Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Морские места обитания
Sanc0209 - Flickr - NOAA Photo Library.jpg
Луга с водорослями являются основными поглотителями углерода и высокопродуктивными рассадниками многих морских видов.

A Seagrass луга или водоросли кровать подводной экосистема , образованная руппиями. Морские травы - это морские (соленые) растения, встречающиеся на мелководных прибрежных водах и в солоноватых водах эстуариев . Морские травы - это цветущие растения со стеблями и длинными зелеными листьями, похожими на траву. Они производят семена и пыльцу, а также имеют корни и корневища, закрепляющие их в морском песке.

Морские травы образуют густые подводные луга, которые являются одними из самых продуктивных экосистем в мире. Они обеспечивают среду обитания и пищу для разнообразных морских обитателей, сопоставимых с коралловыми рифами . Сюда входят беспозвоночные, такие как креветки и крабы, треска и камбала, морские млекопитающие и птицы. Они предоставляют убежище для находящихся под угрозой исчезновения видов, таких как морские коньки, черепахи и дюгони. Они служат рассадниками креветок, гребешков и многих промысловых видов рыб. Луга с водорослями обеспечивают защиту от штормов на побережье, так как их листья поглощают энергию волн, падающих на берег. Они поддерживают здоровье прибрежных вод, поглощая бактерии и питательные вещества, и замедляют скорость изменения климата, улавливая углекислый газ в донные отложения океана.

Морские травы произошли от морских водорослей, которые колонизировали сушу и стали наземными растениями, а затем вернулись в океан около 100 миллионов лет назад. Однако сегодня луга из морских водорослей страдают в результате деятельности человека, такой как загрязнение из-за поверхностного стока, рыболовные лодки, которые тащат земснаряды или тралы по лугам, выкорчевывая траву, и чрезмерный вылов рыбы, который нарушает баланс экосистемы. В настоящее время луга с водорослями уничтожаются примерно по два футбольных поля каждый час.

Обзор [ править ]

Морские травы - это наземные растения, перешедшие в морскую среду. Это единственные цветущие растения, обитающие в океане.

Морские травы - это цветковые растения (покрытосеменные), которые растут в морской среде. Они произошли от наземных растений, которые мигрировали обратно в океан от 75 до 100 миллионов лет назад. [1] [2] В наши дни они занимают морское дно в неглубоких и защищенных прибрежных водах, закрепленных на песчаном или иловом дне. [3]

Существует около 60 видов полностью морских водорослей, принадлежащих к четырем семействам ( Posidoniaceae , Zosteraceae , Hydrocharitaceae и Cymodoceaceae ), все в отряде Alismatales (в классе однодольных ). [4] Русла или луга морских водорослей могут быть как одного вида ( моноспецифические ), так и смешанные. В районах с умеренным климатом обычно доминирует один или несколько видов (например, угорь Zostera marina в Северной Атлантике), тогда как тропические слои обычно более разнообразны, насчитывая до тринадцати видов.записан на Филиппинах . Как и все автотрофные растения, водоросли фотосинтезируют в затопленной фотической зоне . Большинство видов подвергаются субмаринному опылению и завершают свой жизненный цикл под водой. [5]

Луга с водорослями встречаются на глубине до 50 м, в зависимости от качества воды и наличия света. [6] Эти луга морских водорослей являются высокопродуктивными средами обитания, которые обеспечивают множество экосистемных услуг , включая защиту побережья от штормов и больших волн, стабилизацию наносов, обеспечение безопасных мест обитания для других видов и поощрение биоразнообразия , улучшение качества воды и связывание углерода и питательных веществ. [7] [3]

Луга с водорослями иногда называют морскими прериями . Это разнообразные и продуктивные экосистемы, укрывающие и укрывающие виды всех типов , такие как молодь и взрослые рыбы , эпифитные и свободноживущие макроводоросли и микроводоросли , моллюски , щетинистые черви и нематоды . Первоначально считалось, что немногие виды питаются непосредственно листьями водорослей (отчасти из-за их низкого содержания питательных веществ), но научные обзоры и улучшенные методы работы показали, что водоросли травоядны.является важным звеном в пищевой цепи, питая сотни видов животных, включая зеленых черепах , дюгоней , ламантинов , рыб , гусей , лебедей , морских ежей и крабов . Некоторые виды рыб, которые посещают водоросли или кормятся на них, выращивают детенышей в соседних мангровых зарослях или коралловых рифах . [5]

Поглощение углерода и фотосинтез на лугу из морских водорослей. Специальные клетки морских водорослей, называемые хлоропластами , используют энергию солнца для преобразования углекислого газа и воды в углеводы (или сахар) и кислород посредством фотосинтеза. Seagrass корни и корневища поглощать и хранить питательные вещества и помогают закрепить Seagrass растений на месте. [8]
Морские травы отличаются от водорослей. Морские водоросли используют фиксаторы для закрепления их на морском дне и внутреннего переноса питательных веществ путем диффузии , в то время как морские травы - это цветущие растения с корневищем и корневой системой, соединяющей их с морским дном, и сосудистой системой для внутреннего транспорта. [3] [9]

Глобальное распространение [ править ]

Глобальное распространение лугов морских водорослей [8]

Луга водорослей встречаются в мелководных морях континентальных шельфов всех континентов, кроме Антарктиды. Континентальные шельфы - это подводные участки суши, окружающие каждый континент, образующие области относительно мелководья, известные как шельфовые моря. [8] Травы обитают в областях с мягкими отложениями, которые являются либо приливными (ежедневно открываются морской водой, когда прилив и отлив), либо сублиторальными (всегда под водой). Они предпочитают защищенные места, такие как мелкие заливы, лагуны и устья рек (защищенные районы, где реки впадают в море), где волны ограничены, а уровни света и питательных веществ высоки.

