Seagrass eng - Seagrass meadow
| Marine habitater |
|---|
|
En sjøgresseng eller sjøgressbunn er et undervannsøkosystem dannet av sjøgress. Sjøgress er marine (saltvanns) planter som finnes i grunne kystvann og i brakkvannet i elvemunninger . Sjøgress er blomstrende planter med stilker og lange grønne, gresslignende blader. De produserer frø og pollen og har røtter og jordstengler som forankrer dem i havbunnssand.
Sjøgress danner tette undersjøiske enger som er blant de mest produktive økosystemene i verden. De gir naturtyper og mat til et mangfold av marint liv som kan sammenlignes med korallrevenes . Dette inkluderer virvelløse dyr som reker og krabber, torsk og flatfisk, sjøpattedyr og fugler. De gir tilfluktsrom for truede arter som sjøhester, skilpadder og dugongs. De fungerer som planteskoler for reker, kamskjell og mange kommersielle fiskearter. Sjøgrasenger gir beskyttelse mot kyststorm ved at bladene absorberer energi fra bølger når de treffer kysten. De holder kystvannet sunt ved å absorbere bakterier og næringsstoffer, og bremser hastigheten på klimaendringene ved å lagre karbondioksid i sedimentet på havbunnen.
Sjøgress utviklet seg fra marine alger som koloniserte land og ble landplanter, og deretter returnerte til havet for rundt 100 millioner år siden. Men i dag blir sjøgressenger skadet av menneskelige aktiviteter som forurensning fra avrenning fra land, fiskebåter som drar mudder eller trål over engene som raser gresset, og overfiske som ubalanserer økosystemet. Sjøgraseng blir for tiden ødelagt med en hastighet på omtrent to fotballbaner hver time.
Bakgrunn
Sjøgress er blomstrende planter (angiospermer) som vokser i marine miljøer. De utviklet seg fra terrestriske planter som migrerte tilbake i havet for rundt 75 til 100 millioner år siden. I disse dager inntar de havbunnen i grunne og lune kystvann forankret i sand- eller gjørmebunn.
Det er fire avstamninger av sjøgress som inneholder relativt få arter (alle i en enkelt rekkefølge av enfamilie ). De okkuperer grunne omgivelser på alle kontinenter unntatt Antarktis: deres distribusjon strekker seg også til det åpne hav, for eksempel på Mascarene -platået .
Sjøgress dannes av en polyfyletisk gruppe av enhjulede syrer (ordre Alismatales ), som rekoloniserte marine miljøer for rundt 80 millioner år siden. Sjøgress er habitatdannende arter fordi de er en kilde til mat og ly for et stort utvalg av fisk og virvelløse dyr, og de utfører relevante økosystemtjenester .
Det er rundt 60 arter av helt marine sjøgress som tilhører fire familier ( Posidoniaceae , Zosteraceae , Hydrocharitaceae og Cymodoceaceae ), alle i rekkefølgen Alismatales (i klassen av enhjulede syrer ). Sjøgrassenger eller enger kan enten bestå av en enkelt art ( monospesifikk ) eller blandet. I tempererte områder dominerer vanligvis en eller noen få arter (som ålegressen Zostera marina i Nord -Atlanteren), mens tropiske senger vanligvis er mer forskjellige, med opptil tretten arter registrert på Filippinene . Som alle autotrofe planter, sjøgress photo , i nedsenket fotiske sonen . De fleste artene gjennomgår ubåtbestøvning og fullfører livssyklusen under vann.
Seagrass -ender finnes i dybder opptil 50 meter, avhengig av vannkvalitet og lett tilgjengelighet. Disse strandengene er svært produktive naturtyper som tilbyr mange økosystemtjenester , inkludert beskyttelse av kysten mot stormer og store bølger, stabilisering av sediment, trygge naturtyper for andre arter og oppmuntring til biologisk mangfold , forbedring av vannkvaliteten og oppsamling av karbon og næringsstoffer.
Sangressenger kalles noen ganger havets prærier . De er mangfoldige og produktive økosystemer som skjuler seg for og huser arter fra alle phyla , for eksempel ungfisk og voksen fisk , epifytiske og frittlevende makroalger og mikroalger , bløtdyr , børsteorm og nematoder . Få arter ble opprinnelig ansett for å mate direkte på sjøgress blader (delvis på grunn av deres lave næringsinnhold), men vitenskapelige vurderinger og forbedrede arbeidsmetoder har vist at sjøgress herbivory er et viktig ledd i næringskjeden, fôring hundrevis av arter, inkludert grønne skilpadder , dugonger , sjøkuer , fisk , gjess , svaner , kråkeboller og krabber . Noen fiskearter som besøker eller lever av sjøgress, oppdrar ungene sine i tilstøtende mangrover eller korallrev .
