Langsigtet ålegræs tab på grund af fælles effekter af skygge, varme

En ny undersøgelse ledet af forskere ved William &Mary's Virginia Institute of Marine Science knytter et langsigtet fald i Chesapeake Bays ålegræssenge til både forringet vandkvalitet og stigende sommertemperaturer. Det viser også, at tab af levesteder og andre fordele, som ålegræs giver, har en svimlende økologisk og økonomisk pris.

Lederforsker Jonathan Lefcheck, en postdoktoral forsker fra VIMS, siger "Vi har ikke kun mistet en enorm økologisk ressource, der har været reelle økonomiske og rekreative konsekvenser for bugten omkring 20 millioner indbyggere. Fiskeri efter blå krabber, for eksempel, har sandsynligvis mistet et år eller mere fangst baseret på den mængde ålegræs, vi allerede har mistet. Til sølvpinde, det er 10-20 år. I alt, vi vurderer de potentielle økonomiske omkostninger for borgerne til 1-2 milliarder dollars. "

Undersøgelsen-baseret på en sammenligning af VIMS '31-årige rekord af overflod af havgræs og Chesapeake Bay-programmets langsigtede rekord af bugtenes vandkvalitet-optrådte i nummeret 3. februar af Global ændringsbiologi . Medforfattere inkluderer professor Robert "JJ" Orth og videnskabsmand David Wilcox fra VIMS, Rebecca Murphy fra University of Maryland Center for Environmental Science og Scott Marion fra Oregon Department of Fish &Wildlife.

Holdets fund bekræfter en mangeårig hypotese, der falder i ålegræs, der stammer fra nedsat vandklarhed, som igen stammer fra stigninger i menneskelige aktiviteter, der fører til næringsforurening og sedimentafstrømning.

Orth, der igangsatte VIMS 'årlige Seagrass Monitoring and Assessment Program hos VIMS i 1984, siger, "Det er et klassisk tilfælde af 'habitatpressning'. Faldende vandklarhed har skåret ålegræsdækning i halve inden for dybere senge i løbet af de sidste to årtier, så at ångræssengenes middeldybde nu er næsten 5 tommer lavere. "

Det lyder måske ikke af meget, men givet Chesapeake Bays let skrånende bund, en 5-tommers ændring betyder, at bugten med ålgræs i udkanten har trukket sig mere end 500 fod i land siden 1984. Faktisk har siger Orth, det er nu sjældent at finde ålegræs vokser i vand dybere end omkring 3 fod i Chesapeake Bay.

På samme tid, analysen afslører, at hyppigere hedebølger påvirker ålegræsbestande selv i disse områder med lavt vand. De mest ekstreme temperaturrelaterede tab blev observeret i 2006, da ålegræs faldt 58 procent efter den sværmende sommer 2005, og i 2011, da VIMS -holdet målte et fald på 41 procent efter den dampende sommer 2010.

Et lyspunkt er, at ålegræs i øjeblikket er i stand til at komme sig hurtigt efter disse kraftige fald. I året efter dieback 2005-6, ålegræsareal steg med 55 procent, og i 2009 havde nået den samlede dækning, der oversteg den, der blev observeret lige før tilbagebetalingen fandt sted. En lignende rebound fandt sted efter 2010-11, med ålegræs, der vender tilbage til arealet før døden på mindre end to år.

Forskerne advarer, imidlertid, at fremtidige genopretninger er meget mindre sikre i betragtning af de nuværende tendenser mod grumere, varmere vand. De understreger også, at deres analyse fokuserer på ålegræs. Andre bugter under vandet, widgeongrass især har oplevet den seneste stigning i dækningen af ​​bugten. Men widgeongrass er kendt for boom-bust-cyklusser, der hurtigt kunne vende disse gevinster, og vil sandsynligvis ikke erstatte økosystemtjenester fra ålegræs på grund af dens forskellige vækstvaner og begrænsning til friskere farvande.

En varm og overskyet fremtid

"Vores observationer tyder på, at ålegræs reagerer på to hovedfaktorer, "siger Orth." Faldende vandklarhed har gradvist reduceret ålegræssdækning i løbet af de sidste to årtier, primært i dybere senge, hvor mangel på lys allerede begrænser væksten. I lavvandede senge, det er mere, at hedebølger stresser planterne, fører til de skarpe dråber, vi har set i de seneste somre. "

Men det er den kombinerede effekt af disse to faktorer, der giver forskerne deres største bekymring. Siger Lefcheck, "Faldende klarhed plus disse varme somre er en ægte dobbelthammy for ålegræs." Det er fordi ålegræs - som allerede har brug for mere lys for at overleve end beslægtede landplanter - kræver endnu mere lys, når vandtemperaturerne stiger.

"Træde i kræft, "siger Orth, "Enhver stigning i vandtemperaturen underbygger lavt voksende ålegræsplanter til lysforhold, der ligner dem, der allerede stort set har elimineret deres dybere vandkohorter."

Holdets analyse viser, at den gennemsnitlige sommertid vandtemperatur i den nedre Chesapeake Bay allerede er steget med mere end 2 grader Fahrenheit siden 1984 - fra 76,8 til 79,5 F - og at hyppigheden af ​​ekstreme varme perioder med vandtemperaturer over 82 F er fordoblet i sidste årti. Da den globale opvarmning fortsat øger områdets vandtemperaturer - et konservativt skøn er en yderligere 3,5 F stigning i 2040 - forudsiger teamet et yderligere fald på 38 procent i ålegræsdækningen. Og hvis vandets klarhed følger dens nuværende nedadgående bane i løbet af de næste 30 år, ålegræs ville falde yderligere 84 procent. Når både faldende klarhed og opvarmning overvejes, siger forskerne, de forudsagte stigninger i temperatur og uklarhed ville resultere i et tab på 95 procent af ålegræs - en næsten total udryddelse.

For at bekæmpe denne nedadgående tendens, forskerne opfordrer ressourceforvaltere og politikere til at bygge anerkendelse af global opvarmning ind i deres ledelsesstrategier.

"Vi foreslår, at ledere skal øge deres vandkvalitetsmål på lokalt og regionalt niveau for at opveje tab forårsaget af globale faktorer uden for deres umiddelbare kontrol, «siger Orth.

"Vores analyse tyder på, at ålegræs stadig kan fortsætte i lyset af moderate temperaturstigninger, hvis vandet forbliver klart nok "tilføjer Lefcheck." Men det vil kun ske, hvis ledere vedtager et integreret perspektiv, og fortsætte deres bestræbelser på at bremse input til bugten. "

Finansiering til undersøgelsen kommer fra U.S. Environmental Protection Agency's Chesapeake Bay Program, NOAA's Virginia Coastal Program, Virginia Department of Environmental Quality og Maryland Department of Natural Resources.

Undervandsbugtgræs er afgørende for bugtens økosystem. De giver levesteder og planteskoler til fisk og blå krabber, tjene som mad til dyr som skildpadder og vandfugle, rydde vandet ved at reducere bølgehandling, optage overskydende næringsstoffer, og reducere kystlinjens erosion. De er også et glimrende mål for bugtenes generelle tilstand, fordi deres helbred er tæt forbundet med vandkvaliteten.