Морские травы могут выжить на максимальной глубине около 60 метров. Однако это зависит от наличия света, потому что, как и растения на суше, луга с водорослями нуждаются в солнечном свете , чтобы происходил фотосинтез . Приливы, волнение, прозрачность воды и низкая соленость (небольшое количество соли в воде) контролируют место обитания морских водорослей на мелководье, ближайшем к берегу [10] , [10] все это должно быть правильным для того, чтобы водоросли выживали и росли. [8]

В настоящее время задокументированная площадь водорослей составляет 177 000 км 2 , но считается, что общая площадь недооценена, поскольку многие участки с большими лугами водорослей не были тщательно задокументированы. [6] Наиболее распространенные оценки составляют от 300 000 до 600 000 км 2 , из которых до 4 320 000 км 2 являются подходящей средой обитания морских водорослей во всем мире. [11]

Экосистемные услуги [ править ]

Как показано на этой черепаховой траве, многие эпифиты могут расти на листовых пластинках трав, а водоросли , диатомовые водоросли и бактериальные пленки могут покрывать поверхность. Траву едят черепахи, растительноядные рыбы-попугаи , рыбы- хирурги и морские ежи , а пленки на поверхности листьев являются источником пищи для многих мелких беспозвоночных . [12]

Луга с водорослями обеспечивают прибрежные зоны важными экосистемными товарами и услугами . Они улучшают качество воды , стабилизируя тяжелые металлы и другие токсичные загрязнители, а также очищая воду от лишних питательных веществ. [13] [2] [1] Кроме того, поскольку морские травы являются подводными растениями, они производят значительное количество кислорода, который насыщает водную толщу кислородом. Их корневая система также помогает насыщать отложения кислородом, обеспечивая благоприятную среду для обитающих в отложениях организмов . [14]

Голубой углерод [ править ]

Веерные мидии на лугу средиземноморских водорослей
Дополнительная информация: синий углерод

Луга также составляют более 10% от общего количества углерода в океане. На гектар они содержат вдвое больше углекислого газа, чем тропические леса, и могут улавливать около 27 миллионов тонн CO 2 ежегодно. [15] Эта способность накапливать углерод важна, поскольку уровень углерода в атмосфере продолжает расти.

Голубой углерод означает углекислый газ, удаляемый из атмосферы прибрежными морскими экосистемами мира , в основном мангровыми зарослями , солончаками , морскими травами и, возможно, макроводорослями , в результате роста растений, а также накопления и захоронения органических веществ в отложениях. [16] [17]

Хотя луга из морских водорослей занимают только 0,1% площади дна океана, они составляют 10-18% от общего захоронения углерода в океане. [18] В настоящее время глобальные луга морских водорослей, по оценкам, хранят до 19,9 Пг (петаграммы или гигатонны, равны миллиарду тонн) органического углерода. [18] Углерод в основном накапливается в морских отложениях , которые являются бескислородными и, таким образом, постоянно сохраняют органический углерод в масштабах десятилетий-тысячелетий. Высокая скорость накопления, низкий уровень кислорода, низкая проводимость отложений и более медленная скорость микробного разложения - все это способствует захоронению углерода и его накоплению в этих прибрежных отложениях. [6]По сравнению с наземными средами обитания, которые теряют запасы углерода в виде CO 2 во время разложения или таких нарушений, как пожары или вырубка лесов, морские поглотители углерода могут удерживать C в течение гораздо более длительных периодов времени. Скорость связывания углерода на лугах водорослей варьируется в зависимости от вида, характеристик наносов и глубины местообитаний, но в среднем скорость захоронения углерода составляет около 140 г С м -2 год -1 . [13] [19]

Береговая охрана [ править ]

Морская трава помогает улавливать частицы наносов, переносимые морскими течениями. Листья, простирающиеся к поверхности моря, замедляют водные течения. Более медленное течение не может переносить частицы осадка, поэтому частицы падают вниз и становятся частью морского дна, в конечном итоге создавая его. Когда водорослей нет, морское течение не имеет препятствий и уносит частицы отложений, поднимая их и разрушая морское дно. [3]

Морские травы также являются инженерами экосистемы , что означает, что они изменяют экосистему вокруг себя, регулируя свое окружение как физическими, так и химическими способами. [14] [2] [1] Длинные лезвия морских водорослей замедляют движение воды, что снижает энергию волн и обеспечивает дополнительную защиту от береговой эрозии и штормовых нагонов . Многие виды морских водорослей образуют обширную подземную сеть корней и корневищ, которая стабилизирует отложения и снижает береговую эрозию. [20] «Морские травы не только подвержены влиянию воды в движении, они также влияют на течения, волны и турбулентность окружающей среды» (Jones et al., 1994, 1997; Thomas et al., 2000). [21]

Морские травы предотвращают эрозию морского дна до такой степени, что их присутствие может поднять морское дно. Они способствуют защите побережья, задерживая переносимые морем горные породы. Морские травы уменьшают эрозию побережья и защищают дома и города как от воздействия моря, так и от повышения уровня моря, вызванного глобальным потеплением. Они делают это, смягчая силу волн своими листьями и помогая отложениям, переносимым в морской воде, накапливаться на морском дне. Листья водорослей действуют как перегородки в турбулентной воде, которые замедляют движение воды и способствуют осаждению твердых частиц. Луга с водорослями являются одним из наиболее эффективных барьеров против эрозии, потому что они задерживают осадок среди своих листьев. [3]

