Ondergedompelde macrofyten (SM) zijn waterplanten die volledig onder water groeien. Hoewel ze een belangrijke rol kunnen spelen in aquatische ecosystemen, kan hun invasie in nieuwe omgevingen het natuurlijke evenwicht van deze ecosystemen verstoren. SM kan de stikstofcyclus in het sediment beïnvloeden, een cruciaal proces in aquatische ecosystemen, maar hoe ze dit doen in complexe omgevingen (dat wil zeggen met meerdere gelijktijdig voorkomende stressoren) blijft slecht begrepen. Een team van onderzoekers van het Key Laboratory of Aquatic Botany and Watershed Ecology, Wuhan Botanical Garden, Chinese Academy of Sciences, het College of Life Sciences, University of Science and Technology of China, en het College of Science, George Mason University onthulde hoe invasief SM beïnvloedt de sediment-stikstofcyclus in meren met meerdere gelijktijdig voorkomende stressfactoren (dwz eutrofiëring en sedimentvervuiling).

De onderzoekers voerden een reeks veldonderzoeken en experimenten uit om te onderzoeken hoe invasieve SM de sediment-stikstofcyclus in Lake Taihu, een groot en ondiep eutroof meer in China, beïnvloedt. Ze ontdekten dat de invasieve SM de stikstofcyclus in het sediment aanzienlijk veranderde door:(1) de samenstelling van microbiële gemeenschappen en hun stikstofmetabolische routes te veranderen, (2) de afgifte van opgeloste stikstof uit sedimenten te vergroten, en (3) de denitrificatiesnelheid te verminderen, een proces dat stikstof uit aquatische ecosystemen verwijdert. Deze veranderingen in de sediment-stikstofcyclus kunnen diepgaande gevolgen hebben voor de waterkwaliteit en de gezondheid van het ecosysteem van het Taihu-meer.

De onderzoekers ontwikkelden verder een conceptueel model om te illustreren hoe SM de sediment-stikstofcyclus in complexe omgevingen beïnvloedt. Het model benadrukt de rol van SM bij het bemiddelen in de interacties tussen meerdere stressoren en de stikstofcyclus, en biedt een raamwerk voor het begrijpen en voorspellen van de effecten van invasieve SM in deze complexe systemen.

Dit onderzoek biedt nieuwe inzichten in de effecten van invasieve SM op de stikstofcyclus in sedimenten in complexe omgevingen en verbetert ons begrip van de mechanismen die ten grondslag liggen aan de interacties tussen SM, meerdere stressoren en de stikstofcyclus. De bevindingen hebben implicaties voor het beheer en het behoud van aquatische ecosystemen, evenals de controle en preventie van invasieve SM in meren en andere aquatische omgevingen.