Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Biologi

Gør restaurering af søgræs mere modstandsdygtig over for stigende temperaturer ved hjælp af generalistgræsser

Øverst til venstre billeder er indsamlede widgeongrass (øverst) og ålegræs (nederst) frø, der blev sået i Lynnhaven River, Virginia Beach, VA for at genoprette havgræshabitat (anden fra venstre), der kan håndtere flere nye stressfaktorer, herunder opvarmningstemperaturer. Kredit:Enie Hensel, UMCES ian symbols, Virginia Institute of Marine Science.

Ny forskning viser, at genopretning af havgræshabitater kan forbedres ved at inkludere andre græsser ud over de aftagende eller tabte arter, og i sidste ende, at genopretningsindsatsen proaktivt skal udvælge arter, der kan modstå nuværende og intensivere stressfaktorer drevet af menneskelige aktiviteter og klimaændringer. Værket er offentliggjort i Journal of Applied Ecology .



Stigende globale temperaturer kombineret med århundreder af mennesker, der arbejder i vores havlandskaber, har omformet kystøkosystemer. Genopbygning eller genopretning af kysthabitater er ved at blive en topprioritet for bevarelse af naturressourcer og som en forsikringspolice for levering af kritiske tjenester, herunder kystlinjebeskyttelse, rent vand og fisk og skaldyr. Alligevel er vellykket genoprettelse af levesteder stadig sjælden, og de fleste anstrengelser er uholdbart dyre og arbejdskrævende.

"Enhver gartner kender vanskeligheden ved at mestre, hvordan man dyrker en plante fra frø eller et afklip, og det samme gælder for restaureringsudøvere, der bruger habitatdannende arter - at opdage de perfekte forhold," siger Enie Hensel, hovedforfatter, postdoktor ved UF IFAS SWES Nature Coast Biological Station og tidligere postdoc-forsker ved William &Mary's Virginia Institute of Marine Science (VIMS).

Havgræsser oplever global tilbagegang, og i Chesapeake Bay, USA, hvor denne undersøgelse blev udført, er intensivere hedebølger en hovedårsag til tilbagegang i det dominerende søgræs, ålegræs (Zostera marina).

Nyere forskning har vist, at de mest succesrige restaureringer spænder over store områder, og valg af placering er nøglen. Placeringen bør have en bestemt sand- eller sedimenttype, vandkvalitetsniveau, temperaturområde og tilstedeværelsen af ​​gavnlige 'bugs' eller hvirvelløse dyr, der græsser af græskvælende alger – som alle er afhængige af græssets identitet.

Lukkede og spirende pilgræsfrø. Kredit:Enie Hensel

"Disse nye miljøforhold er en udfordring for restaurering. Men det, der har en tendens til altid at trives i en persons have, uanset hvor hårdt man tager sig af deres dyrebare græsplæne, er ukrudt. Og denne kendsgerning kan godt oversættes til restaurering af havgræs - med inkorporering af 'ukrudt', ' eller generalist, søgræsarter, der ikke nødvendigvis er målarten for en given restaurering," siger Enie.

"Dette projekt er vigtigt, fordi Chesapeake Bay ålegræs har været i tilbagegang i de sidste 30 år på grund af opvarmning af vand, og vi er nødt til at begynde at tænke på alternative genopretningsstrategier, der imødekommer denne skiftende miljømæssige baseline," siger medforfatter Christopher J. Patrick, med- leder af Submerged Aquatic Vegetation Restoration-delen af ​​U.S. Army Corps of Engineer's Lynnhaven River Basin Ecosystem Restoration Project og direktør for Chesapeake Bays SAV Monitoring and Restoration Program.

"Her inkluderede vi et vidt udbredt, generalistisk havgræs, widgeongrass [Ruppia maritima], som øger porteføljen af ​​artsdiversitet og giver en vis forsikring, der hjælper med at forbedre langsigtet restaureringssucces."

Til denne undersøgelse udnyttede Enie og hendes samarbejdspartnere en planlagt havgræsrestaurering i den nedre Chesapeake Bay og udførte et felteksperiment for at evaluere, hvilke såningsmetoder der gav den mest ene græs-vækst, testet om såning af enegræs ved siden af ​​ålegræs kan øge restaureringssuccesen, og kvantificerede, hvordan enten søgræsarter ændrer den genoprettede bedstruktur, hvirvelløse samfund og nitrogenkredsløb. I det følgende år operationaliserede forskere deres eksperimentelle resultater under en pilotrestaurering på flere hektar.

  • Havgræsfrø. Kredit:US Army Corps of Engineers, Norfolk District
  • Ny havgræsvækst under projektet. Kredit:Enie Hensel

"Dette er den første storstilede restaureringsindsats i den nedre Chesapeake-bugt, hvor der blev brugt widgeongrass, og et af de få felteksperimenter til at identificere, hvordan man bedst dyrker widgeongrass i naturen," siger Enie.

I eksperimentet voksede håndfrøet pilegræs med succes. Den højeste overlevelse og vækst var, når man såede efterlignet natur, og for denne undersøgelse betød det, at man såde pilgræs om efteråret uden forudgående frøbehandling - et fordelagtigt fund for praktiserende læger, da det kræver den mindste indsats. Ved at så både ålegræs og ålegræs blev restaureringen desuden næsten fordoblet i størrelse, da enegræs blev sået på lavvandet, hvor vandtemperaturerne var over lokale praktiserendes anbefaling for ålegræsrestaureringer.

"To spændende resultater:disse unge ene-græsbede var, et, fulde af epifytiske algegræssere, "fordele" for en strandeng og to, genbrugte mindre nitrogen end det omgivende sandede substrat. Selvom denne tendens sandsynligvis vil ændre sig, efterhånden som pilgræs modnes, unge widgeongrass genanvendelse af en ubetydelig mængde kvælstof i et næringsrigt område burde have en positiv effekt på begge græsser ved ikke at øge de tilgængelige næringsstoffer yderligere, en kendt søgræsstressfaktor i menneskepåvirkede systemer som Virgina Beach-området," siger Enie.

Flere oplysninger: Enie Hensel et al., Inkorporering af generalistiske havgræsser forbedrer genopretning af levesteder i et foranderligt miljø, Journal of Applied Ecology (2024). DOI:10.1111/1365-2664.14643

Journaloplysninger: Journal of Applied Ecology

Leveret af Virginia Institute of Marine Science