Археологи узнали из морских водорослей, как защитить подводные археологические памятники, такие как место в Дании, где были обнаружены десятки затонувших кораблей древних римлян и викингов. Археологи используют покровы, похожие на водоросли, в качестве ловушек для наносов, чтобы накапливать осадок, который закапывает корабли. Захоронение создает условия с низким содержанием кислорода и предохраняет древесину от гниения. [22] [3]

Питомники для рыболовства [ править ]

Луга с водорослями служат местом расселения многих коммерчески важных видов рыб. По оценкам, около половины мировых рыбных промыслов получают свое начало, потому что они поддерживаются местами обитания морских водорослей. Если места обитания водорослей будут потеряны, то потеряны и промыслы. Согласно докладу Ансуорта и др. От 2019 года [23], значительная роль морских лугов в поддержании продуктивности рыболовства и продовольственной безопасности во всем мире не находит адекватного отражения в решениях, принимаемых властями, которые по закону несут ответственность за управление ими. Они утверждают, что: (1) Луга морских водорослей являются ценными рассадниками для более чем 1/5 из 25 крупнейших промыслов в мире, включая минтай., самый приземленный вид на планете. (2) В сложных мелкомасштабных промыслах со всего мира (плохо представленных в статистике рыболовства) есть свидетельства того, что многие из тех, которые находятся вблизи водорослей, в значительной степени поддерживаются этими местообитаниями. (3) Приливный промысел морских водорослей - это глобальное явление, часто напрямую поддерживающее средства к существованию людей. Согласно исследованию, морские травы следует распознавать и управлять ими, чтобы поддерживать и максимизировать их роль в мировом рыбном промысле. [23]

Луга морских водорослей поддерживают глобальную продовольственную безопасность , (1) предоставляя рассаду для рыбных запасов в прилегающих и глубоководных местообитаниях, (2) создавая обширную промысловую среду обитания, богатую фауной, и (3) обеспечивая трофическую поддержку соседним промыслам. Они также оказывают поддержку, содействуя здоровью рыбных промыслов, связанных со связанными средами обитания, такими как коралловые рифы . [23]
Сбор урожая на лугу с водорослями [24]

В океанах собирательство можно определить как ловлю рыбы с использованием основных снастей, в том числе голыми руками, на мелководье не глубже того, на котором можно стоять. [25] Промысел беспозвоночных (ходьба) обычен на приливных лугах во всем мире, обеспечивая продовольствием сотни миллионов людей, но понимание этого промысла и его экологических факторов крайне ограничено. Исследование Nessa et al. проанализировали эти промыслы, используя комбинированный социальный и экологический подход. В уловах преобладали двустворчатые моллюски , морские ежи и брюхоногие моллюски . Улов на единицу усилия(CPUE) на всех участках колеблется от 0,05 до 3 кг на одного подборщика в час, при этом большинство рыбаков составляют женщины и дети. Выгрузки имели большое значение для местного продовольствия и средств к существованию на всех участках. Местные экологические знания предполагают, что количество луговых водорослей сокращается вместе с другими региональными тенденциями. Увеличение плотности водорослей значительно и положительно коррелировало с CPUE сбора беспозвоночных (r = 0,830), подчеркивая важность сохранения этих угрожаемых местообитаний. [24]

Среда обитания других видов [ править ]

Сингнатиды (иглы, морские драконы и морские коньки) приспособлены к жизни в водорослях и водорослях.
Лиственный морской дракон
Морской конек
Призрачная морская игла имитирует дрейфующие лезвия водорослей - YouTube
Ламантин трава
Ламантин (морская корова)
                             Пастущий ламантин - YouTube
Трава черепаха
Зеленая морская черепаха
                                 Морская черепаха, пасущаяся на траве - YouTube

  • Стингрей в водорослях

  • Мурена перечная в водорослях

  • Император черных пятен в водорослях

Другие услуги [ править ]

Исторически морские травы собирали как удобрение для песчаных почв. Это было важное использование в лагуне Авейру , Португалия , где собранные растения были известны как молису . В начале 20 века во Франции и, в меньшей степени, на Нормандских островах сушеные морские травы использовались в качестве наполнителя матраса ( paillasse ) - такие матрасы пользовались большим спросом у французских войск во время Первой мировой войны . Его также использовали для перевязок и других целей.

В феврале 2017 года исследователи обнаружили, что луга с водорослями могут удалять из морской воды различные патогены. На небольших островах без водоочистных сооружений в центральной Индонезии уровни патогенных морских бактерий, таких как Enterococcus, которые поражают людей, рыб и беспозвоночных, были снижены на 50 процентов при наличии лугов с водорослями по сравнению с парными участками без водорослей [26], хотя это может нанести ущерб их выживанию. [27]

Экология движения [ править ]

См. Также: Биологическое распространение , Вектор распространения и Морское рассеяние.
Пять типов подвижности морских водорослей
Три подвержены влиянию абиотических векторов, один - биотических векторов
и последний - через клональный рост  [28]

Понимание экологии движения морских водорослей дает возможность оценить способность популяций восстанавливаться после воздействий, связанных с существующими и будущими нагрузками. К ним относятся (ре) колонизация измененных или фрагментированных ландшафтов и перемещение, связанное с изменением климата. [28]