Global distribusjon
Sjøgressenger finnes i det grunne havet på kontinentalsokkelen på alle kontinenter unntatt Antarktis. Kontinentalsokkler er undersjøiske landområder rundt hvert kontinent, og skaper områder med relativt grunt vann kjent som en sokkel. Gresset lever i områder med mykt sediment som enten er mellom tidevann (avdekket daglig av sjøvann når tidevannet går inn og ut) eller tidevann (alltid under vannet). De foretrekker skjermede steder, for eksempel grunne bukter, laguner og elvemunninger (skjermede områder der elver renner inn til sjøen), hvor bølger er begrenset og lys og næringsnivåer er høye.
Sjøgress kan overleve til maksimale dybder på omtrent 60 meter. Dette avhenger imidlertid av tilgjengeligheten av lys, for i likhet med planter på landet trenger sjøgressenger sollys hvis fotosyntese skal skje. Tidevann, bølgelengde, klarhet i vann og lav saltholdighet (lave mengder salt i vannet) kontrollerer hvor sjøgress kan bo i den grunne kanten nærmest kysten, alle disse tingene må være riktige for at sjøgresset skal overleve og vokse.
Det nåværende dokumenterte sjøgressområdet er 177 000 km 2 , men antas å undervurdere det totale arealet siden mange områder med store sjøgressenger ikke er grundig dokumentert. De fleste vanlige estimatene er 300 000 til 600 000 km 2 , med opptil 4320 000 km 2 egnet sjøgresshabitat over hele verden.
Økosystemtjenester
Sjøgraseng gir kystsonene betydelige varer og tjenester i økosystemet . De forbedrer vannkvaliteten ved å stabilisere tungmetaller og andre giftige miljøgifter, samt rense vannet for overflødige næringsstoffer. Fordi sjøgress er undervannsplanter, produserer de betydelige mengder oksygen som oksygenerer vannsøylen. Rotsystemene deres hjelper også med å oksygenere sedimentet, og gir gjestfrie miljøer for sedimentlevende organismer .
_(South_Pigeon_Creek_estuary,_San_Salvador_Island,_Bahamas)_2_(16043820341).jpg)
.jpg)
Som vist på bildet ovenfor til venstre, kan mange epifytter vokse på bladbladene til sjøgress, og alger , kiselalger og bakteriefilmer kan dekke overflaten. Gresset spises av skilpadder, planteetende papegøyefisk , kirurgfisk og kråkeboller , mens bladoverflatefilmene er en matkilde for mange små virvelløse dyr .
Blå karbon
Engene står også for mer enn 10% av havets totale karbonlagring. Per hektar holder de dobbelt så mye karbondioksid som regnskog og kan binde omtrent 27 millioner tonn CO 2 årlig. Denne evnen til å lagre karbon er viktig ettersom atmosfæriske karbonnivåer fortsetter å stige.
Blått karbon refererer til karbondioksid fjernet fra atmosfæren av verdens kystnære marine økosystemer , for det meste mangrover , saltmyrer , sjøgress og potensielt makroalger , gjennom plantevekst og akkumulering og begravelse av organisk materiale i sedimentet.
Selv om sjøgressenger bare opptar 0,1% av havbunnens areal, står de for 10-18% av den totale oseaniske karbonbegravelsen. For tiden anslås det at globale sjøgressenger kan lagre så mye som 19,9 Pg (petagrammer eller gigaton, tilsvarer en milliard tonn) organisk karbon. Kull akkumuleres først og fremst i marine sedimenter , som er anoksiske og dermed kontinuerlig bevarer organisk karbon fra tidsskalaer i tiår. Høye akkumulering priser, lavt oksygen, lav sediment ledningsevne og lavere mikrobielle nedbrytnings priser hele oppmuntre karbon begravelse og karbon-akkumulering i disse kyst sedimenter. Sammenlignet med terrestriske naturtyper som mister karbonlagre som CO 2 under nedbrytning eller ved forstyrrelser som branner eller avskoging, kan marine karbonvasker beholde C i mye lengre tidsperioder. Kullsekventeringsgraden på sjøgressenger varierer avhengig av arten, sedimentets egenskaper og habitatets dybde, men gjennomsnittlig er karbongravhastigheten omtrent 140 g C m −2 år −1 .
