Science >> Wetenschap >  >> Biologie

Zeegrasherstel beter bestand maken tegen stijgende temperaturen met behulp van generalistische grassen

Afbeeldingen linksboven zijn verzamelde zaden van smientgras (boven) en zeegras (onder) die zijn gezaaid in Lynnhaven River, Virginia Beach, VA om het zeegrashabitat (tweede van links) te herstellen dat meerdere nieuwe stressfactoren aankan, waaronder opwarmingstemperaturen. Credit:Enie Hensel, UMCES-symbolen, Virginia Institute of Marine Science.

Nieuw onderzoek toont aan dat het herstel van zeegrashabitats kan worden verbeterd door andere grassen op te nemen naast de afnemende of verloren gegane soorten, en – uiteindelijk – dat herstelinspanningen proactief soorten moeten selecteren die bestand zijn tegen de huidige en toenemende stressfactoren die worden veroorzaakt door menselijke activiteiten en klimaatverandering. Het werk is gepubliceerd in het Journal of Applied Ecology .



De stijgende temperaturen op aarde, gecombineerd met eeuwenlange mensen die in onze zeegezichten werken, hebben de kustecosystemen opnieuw vormgegeven. Het herbouwen of herstellen van de kusthabitat wordt een topprioriteit voor het behoud van natuurlijke hulpbronnen en als verzekeringspolis voor de levering van cruciale diensten, waaronder kustbescherming, schoon water en zeevruchten. Toch is succesvol habitatherstel nog steeds zeldzaam, en de meeste inspanningen zijn onduurzaam duur en arbeidsintensief.

"Elke tuinman weet hoe moeilijk het is om een ​​plant uit zaad of uit een knipsel te laten groeien, en hetzelfde geldt voor herstelbeoefenaars die habitatvormende soorten gebruiken - het ontdekken van de perfecte omstandigheden", zegt Enie Hensel, hoofdauteur en postdoctoraal onderzoeker bij UF. IFAS SWES Nature Coast Biological Station en voormalig postdoctoraal onderzoeker bij William &Mary's Virginia Institute of Marine Science (VIMS).

Zeegrassen ondergaan wereldwijd een achteruitgang en in de Chesapeake Bay, Verenigde Staten, waar dit onderzoek werd uitgevoerd, zijn intensivering van de hittegolven een belangrijke oorzaak van de achteruitgang van het dominante zeegras, zeegras (jachthaven van Zostera).

Recent onderzoek heeft aangetoond dat de meest succesvolle restauraties zich over grote gebieden uitstrekken en dat locatiekeuze van cruciaal belang is. De locatie moet een bepaald zand- of sedimenttype, waterkwaliteitsniveau, temperatuurbereik en de aanwezigheid van nuttige 'insecten' of ongewervelde dieren hebben die grasverstikkende algen afgrazen, wat allemaal afhankelijk is van de identiteit van het gras.

Gesloten en uitlopende smientgraszaden. Credit:Enie Hensel

"Deze nieuwe omgevingscondities vormen een uitdaging voor herstel. Maar wat de neiging heeft altijd te gedijen in iemands tuin, hoe hard iemand ook omgaat met zijn gewaardeerde gazongras, is onkruid. En dit feit zou zich goed kunnen vertalen in het herstel van zeegras, waarbij 'onkruid', ' of generalistische zeegrassoorten die niet noodzakelijkerwijs de beoogde soort zijn voor een bepaald herstel', zegt Enie.

"Dit project is belangrijk omdat het zeegras in Chesapeake Bay de afgelopen dertig jaar is afgenomen als gevolg van het opwarmende water en we moeten gaan nadenken over alternatieve herstelstrategieën die tegemoetkomen aan deze veranderende ecologische basislijn", zegt co-auteur Christopher J. Patrick, co-auteur. leiding van het Submerged Aquatic Vegetation Restoration-gedeelte van het Lynnhaven River Basin Ecosystem Restoration Project van het US Army Corps of Engineer en directeur van het SAV Monitoring and Restoration Program van de Chesapeake Bay.

"Hier hebben we een wijd verspreid generalistisch zeegras, smientgras [Ruppia maritima], toegevoegd, dat de diversiteit aan soorten vergroot en enige zekerheid biedt die helpt bij het verbeteren van het succes van herstel op de lange termijn."

Voor deze studie hebben Enie en haar medewerkers gebruik gemaakt van een gepland zeegrasherstel in de lagere Chesapeake Bay en een veldexperiment uitgevoerd om te evalueren welke zaaimethoden de meeste wiggrasgroei opleverden, waarbij werd getest of het zaaien van smientgras naast zeegras het succes van het herstel kan vergroten, en gekwantificeerd hoe beide zeegrassoorten veranderen de herstelde bodemstructuur, de gemeenschappen van ongewervelde dieren en de stikstofcyclus. Het jaar daarop hebben onderzoekers hun experimentele bevindingen geoperationaliseerd tijdens een pilot-restauratie van meerdere hectare.

  • Zeegraszaden. Credit:US Army Corps of Engineers, Norfolk District
  • Nieuwe zeegrasgroei tijdens project. Credit:Enie Hensel

"Dit is de eerste grootschalige restauratie-inspanning in de lagere Chesapeake Bay waarbij smientgras wordt gebruikt, en een van de weinige veldexperimenten om te bepalen hoe je smientgras het beste in het wild kunt laten groeien", zegt Enie.

In het experiment groeide met de hand gezaaid smientgras met succes. De hoogste overleving en groei vond plaats bij het zaaien van een nagebootste natuur en voor dit onderzoek betekende dat het zaaien van smientgras in de herfst zonder voorafgaande zaadbehandeling – een voordelige bevinding voor beoefenaars omdat het de minste inspanning vergt. Door zowel smientgras als zeegras te zaaien, werd de omvang van het herstel bovendien bijna verdubbeld, omdat smientgras werd gezaaid in de ondiepe wateren waar de watertemperaturen boven de aanbevelingen van lokale artsen voor herstel van zeegras lagen.

"Twee opwindende bevindingen:deze jonge smientgrasbedden waren, één vol met epifytische algengrazers, de 'voordelen' voor een zeegrasweide en twee, minder stikstof gerecycled dan het omringende zandige substraat. Hoewel deze trend waarschijnlijk zal veranderen naarmate smientgras volwassener wordt, Het recyclen van een verwaarloosbare hoeveelheid stikstof in een voedselrijk gebied zou een positief effect moeten hebben op beide grassen, doordat de beschikbare voedingsstoffen, een bekende stressfactor voor zeegras in door de mens beïnvloede systemen zoals het Virgina Beach-gebied, niet verder toenemen", zegt Enie.

Meer informatie: Enie Hensel et al., Het integreren van generalistische zeegrassen verbetert het herstel van habitats in een veranderende omgeving, Journal of Applied Ecology (2024). DOI:10.1111/1365-2664.14643

Journaalinformatie: Journal of Applied Ecology

Aangeboden door Virginia Institute of Marine Science