Морская среда действует как абиотический вектор распространения, и ее физические свойства существенно влияют на движение, создавая как проблемы, так и возможности, которые отличаются от земной среды. Типичные скорости потока в океане около 0,1 мс -1 , как правило , от одного до двух порядков слабее , чем обычные атмосферные потоки (1-10 мс -1 ), что предел может рассредоточения. [29] Однако, поскольку плотность морской воды примерно в 1000 раз больше, чем плотность воздуха, импульс движущейся массы воды с той же скоростью на три порядка больше, чем в воздухе. Следовательно, силы сопротивления, действующие на людей (пропорциональные плотности), также на три порядка выше, что позволяет иметь относительно большие размеры.пропагулы, которые необходимо мобилизовать. Но, что наиболее важно, силы плавучести (пропорциональные разнице плотности морской воды и пропагул) значительно снижают эффективный вес погруженных пропагул. [30] Внутри морских водорослей пропагулы могут слабо оседать (отрицательно плавучие), оставаться фактически подвешенными в толще воды (нейтрально плавучие) или плавать на поверхности (положительно плавучие). [31] [28]

При положительной плавучести (например, плавающий плод) поверхностные океанические течения свободно перемещают пропагулы, а расстояние распространения ограничивается только временем жизнеспособности плода [32] [33], что приводит к исключительно длительным единичным случаям распространения (более 100 км), [34], что является редкостью для пассивного абиотического движения наземных плодов и семян. [35] [28]

Существует множество биотических переносчиков распространения морских водорослей, поскольку они питаются или живут в среде обитания морских водорослей. К ним относятся дюгони, ламантины, черепахи, водоплавающие птицы, рыбы и беспозвоночные. [36] [37] [38] [39] Каждый биотический вектор имеет собственное внутреннее состояние, способность к движению, способность навигации и внешние факторы, влияющие на его движение. Они взаимодействуют с экологией движения растений, чтобы определить окончательную траекторию движения растения. [40] [41] [28]

Например, если водоплавающая птица питается водорослями, содержащими плоды с семенами, которые становятся жизнеспособными после дефекации, то у птицы есть возможность перенести семена из одного места кормления в другое. Следовательно, траектория движения птицы определяет потенциальную траекторию движения посевного материала. Конкретные особенности животного, такие как время его прохождения через пищеварение, напрямую влияют на путь движения растения. [28]

Биогеохимия [ править ]

См. Также: морские биогеохимические циклы
Почему морские травы широко распространены в олиготрофных тропических водах
Это связано с тем, как тропические морские травы мобилизуют фосфор и железо. Тропические морские травы ограничены питательными веществами из-за сильной способности фиксировать фосфор богатых карбонатами отложений, но они образуют густо заросшие многовидовые луга в олиготрофных тропических водах. Тропические морские травы способны мобилизовать в своей ризосфере необходимые питательные вещества - железо и фосфор.через несколько биогеохимических путей. Они могут мобилизовать фосфор и железо в своей ризосфере посредством локального подкисления, вызванного растениями, что приводит к растворению карбонатов и высвобождению фосфата, а также посредством локальной стимуляции микробной продукции сульфидов. Эти механизмы имеют прямую связь с радиальной потерей кислорода водорослями и секрецией растворенного органического углерода из подземных тканей в ризосферу. Эта демонстрация мобилизации фосфора и железа в ризосфере из морских водорослей объясняет, почему морские травы широко распространены в олиготрофных тропических водах. [42]

Основными питательными веществами, определяющими рост морских водорослей, являются углерод (C), азот (N), фосфор (P) и свет для фотосинтеза. Азот и фосфор можно получить из поровых вод отложений или из водной толщи, а морские травы могут поглощать азот как в аммонийной (NH 4+ ), так и в нитратной (NO 3- ) форме. [43]

Ряд исследований со всего мира показали, что существует широкий диапазон концентраций C, N и P в морских травах в зависимости от их видов и факторов окружающей среды. Например, растения, собранные из сред с высоким содержанием питательных веществ, имели более низкие соотношения C: N и C: P, чем растения, собранные из сред с низким содержанием питательных веществ. Стехиометрия водорослей не соответствует соотношению Редфилда, обычно используемому в качестве индикатора доступности питательных веществ для роста фитопланктона. Фактически, ряд исследований со всего мира показал, что доля C: N: P в морских травах может значительно варьироваться в зависимости от их видов, наличия питательных веществ или других факторов окружающей среды. В зависимости от условий окружающей среды, водоросли могут быть ограничены по содержанию фосфора или азота. [44]

Раннее исследование стехиометрии морских водорослей показало, что сбалансированное по Редфилду соотношение между N и P для морских водорослей составляет примерно 30: 1. [45] Тем не менее, концентрации N и P строго не коррелируют, что свидетельствует о том, что морские травы могут адаптировать свое потребление питательных веществ в зависимости от того, что доступно в окружающей среде. Например, морские травы с лугов, удобренных экскрементами птиц, показали более высокую долю фосфата, чем неоплодотворенные луга. С другой стороны, морские травы в средах с более высокими скоростями загрузки и диагенезом органического вещества поставляют больше фосфора, что приводит к ограничению азота. Наличие фосфора в Thalassia testudinum является ограничивающим питательным веществом. Распределение питательных веществ в Thalassia testudinumколеблется в пределах 29,4-43,3% C, 0,88-3,96% N и 0,048-0,243% P. Это соответствует среднему соотношению 24,6 C: N, 937,4 C: P и 40,2 N: P. Эту информацию также можно использовать для характеристики доступности питательных веществ в заливе или другом водоеме (который трудно измерить напрямую) путем отбора проб обитающих там морских водорослей. [46]