Kystvern
Sjøgress er også økosystemingeniører , noe som betyr at de endrer økosystemet rundt dem og justerer omgivelsene på både fysiske og kjemiske måter. De lange bladene av sjøgress bremser bevegelsen av vann som reduserer bølgeenergi og gir ytterligere beskyttelse mot kyst erosjon og stormflo . Mange sjøgressarter produserer et omfattende underjordisk nettverk av røtter og rhizom som stabiliserer sediment og reduserer kyst erosjon. Sjøgress påvirkes ikke bare av vann i bevegelse, de påvirker også strømmer, bølger og turbulensmiljø.
Sjøgress forhindrer erosjon av havbunnen til det punktet at deres tilstedeværelse kan heve havbunnen. De bidrar til kystbeskyttelse ved å fange opp steinrester som transporteres av sjøen. Sjøgress reduserer erosjon av kysten og beskytter hus og byer mot både havets kraft og fra havnivåstigning forårsaket av global oppvarming. De gjør dette ved å myke opp bølgenes kraft med bladene sine, og hjelpe sediment som transporteres i sjøvannet til å samle seg på havbunnen. Sjøgrasblader fungerer som baffler i turbulent vann som bremser vannbevegelsen og oppmuntrer partikler til å sette seg ut. Sangressenger er en av de mest effektive barrierer mot erosjon, fordi de fanger sediment blant bladene.
Diagrammet til venstre ovenfor illustrerer hvordan sjøgress hjelper til med å fange sedimentpartikler som transporteres av sjøstrømmer. Bladene, som strekker seg mot havoverflaten, bremser vannstrømmene. Den langsommere strømmen er ikke i stand til å bære partiklene av sediment, så partiklene faller ned og blir en del av havbunnen og til slutt bygger den opp. Når det ikke er sjøgress, har havstrømmen ingen hindringer og bærer sedimentpartiklene bort, løfter dem og tærer på havbunnen.
Arkeologer har lært av sjøgress hvordan de skal beskytte arkeologiske undersøkelser under vann, som et sted i Danmark der dusinvis av gamle romerske og vikingskipsvrak har blitt oppdaget. Arkeologene bruker sjøgresslignende dekker som sedimentfeller, for å bygge opp sediment slik at det begraver skipene. Begravelse skaper lavt oksygen og forhindrer at treet råtner.
Planteskoler til fiske
Sangressenger gir habitater for mange kommersielt viktige fiskearter. Det anslås at omtrent halvparten av de globale fiskeriene får sin start fordi de er støttet av naturtyper av sjøgress. Hvis sjøgresshabitatene går tapt, går også fiskeriet tapt. I følge et papir fra 2019 av Unsworth et al , gjenspeiles ikke den betydningsfulle rollen som sjøgressenger spiller for å støtte fiskeriproduktivitet og matsikkerhet over hele kloden tilstrekkelig i beslutninger fattet av myndigheter med lovpålagt ansvar for forvaltningen. De argumenterer for at: (1) Enggraseng gir verdifull barnehagebiotop til over 1/5 av verdens største 25 fiskerier, inkludert walleye pollock , den mest landede arten på planeten. (2) I komplekse småskala fiskerier fra hele verden (dårlig representert i fiskeristatistikk) er det bevis på at mange av dem i nærheten av sjøgress i stor grad støttes av disse habitatene. (3) Tidevannsfiskeaktivitet i sjøgress er et globalt fenomen som ofte direkte støtter menneskelig levebrød. I følge studien skal sjøgress bli anerkjent og administrert for å opprettholde og maksimere sin rolle i global fiskeriproduksjon.
I havene kan opphugging defineres som fiske med grunnutstyr, inkludert bare hender, på grunt vann ikke dypere enn det man tåler. Virvelløse sanking (walking) fiskeriene er vanlig i fjæra sjøgressenger globalt, bidrar til matforsyning av hundrevis av millioner av mennesker, men å forstå disse fiskeriene og deres økologiske sjåfører er svært begrenset. En studie fra 2019 av Nessa et al. analyserte disse fiskeriene ved å bruke en kombinert sosial og økologisk tilnærming. Fangster ble dominert av toskallere , kråkeboller og snegler . Den fangst per enhet innsats (tråling) i alle områder varierte 0,05 til 3 kg pr gleaner pr time, med de fleste fiskere å være kvinner og barn. Landinger var av stor betydning for lokal matforsyning og levebrød på alle steder. Lokal økologisk kunnskap antyder at sjøgressenger synker i tråd med andre regionale trender. Økende tetthet av sjøgress betydelig og positivt korrelert med CPUE av de virvelløse opphøydene som fremhever viktigheten av å bevare disse truede habitatene.
