therefore, to inform future management decisions, we conducted a meta-analysis of studies comparing the ecosystem services of biodiversity (richness or diversity) and habitat provisioning (organism abundance) along shorelines with versus without engineered-shore structures. Seawalls supported 23% lower biodiversity and 45% fewer organisms than natural shorelines. In contrast, biodiversity and abundance supported by riprap or breakwater shorelines were not different from natural shorelines; however, effect sizes were highly heterogeneous across organism groups and studies. As coastal development increases, the type and location of shoreline hardening could greatly affect the habitat value and functioning of nearshore ecosystems.

Abstract Rapid environmental change is affecting many organisms; some are coping well but many species are in decline. A key mechanism for facilitating success following environmental change is phenotypic plasticity. Organisms use cues to respond phenotypically to environmental conditions; many incorporate recent information (within-generation plasticity) and information from previous generations (transgenerational plasticity). We extend an existing evolutionary model where organisms utilize within-generational plasticity, transgenerational plasticity, rapid evolution, and bet-hedging. We show how, when rapid evolution of plasticity is not possible, the effect of environmental change (altering the environment mean, variance, or autocorrelation, or cue reliability) on population growth rate depends on selection for within-generation plasticity and transgenerational plasticity under historical environmental conditions. We then evaluate the predictions that populations adapted to highly variable environments, or with greater within-generational plasticity, are more likely to successfully respond to environmental change. We identify when these predictions fail, and show environmental change is most detrimental when previously reliable cues become unreliable. When multiple cues become unreliable, environmental change can cause deleterious effects regardless of the population’s evolutionary history. Overall, this work provides a general framework for understanding the role of plasticity in population responses to rapid environmental change.