Доступность света - еще один фактор, который может повлиять на стехиометрию питательных веществ морских трав. Ограничение питательных веществ может возникнуть только тогда, когда фотосинтетическая энергия заставляет травы расти быстрее, чем приток новых питательных веществ. Например, в условиях низкой освещенности отношение C: N обычно ниже. [46] С другой стороны, среда с высоким содержанием азота может иметь косвенный отрицательный эффект на рост водорослей, способствуя росту водорослей, которые уменьшают общее количество доступного света. [47]

Изменчивость питательных веществ в морских травах может иметь потенциальные последствия для управления сточными водами в прибрежной среде. Высокие объемы антропогенного сброса азота могут вызвать эвтрофикацию в окружающей среде, которая ранее была ограничена азотом, что приведет к гипоксическим условиям на лугу из морских водорослей и повлияет на пропускную способность этой экосистемы. [46]

Изучение годового осаждения C, N и P с лугов морских водорослей Posidonia oceanica на северо-востоке Испании показало, что луг поглощает 198 г C м -2 год -1 , 13,4 г Н м -2 год -1 и 2,01 г P м −2 год −1 в осадок. Последующая реминерализация углерода из отложений за счет дыхания вернула примерно 8% секвестрированного углерода, или 15,6 г C м -2 год -1 . [48]

  • Лагуна морских водорослей, Чек-Джава , Сингапур.

Угрозы [ править ]

Природные нарушения, такие как выпас скота , штормы , размыв льда и высыхание , являются неотъемлемой частью динамики экосистемы морских водорослей . Морские травы обладают высокой степенью фенотипической пластичности , быстро приспосабливаясь к изменяющимся условиям окружающей среды.

Однако деятельность человека, такая как методы рыболовства, основанные на использовании тяжелых сетей, протаскиваемых по морскому дну, подвергает эту важную экосистему серьезному риску. [3] Средам обитания морских водорослей угрожают прибрежная эвтрофикация и повышение температуры морской воды, [6], а также усиление седиментации и прибрежного развития. [13] Убыль водорослей за последние несколько десятилетий увеличилась с 0,9% в год до 1940 г. до 7% в год в 1990 г. [49]

Морские травы в мире находятся в упадке : за последние десятилетия было потеряно около 30 000 км 2 (12 000 квадратных миль). Основная причина - человеческое беспокойство, в первую очередь эвтрофикация , механическое разрушение среды обитания и перелов . Чрезмерное ввод питательных веществ ( азот , фосфор ) непосредственно токсично для морских трав, но , самое главного, он стимулирует рост эпифитных и свободно плавающий макро - и микро - водорослей . Это ослабляет солнечный свет , уменьшая фотосинтез , питающий водоросли, и уменьшая результаты первичной продукции .

Разлагающиеся листья водорослей и водоросли способствуют увеличению цветения водорослей , что дает положительные отзывы . Это может вызвать полный сдвиг режима от водорослей к преобладанию водорослей. Накапливающиеся данные также свидетельствуют о том, что чрезмерный вылов главных хищников (крупных хищных рыб) может косвенно увеличить рост водорослей за счет снижения контроля за выпасом, осуществляемого мезогрейзерами , такими как ракообразные и брюхоногие , через трофический каскад .

Цветение макроводорослей вызывает сокращение и уничтожение морских водорослей. Известные как вредные виды, макроводоросли растут в нитевидных и пластинчатых формах и образуют толстые неприкрепленные маты над водорослями, появляясь в виде эпифитов на листьях водорослей. Эвтрофикация приводит к образованию цветков, вызывая ослабление света в толще воды, что в конечном итоге приводит к аноксическим условиям для морских водорослей и организмов, живущих в / вокруг растений. В дополнение к прямой блокировке света для растений, бентосные макроводоросли имеют низкое содержание углерода / азота, вызывая их разложение, стимулируя активность бактерий, что приводит к повторному суспендированию осадка, увеличению мутности воды и дальнейшему ослаблению света. [50] [51]

Когда люди управляют моторными лодками по мелководным участкам водорослей, иногда лопасти гребного винта могут повредить водоросли.

Наиболее часто используемые методы защиты и восстановления лугов водорослей включают сокращение количества питательных веществ и загрязнения , охраняемые морские территории и восстановление с помощью пересадки морских водорослей . Морские водоросли не считаются устойчивыми к воздействиям будущих изменений окружающей среды. [52]

Восстановление [ править ]

В различных местах сообщества пытаются восстановить заросли водорослей, утраченные в результате действий человека, в том числе в штатах США Вирджиния [53], Флорида [54] и Гавайи [55], а также в Соединенном Королевстве. [56] Было показано, что такие реинтродукции улучшают экосистемные услуги. [57]

Доктор Фред Шорт из Университета Нью-Гэмпшира разработал специализированную методологию трансплантации, известную как «Дистанционная пересадка угря с помощью рамок» (TERF). Этот метод включает использование кустов растений, которые временно привязываются разлагаемой креповой бумагой к утяжеленному каркасу из проволочной сетки. Этот метод уже опробовал Save The Bay. [58]