Naturtyper for andre arter
_(southeastern_Graham%27s_Harbour,_San_Salvador_Island,_Bahamas)_2_(15428049493).jpg)
_(South_Pigeon_Creek_estuary,_San_Salvador_Island,_Bahamas)_3_(15859724719).jpg)
Stingray i sjøgress
Peppet moray i sjøgress
Blackspot keiser i sjøgress
.jpg)
Andre tjenester
Historisk sett ble sjøgress samlet inn som gjødsel for sandjord. Dette var en viktig bruk i Aveiro -lagunen , Portugal , hvor plantene som ble samlet ble kjent som moliço . På begynnelsen av 1900 -tallet, i Frankrike og i mindre grad Kanaløyene , ble tørket sjøgress brukt som madrassfylling ( paillasse ) - slike madrasser ble etterspurt av franske styrker under første verdenskrig . Den ble også brukt til bandasjer og andre formål.
I februar 2017 fant forskere ut at sjøgressenger kan fjerne forskjellige patogener fra sjøvann. På små øyer uten avløpsanlegg i Sentral -Indonesia ble nivåene av patogene marine bakterier - som Enterococcus - som påvirker mennesker, fisk og virvelløse dyr redusert med 50 prosent når sjøgressenger var til stede, sammenlignet med sammenkoblede steder uten sjøgress, selv om dette kan være en skade for deres overlevelse.
Bevegelsesøkologi
Tre påvirket av abiotiske vektorer, en av biotiske vektorer
og den siste via klonal vekst
Å forstå bevegelsesøkologien til sjøgress gir en måte å vurdere befolkningenes evne til å komme seg etter påvirkninger knyttet til eksisterende og fremtidig press. Disse inkluderer (re) -kolonisering av endrede eller fragmenterte landskap og bevegelse knyttet til klimaendringer.
Det marine miljøet fungerer som en abiotisk spredningsvektor og dets fysiske egenskaper påvirker bevegelsen betydelig, og byr på både utfordringer og muligheter som er forskjellige fra terrestriske miljøer. Typiske strømningshastigheter i havet er rundt 0,1 ms −1 , vanligvis en til to størrelsesordener svakere enn typiske atmosfæriske strømmer (1–10 ms −1 ), som kan begrense spredning. Men ettersom sjøvannstettheten er omtrent 1000 ganger større enn luft, er momentum i en bevegelig masse vann med samme hastighet tre størrelsesordener større enn i luft. Derfor er dragkrefter som virker på individer (proporsjonal med tetthet) også tre størrelsesordener høyere, noe som gjør det mulig å mobilisere relativt større propeller . Men viktigst av alt er at oppdriftskrefter (proporsjonal med tetthetsforskjellen mellom sjøvann og forplantning) reduserer den effektive vekten av nedsenkede forplantninger betydelig. Innenfor sjøgress kan forplantninger svakt sette seg (negativt flytende), forbli effektivt suspendert i det indre av vannsøylen (nøytralt flytende) eller flyte ved overflaten (positivt flytende).
Med positiv oppdrift (f.eks. Flytende frukt) beveger havoverflatestrømmer seg fritt, og spredningsavstander er bare begrenset av fruktens levedyktighetstid, noe som fører til eksepsjonelt lange spredningshendelser (mer enn 100 km), noe som er sjeldent for passiv abiotisk bevegelse av terrestrisk frukt og frø.
Det finnes en rekke biotiske spredningsvektorer for sjøgress, ettersom de lever av eller lever i sjøgresshabitat. Disse inkluderer dugongs, sjøkuer, skilpadder, vannfugler, fisk og virvelløse dyr. Hver biotiske vektor har sin egen indre tilstand, bevegelseskapasitet, navigasjonskapasitet og eksterne faktorer som påvirker bevegelsen. Disse samhandler med plantebevegelsesøkologi for å bestemme plantens ultimate bevegelsesbane.
For eksempel, hvis en vannfugl lever av et sjøgress som inneholder frukt med frø som er levedyktige etter avføring, har fuglen potensial til å transportere frøene fra en matingsplass til en annen. Derfor bestemmer fuglens bevegelsesbane frøets potensielle bevegelsesbane. Spesielle egenskaper hos dyret, for eksempel fordøyelsestiden, påvirker plantens bevegelsesbane direkte.
Biogeokjemi
De viktigste næringsstoffene som bestemmer sjøgressveksten er karbon (C), nitrogen (N), fosfor (P) og lys for fotosyntese. Nitrogen og fosfor kan hentes fra sedimentporevann eller fra vannsøylen, og sjøgress kan ta opp N i både ammonium (NH 4+ ) og nitrat (NO 3− ) form.
En rekke studier fra hele verden har funnet at det er et vidt spekter i konsentrasjonene av C, N og P i sjøgress avhengig av art og miljøfaktorer. For eksempel hadde planter samlet fra miljøer med høyt næringsstoff lavere C: N og C: P-forhold enn planter samlet fra miljøer med lite næring. Seagrass -støkiometri følger ikke Redfield -forholdet som vanligvis brukes som en indikator på tilgjengelighet av næringsstoffer for planteplanktonvekst. Faktisk har en rekke studier fra hele verden funnet at andelen C: N: P i sjøgress kan variere betydelig avhengig av art, tilgjengelighet av næringsstoffer eller andre miljøfaktorer. Avhengig av miljøforholdene kan sjøgress enten være P-begrenset eller N-begrenset.
En tidlig studie av sjøkressstøkiometri antydet at Redfield -balansert forhold mellom N og P for sjøgress er omtrent 30: 1. Imidlertid er N- og P -konsentrasjoner strengt ikke korrelert, noe som tyder på at sjøgress kan tilpasse næringsopptaket basert på hva som er tilgjengelig i miljøet. For eksempel har sjøgress fra enger gjødslet med fugleekskrementer vist en høyere andel fosfat enn ubefruktede enger. Alternativt gir sjøgress i miljøer med høyere lasthastigheter og diagenese av organisk materiale mer P, noe som fører til N-begrensning. P -tilgjengelighet i Thalassia testudinum er det begrensende næringsstoffet. Næringsstofffordelingen i Thalassia testudinum varierer fra 29,4-43,3% C, 0,88-3,96% N og 0,048-0,243% P. Dette tilsvarer et gjennomsnittsforhold på 24,6 C: N, 937,4 C: P og 40,2 N: P. Denne informasjonen kan også brukes til å karakterisere næringsstofftilgjengeligheten til en bukt eller et annet vannforekomst (som er vanskelig å måle direkte) ved å ta prøver av sjøgressene som bor der.
Lettilgjengelighet er en annen faktor som kan påvirke næringsstøkiometrien til sjøgress. Næringsbegrensning kan bare skje når fotosyntetisk energi får gress til å vokse raskere enn tilstrømningen av nye næringsstoffer. For eksempel har miljøer med svakt lys en tendens til å ha et lavere C: N -forhold. Alternativt kan høy-N miljøer ha en indirekte negativ effekt på sjøgressveksten ved å fremme vekst av alger som reduserer den totale mengden tilgjengelig lys.
Næringsvariabilitet i sjøgress kan ha potensielle implikasjoner for avløpsvannshåndtering i kystmiljøer. Store mengder menneskeskapt nitrogenutslipp kan forårsake eutrofiering i tidligere N-begrensede miljøer, noe som kan føre til hypoksiske forhold i sjøgressen og påvirke bæreevnen til det økosystemet.
En studie av årlig avsetning av C, N og P fra Posidonia oceanica seagrass -ender i nordøst i Spania fant at engen avsatte 198 g Cm −2 yr −1 , 13,4 g N m −2 yr −1 og 2,01 g P m −2 år −1 inn i sedimentet. Påfølgende remineralisering av karbon fra sedimentene på grunn av respirasjon returnerte omtrent 8% av det sekvestrerte karbonet, eller 15,6 g C m −2 yr −1 .
Seagrass lagune, Chek Jawa , Singapore.
Trusler
Naturlige forstyrrelser, slik som beiter , stormer , is-utvasking og tørking , er en iboende del av sjøgress økosystem dynamikk. Sjøgress viser en høy grad av fenotypisk plastisitet , og tilpasser seg raskt til endrede miljøforhold.