В 2001 году Стив Грейнджер из Высшей школы океанографии Университета Род-Айленда использовал сани, запряженные лодкой, которые способны помещать семена под поверхность отложений. Вместе с коллегой Майком Трабером (который разработал желатиновую матрицу Knox для заключения в нее семян) они провели пробную посадку в заливе Наррагансетт. Они смогли засеять участок площадью 400 м² менее чем за 2 часа. [59]

По состоянию на 2019 год Исследовательский центр прибрежных морских экосистем Университета Центрального Квинсленда выращивает морские травы в течение шести лет и производит семена морских водорослей. Были проведены испытания техники проращивания и посева. [60]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c Орт; и другие. (2006). «Глобальный кризис экосистемы морских водорослей». Биология . 56 (12): 987–996. DOI : 10,1641 / 0006-3568 (2006) 56 [987]: AGCFSE 2.0.CO; 2 . hdl : 10261/88476 .
  2. ^ a b c Папенброк, J (2012). «Основные моменты филогении, физиологии и метаболизма морских водорослей: что делает их такими видами?». Международная сеть научных исследований : 1–15.
  3. ^ Б с д е е г Фуси М и Daffonchio D (2019) «Как руппии Безопасный наше побережье». Границы для молодых умов . 7 : 114. doi : 10.3389 / frym.2019.00114 . Материал был скопирован из этого источника, доступного по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0 .
  4. ^ Томлинсон и Варго (1966). «О морфологии и анатомии черепаховой травы Thalassia testudinum (Hydrocharitaceae). I. Вегетативная морфология». Вестник морских наук . 16 : 748–761.
  5. ^ a b Хогарт, Питер Дж. (2015). Биология мангровых зарослей и морских водорослей . Издательство Оксфордского университета. ISBN 9780198716556.
  6. ^ а б в г Дуарте, CM (2011). «Оценка способности лугов водорослей к захоронению углерода: текущие ограничения и будущие стратегии». Управление прибрежными водами океана .
  7. ^ Грейнер, Джилл (2013). «Восстановление водорослей усиливает секвестрацию« голубого углерода »в прибрежных водах» . PLOS ONE . 8 (8): e72469. Bibcode : 2013PLoSO ... 872469G . DOI : 10.1371 / journal.pone.0072469 . PMC 3743776 . PMID 23967303 .  
  8. ^ a b c d Каллен-Ансуорт, Л. К., Джонс, Б. Л., Лилли, Р. и Ансуорт, Р. К. (2018) «Тайные сады под морем: что такое луга из морских водорослей и почему они важны?» Границы для молодых умов , 6 (2): 1–10. DOI : 10.3389 / frym.2018.00002 . Материал был скопирован из этого источника, доступного по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0 .
  9. ^ Рейнольдс PL (2018) "Seagrass и Seagrass кровати" Smithsonian Ocean Portal .
  10. ^ Хемминга, Массачусетс, и Дуарте, CM (2000) Seagrass Ecology , первое издание, Cambridge University Press. ISBN 9780521661843 . 
  11. Перейти ↑ Gattuso, J. (2006). «Доступность света в прибрежных водах океана: влияние на распределение бентосных фотосинтезирующих организмов и их вклад в первичную продукцию» . Биогеонауки . 3 (4): 489–513. Bibcode : 2006BGeo .... 3..489G . DOI : 10.5194 / BG-3-489-2006 .
  12. ^ Дайнин, J. (2001-07-25). " Thalassia testudinum (Черепаховая трава)" . Смитсоновская морская станция в Форт-Пирс . Проверено 7 ноября 2012 .
  13. ^ a b c Дарнелл, Келли; Дантон, Кеннет (2016). «Репродуктивная фенология субтропических морских водорослей Thalassia testudinum (черепаховая трава) и Halodule wrightii (мелководная трава) на северо-западе Мексиканского залива». Ботаника Марина . 59 (6): 473–483. DOI : 10,1515 / бот-2016-0080 .
  14. ^ а б Джонс, Клайв Дж .; Лоутон, Джон Х .; Шахак, Моше (1994). «Организмы как экосистемные инженеры». Ойкос . 69 (3): 373–386. DOI : 10.2307 / 3545850 . JSTOR 3545850 . 
  15. ^ Макреди, П.И.; Baird, ME; Trevathan-Tackett, SM; Ларкум, полный привод; Ральф, П.Дж. (2013). «Количественная оценка и моделирование способности водорослей улавливать углерод». Бюллетень загрязнения морской среды . 83 (2): 430–439. DOI : 10.1016 / j.marpolbul.2013.07.038 . PMID 23948090 . 
  16. ^ Неллеманн, Кристиан и др. (2009): Голубой углерод. Роль здорового океана в связывании углерода. Оценка быстрого реагирования. Арендал, Норвегия: ЮНЕП / ГРИД-Арендал
  17. ^ Национальные академии наук, инженерия (2019). Технологии отрицательных выбросов и надежное улавливание: повестка дня исследований . Вашингтон, округ Колумбия: Национальные академии наук, инженерии и медицины. п. 45. DOI : 10,17226 / 25259 . ISBN 978-0-309-48452-7. PMID  31120708 .
  18. ^ a b Fourqurean, Джеймс У. (2012). «Экосистемы водорослей как глобально значимый запас углерода». Природа Геонауки . 5 (7): 505–509. Bibcode : 2012NatGe ... 5..505F . DOI : 10.1038 / ngeo1477 .
  19. ^ Ореска, Мэтью П.Дж.; МакГлэтери, Карен Дж .; Aoki, Lillian R .; Бергер, Амели С.; Берг, Питер; Маллинз, Линдси (30 апреля 2020 г.). «Потенциал компенсации парниковых газов от восстановления водорослей» . Научные отчеты . 10 (1): 7325. DOI : 10.1038 / s41598-020-64094-1 . ISSN 2045-2322 . 
  20. ^ Грей, Уильям; Моффлер, Марк (1987). «Цветение морской травы Thalassia testudinum (Hydrocharitacea) в заливе Тампа, Флорида». Водная ботаника . 5 : 251–259. DOI : 10.1016 / 0304-3770 (78) 90068-2 .
  21. ^ Кох, EW, Акерман, JD, Verduin, Дж и ван Кельни, М. (2007) «Динамика жидкости в морских водорослях экология-от молекул до экосистем». В « Морские травы: биология, экология и сохранение» , страницы 193–225, Springer, Dordrecht. Doi : 10.1007 / 978-1-4020-2983-7_8 .
  22. ^ Грегори Д., Дженсен П. и Стреткверн К. (2012) "Сохранение и сохранение на месте затонувших деревянных кораблей в морской среде". Журнал культурного наследия , 13 (3): S139 – S148. DOI : 10.1016 / j.culher.2012.03.005 .
  23. ^ a b c Ансуорт, Р.К., Нордлунд, Л.М. и Каллен-Ансворт, Л.К. (2019) «Луга морских водорослей поддерживают производство мирового рыболовства». Письма о сохранении , 12 (1): e12566. DOI : 10.1111 / conl.12566 . Материал был скопирован из этого источника, доступного по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0 .
  24. ^ a b Несса, Н., Амбо-Рапп, Р., Каллен-Ансуорт, Л.С. и Ансуорт, РКФ (2019) «Социально-экологические движущие силы и динамика промысла морских водорослей». Амбио , страницы 1–11. DOI : 10.1007 / s13280-019-01267-х . Материал был скопирован из этого источника, доступного по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0 .
  25. ^ Нордлунд, Л. М., Ансуорт, Р. К., Гуллстрем, М. и Каллен-Ансуорт, Л. К. (2018) «Глобальное значение промысла морских водорослей. Рыба и рыболовство», 19 (3): 399–412. DOI : 10.1111 / faf.12259 . Материал был скопирован из этого источника, доступного по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0 .
  26. ^ Байингтон, Cara (2017-02-17). «Новая наука показывает, что луга водорослей подавляют патогены» . Nature.org . Стипендиаты NatureNet за прохладную зеленую науку . Проверено 17 февраля 2017 года .
  27. ^ Джонс, BJ; Каллен-Ансуорт, LC; Ансуорт, РКФ (2018). «Отслеживание источника азота с использованием δ15N выявляет факторы, вызывающие деградацию водорослей на Британских островах, как человека, так и сельское хозяйство» . Границы растениеводства . 9 : 133. DOI : 10.3389 / fpls.2018.00133 . PMC 5808166 . PMID 29467789 .  
  28. ^ a b c d e f МакМахон, Кэтрин; Ван Дейк, Кор-Йент; Руис-Монтойя, Леонардо; Кендрик, Гэри А .; Krauss, Siegfried L .; Уэйкотт, Мишель; Вердуин, Дженнифер; Лоу, Райан; Стэттон, Джон; Браун, Элоиза; Дуарте, Карлос (2014). «Экология передвижения морских трав» . Труды Королевского общества B: биологические науки . 281 (1795 г.). DOI : 10.1098 / rspb.2014.0878 . PMC 4213608 . PMID 25297859 .   Материал был скопирован из этого источника, доступного по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0 .
  29. ^ Денни, Марк (1993). Воздух и вода: биология и физика среды обитания . ISBN 0691025185.
  30. ↑ Vogel, Steven (5 мая 2020 г.). Жизнь в движущихся жидкостях: физическая биология потока - исправленное и расширенное второе издание . ISBN 9780691212975.
  31. ^ Larkum, Энтони WD; Орт, Роберт Дж .; Дуарте, Карлос (16 мая 2007 г.). Морские травы: биология, экология и охрана . ISBN 9781402029837.
  32. ^ Ван Дейк, JK; Ван Туссенбрук, Б.И.; Хименес-Дуран, К .; Маркес-Гусман, Дж. Дж. Оборг, Дж. (2009). «Высокий уровень потока генов и низкая генетическая структура популяции связаны с высоким потенциалом распространения тропических морских покрытосеменных». Серия «Прогресс морской экологии» . 390 : 67–77. Bibcode : 2009MEPS..390 ... 67V . DOI : 10,3354 / meps08190 .
  33. ^ Lacap, CDA; Vermaat, JE; Роллон, РН; Накорда, HM (2002). "Распространение черенков юго-восточной морской травы Enhalus acoroides и Thalassia hemprichii". Серия «Прогресс морской экологии» . 235 : 75–80. Bibcode : 2002MEPS..235 ... 75L . DOI : 10,3354 / meps235075 .
  34. ^ Руис-Монтойя, L .; Лоу, Р.Дж.; Ван Ниль, КП; Кендрик, Джорджия (2012). «Роль гидродинамики в рассеянии семян морских трав». Лимнология и океанография . 57 (5): 1257–1265. Bibcode : 2012LimOc..57.1257R . DOI : 10,4319 / lo.2012.57.5.1257 .