Men menneskelige aktiviteter, for eksempel fiskemetoder som er avhengige av tunge garn som dras over havbunnen, utsetter dette viktige økosystemet for alvorlig fare. Sjøgrashabitater er truet av eutrofiering ved kysten og økte sjøvannstemperaturer, samt økt sedimentering og kystutvikling. Tap av sjøgress har akselerert de siste tiårene, fra 0,9% per år før 1940 til 7% per år i 1990.
Sjøgress er i global nedgang, med noen 30 000 km 2 (12 000 kvm mi) mistet de siste tiårene. Hovedårsaken er menneskelig forstyrrelse, særlig eutrofiering , mekanisk ødeleggelse av habitat og overfiske . For stor tilførsel av næringsstoffer ( nitrogen , fosfor ) er direkte toksisk for sjøgress, men viktigst, det stimulerer veksten av epifytiske og frittflytende makro - og mikro - alger . Dette svekker sollyset , reduserer fotosyntesen som gir næring til sjøgresset og de primære produksjonsresultatene .
Råtnende sjøgressblader og algebrensel øker algblomstringen , noe som resulterer i en positiv tilbakemelding . Dette kan føre til et fullstendig regimeskifte fra sjøgress til algedominans. Akkumulerende bevis tyder også på at overfiske av toppdyr (store rovfisk) indirekte kan øke algeveksten ved å redusere beitekontroll utført av mesograzere , som krepsdyr og snegler , gjennom en trofisk kaskade .
Makroalgal blomstring forårsaker nedgang og utryddelse av sjøgress. Makroalger, kjent som plagsomme arter, vokser i filamentøse og arklignende former og danner tykke ubundne matter over sjøgress, som forekommer som epifytter på sjøgressblader. Eutrofiering fører til dannelse av en blomstring, noe som forårsaker demping av lys i vannsøylen, noe som til slutt fører til anoksiske forhold for sjøgresset og organismer som lever i/rundt planten (e). I tillegg til den direkte blokkeringen av lys til planten, har bentiske makroalger lavt karbon/nitrogeninnhold, noe som forårsaker at dekomponering deres stimulerer bakteriell aktivitet, noe som fører til sedimentresuspensjon, en økning i turbiditet i vann og ytterligere lysdempning.
Når mennesker kjører motorbåter over grunne sjøgressområder, kan propellbladet noen ganger skade sjøgresset.
De mest brukte metoder for å beskytte og gjenopprette sjøgressenger omfatte næringsstoff og forurensning reduksjon, marine beskyttede områder og gjenopprettelse ved hjelp av sjøgress transplantasjonen . Seagrass blir ikke sett på som motstandsdyktig mot virkningene av fremtidige miljøendringer.
Deoksygenering av havet
Globalt har sjøgresset gått raskt ned. Hypoksi som fører til eutrofiering forårsaket av deoksygenering i havet er en av de viktigste underliggende faktorene for disse dødsfallene. Eutrofiering forårsaker forbedret næringsberikelse som kan resultere i sjøgressproduktivitet, men med kontinuerlig næring av næringsstoffer på sjøgressenger kan det forårsake overdreven vekst av mikroalger , epifytter og fytoplankton som kan føre til hypoksiske forhold.
Seagrass er både en kilde og en vask for oksygen i den omkringliggende vannsøylen og sedimenter. Om natten er den indre delen av oksygentrykket i sjøgress lineært relatert til oksygenkonsentrasjonen i vannsøylen, så lave oksygenkonsentrasjoner i vannsøylen resulterer ofte i hypoksisk sjøgressvev, som til slutt kan drepe sjøgresset. Normalt må havgresssedimenter tilføre oksygen til vevet under bakken enten gjennom fotosyntese eller ved å diffundere oksygen fra vannsøylen gjennom blader til jordstengler og røtter. Imidlertid, med endringen i oksygenbalansen i sjøgress, kan det ofte resultere i hypoksisk sjøgressvev. Sangress utsatt for denne hypoksiske vannsøylen viser økt respirasjon, redusert fotosyntese, mindre blader og redusert antall blader per skudd. Dette forårsaker utilstrekkelig tilførsel av oksygen til underjordiske vev for aerob respirasjon, så sjøgress må stole på den mindre effektive anaerobe respirasjonen . Seagrass-avstivninger skaper en positiv tilbakemeldingssløyfe der dødelighetshendelsene forårsaker mer død ettersom det oppstår høyere oksygenbehov når dødt plantemateriale brytes ned.
Fordi hypoksi øker invasjonen av sulfider i sjøgress, påvirker dette sjøgresset negativt gjennom fotosyntese, metabolisme og vekst. Generelt er sjøgress i stand til å bekjempe sulfidene ved å tilføre nok oksygen til røttene. Imidlertid forårsaker deoksygenering at sjøgresset ikke klarer å levere dette oksygenet, og dermed dreper det av. Deoksygenering reduserer mangfoldet av organismer som bor i sjøgresslag ved å eliminere arter som ikke tåler lave oksygenforhold. Indirekte truer tap og nedbrytning av sjøgress mange arter som er avhengige av sjøgress for enten ly eller mat. Tapet av sjøgress påvirker også de fysiske egenskapene og motstandskraften til sjøgressøkosystemer. Seagrass -senger gir barnehageplass og habitat til mange høstede kommersielle, fritids- og oppholdsfisk og skalldyr. I mange tropiske regioner er lokalbefolkningen avhengig av fiskeri knyttet til sjøgress som kilde til mat og inntekt.
Avtagende enger
Lagring av karbon er en viktig økosystemtjeneste når vi går inn i en periode med forhøyede atmosfæriske karbonnivåer. Noen modeller for klimaendringer antyder imidlertid at noen sjøgresser vil dø ut - Posidonia oceanica forventes å dø ut, eller nesten det, innen 2050.
The UNESCO World Heritage Site rundt de baleariske øyene Mallorca og Formentera omfatter ca 55.000 hektar (140.000 dekar) av Posidonia oceanica , som har global betydning på grunn av mengden av karbondioksid absorberer. Engene trues imidlertid av stigende temperaturer, noe som bremser veksten, samt skader fra ankre .
Restaurering
Bruk av propagler
Seagrass -propagler er materialer som hjelper til med å spre sjøgress. Sjøgress pollinerer ved hydrofili , det vil si ved spredning i vannet. Seksuelt og aseksuelt produserte propagler er viktige for denne spredningen .
Arter fra slektene Amphibolis og Thalassodendron produsere vivipare frøplanter. De fleste andre produserer frø, selv om deres egenskaper varierer mye; noen arter produserer frø eller frukt som er positivt flytende og har potensial for spredning over lange avstander (f.eks. Enhalus , Posidonia og Thalassia ). Andre produserer frø som er negativt flytende med begrenset spredningspotensial (f.eks. Zostera og Halophila ). Selv om spredning over lang avstand fortsatt kan skje ved transport av frittliggende fragmenter som bærer spader (modifiserte blader som omslutter blomsterklyngen; f.eks. Zostera spp. Nesten alle arter er også i stand til aseksuell reproduksjon gjennom rhizomforlengelse eller produksjon av aseksuelle fragmenter (f.eks. rhizomfragmenter, pseudoviviparøse plantetter ). Seksuelt avledede forplantninger av noen arter mangler evnen til å være i hvilemodus (f.eks. Amphibolis og Posidonia), mens andre kan forbli sovende i lange perioder. Disse forskjellene i biologi og økologi i propagler påvirker sterkt rekrutteringsmønstre og spredning, og måten de kan brukes effektivt i restaurering.
Restaurering av sjøgress har primært involvert bruk av aseksuelt materiale (f.eks. Stiklinger, rhizomfragmenter eller kjerner) samlet fra donoreng. Relativt få restaureringer av sjøgress har brukt seksuelt avledede propagler. Den sjeldne bruken av seksuelt avledede forplantninger skyldes sannsynligvis delvis den tidsmessige og romlige variasjonen i tilgjengeligheten av frø, samt oppfatningen om at overlevelsesraten til frø og frøplanter er dårlig. Selv om overlevelsesraten ofte er lav, fremhever nylige anmeldelser av frøbasert forskning at dette sannsynligvis er på grunn av begrenset kunnskap om tilgjengelighet og innsamling av kvalitetsfrø, ferdigheter i håndtering og levering av frø og egnethet til restaureringssteder.
Metoder for å samle og forberede forplantninger varierer i henhold til deres egenskaper og utnytter vanligvis deres naturlige spredningsmekanismer. For eksempel, for viviparous taxa som Amphibolis, kan nylig frittliggende frøplanter samles ved å plassere fibrøst og vektet materiale, for eksempel sandfylte hessianposer, som frøplantens grapplingstrukturer fester seg til når de driver forbi. På denne måten kan tusenvis av frøplanter fanges på mindre enn en kvadratmeter. Vanligvis distribueres sandsekker på steder der restaurering er nødvendig, og samles ikke inn og distribueres på nytt andre steder.
For arter som har frø i spader (f.eks. Zostera spp.), Kan disse høstes ved hjelp av dykkere eller mekaniske hogstmaskiner. I Chesapeake Bay har det blitt samlet inn flere millioner Zostera marina frø hvert år i høysesongen med en mekanisk hogstmaskin. Frø hentes fra spader etter høsting, men metodene for ekstraksjon og levering varierer. For eksempel innebærer noen metoder å holde spadene inne i store beholdertanker der de til slutt splittes opp og slipper frøene (negativt flytende), som deretter samles opp fra tankens bunn. Frøene legges deretter i en flue for å bestemme frøkvaliteten basert på avregningshastighet, hvoretter de spres for hånd fra båter over mottakerhabitater. Alternativt, ved hjelp av bøyer forankret på plass, kan Z. marina -spader henges over restaureringssteder i maskeposer; spadene frigjør og leverer frøene til havbunnen.
For arter som frigjør frø fra frukt som flyter ( Posidonia spp., Halophila spp.), Kan frukt løsnes fra moderplanten ved å riste; de flyter deretter til overflaten der de samles i garn. Frø ekstraheres deretter fra frukten via kraftig lufting og vannbevegelse fra pumper ved stabile temperaturer (25 ° C) i tanker. De negativt flytende frøene blir deretter samlet fra tankens bunn og spredt for hånd over mottakerens habitater. Andre metoder har blitt prøvd ut med begrenset suksess, inkludert direkte planting av frø for hånd, injisering av frø ved bruk av maskiner, eller planting og distribusjon i hessiske sandsekker.
Restaurering ved bruk av sjøgresspropuletter har så langt vist lave og variable utfall, med mer enn 90% av propagulene som ikke klarte å overleve. For at propaguler skal bli vellykket inkorporert i restaureringsprogrammer for sjøgress, må det reduseres spredningsavfall (som inkluderer dødelighet, men også unnlatelse av å spire eller spre seg vekk fra restaureringsstedet), for å lette høyere spiring og overlevelse. En viktig barriere for effektiv bruk av frø i restaurering av sjøgress er kunnskap om frøkvalitet. Frøkvalitet inkluderer aspekter som levedyktighet, størrelse (som kan gi energireserver tilgjengelig for første vekst og etablering), skade på frøbelegget eller frøplanten, bakteriell infeksjon, genetisk mangfold og økotype (som kan påvirke frøets evne til å reagere på restaureringen miljø). Likevel øker mangfoldet av forplantninger og arter som brukes i restaurering, og forståelsen for sjøgressfrøbiologi og økologi utvikler seg. For å forbedre sjansene for å etablere seg, er det nødvendig med bedre forståelse for trinnene som går før frøleveransen til restaureringssteder, inkludert frøkvalitet, samt de miljømessige og sosiale barrierer som påvirker overlevelse og vekst.
Annen innsats
På forskjellige steder prøver lokalsamfunn å restaurere sjøgressenger som gikk tapt for menneskelig handling, inkludert i de amerikanske delstatene Virginia, Florida og Hawaii, samt Storbritannia. Slike gjeninnføringer har vist seg å forbedre økosystemtjenester.
Dr. Fred Short ved University of New Hampshire utviklet en spesialisert transplantasjonsmetodikk kjent som "Transplanting Eelgrass Remote with Frames" (TERF). Denne metoden innebærer å bruke klynger av planter som midlertidig er bundet med nedbrytbart kreppepapir til en vektet ramme av trådnett. Metoden er allerede prøvd ut av Save The Bay.
I 2001 brukte Steve Granger, fra University of Rhode Island Graduate School of Oceanography en båttrukket slede som er i stand til å sette frø under sedimentoverflaten. Sammen med kollega Mike Traber (som utviklet en Knox gelatinmatrise for å omslutte frøene), gjennomførte de en testplanting ved Narragansett Bay. De klarte å plante et 400 m² stort område på mindre enn 2 timer.
Fra og med 2019 har Coastal Marine Ecosystems Research Center ved Central Queensland University vokst sjøgress i seks år og har produsert sjøgressfrø. De har kjørt forsøk på spiring og såingsteknikker.