  35. ^ Маурер, Кайл Д .; Борер, Гил; Медвигий, Дэвид; Райт, С. Джозеф (2013). «Время опадания влияет на расстояние распространения в разносимых ветром тропических деревьях». Функциональная экология . 27 : 208–218. DOI : 10.1111 / 1365-2435.12028 .
  36. ^ Ван Туссенбрук, Б.И.; Монрой-Веласкес, LV; Солис-Вайс В. (2012). «Питание мезофауны пыльцой морских водорослей может служить для опыления морских зоофилов». Серия «Прогресс морской экологии» . 469 : 1–6. Bibcode : 2012MEPS..469 .... 1V . DOI : 10,3354 / meps10072 .
  37. ^ Фигуэрола, Хорди; Грин, Энди Дж .; Сантамария, Луис (2002). «Сравнительная эффективность распространения семян Wigeongrass зимующими водоплавающими птицами на юго-западе Испании: количественные и качественные аспекты». Журнал экологии . 90 (6): 989–1001. DOI : 10.1046 / j.1365-2745.2002.00734.x .
  38. ^ Sumoski, SE; Орт, RJ (2012). «Биотическое расселение в угрях Zostera marina». Серия «Прогресс морской экологии» . 471 : 1–10. Bibcode : 2012MEPS..471 .... 1S . DOI : 10,3354 / meps10145 .
  39. ^ Шеппард, Джеймс К .; Марш, Элен; Jones, Rhondda E .; Лоулер, Иван Р. (2010). «Использование среды обитания дюгоней в связи с питательными веществами водорослей, приливами и циклами разведения». Наука о морских млекопитающих . 26 (4): 855–879. DOI : 10.1111 / j.1748-7692.2010.00374.x .
  40. ^ Damschen, EI; Brudvig, LA; Хаддад, Нью-Мексико; Леви, диджей; Оррок, JL; Тьюксбери, Дж. Дж. (2008). «Экология движения и динамика растительных сообществ фрагментированных ландшафтов» . Труды Национальной академии наук . 105 (49): 19078–19083. DOI : 10.1073 / pnas.0802037105 . PMC 2614718 . PMID 19060187 .  
  41. ^ Цоар А., Шохами Д. и Натан Р. (2011). «Экологический подход к изучению распространения семян и инвазии растений: обзор и применение распространения семян летучими мышами». Пятьдесят лет экологии вторжений, наследие Чарльза Элтона (Эд. Д. М. Ричардсон), стр. 103–120. Центр биологии вторжения, факультет ботаники и зоологии, Стелленбошский университет, Уили Блэквелл.
  42. ^ Бродерсен, КА, Корена, К., Moßhammer, М., Ральф, PJ, Kühl, М. и Сантнер, J. (2017) "Seagrass-опосредованный фосфор и железо солюбилизация в тропических осадках". Экология и технологии , 51 (24): 14155–14163. DOI : 10.1021 / acs.est.7b03878 .Материал был скопирован из этого источника, доступного по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0 .
  43. ^ Чанг, ИК; Beardall, J .; Mehta, S .; Sahoo, D .; Стойкович, С. (2011). «Использование морских макроводорослей для связывания углерода: критическая оценка». Журнал прикладной психологии . 23 (5): 877–886. DOI : 10.1007 / s10811-010-9604-9 .
  44. ^ Fourqurean, Джеймс У .; Zieman, Joseph C .; Пауэлл, Джордж В.Н. (1992). «Ограничение первичного производства фосфора в заливе Флорида: данные по соотношениям C: N: P в доминирующих морских водорослях Thalassia Testudinum» . Лимнология и океанография . 37 (1): 162–71. Bibcode : 1992LimOc..37..162F . DOI : 10,4319 / lo.1992.37.1.0162 .
  45. ^ Mcleod, E .; Чмура, ГЛ; Bouillon, S .; Salm, R .; Björk, M .; Дуарте, CM; Силлиман, Б.Р. (2011). «План голубого углерода: к лучшему пониманию роли прибрежных местообитаний, покрытых растительностью, в улавливании СО2» (PDF) . Границы экологии и окружающей среды . 9 (10): 552–560. DOI : 10.1890 / 110004 .
  46. ^ a b c Fourqurean, Джеймс В .; Зиман, Джозеф К. (2002). «Содержание питательных веществ в морских водорослях Thalassia Testudinum показывает региональные закономерности относительной доступности азота и фосфора в штате Флорида-Кис, США». Биогеохимия . 61 (3): 229–45. DOI : 10,1023 / A: 1020293503405 .
  47. ^ Чмура, Гейл; Анисфилд, Шимон (2003). «Глобальное связывание углерода в приливных, засоленных заболоченных почвах» . Глобальные биогеохимические циклы . 17 (4): н / д. Bibcode : 2003GBioC..17.1111C . DOI : 10.1029 / 2002GB001917 .
  48. ^ Chi, Z .; Xie, Y .; Elloy, F .; Zheng, Y .; Hu, Y .; Чен, С. (2013). «Интегрированная система улавливания углерода и производства водорослей на основе бикарбоната с щелочно-галофильными цианобактериями». Биоресурсные технологии . 133 : 513–521. DOI : 10.1016 / j.biortech.2013.01.150 . PMID 23455223 . 
  49. ^ Waycott, M (2009). «Ускоряющаяся гибель морских водорослей во всем мире угрожает прибрежным экосистемам» . Труды Национальной академии наук США . 106 (30): 12377–12381. Bibcode : 2009PNAS..10612377W . DOI : 10.1073 / pnas.0905620106 . PMC 2707273 . PMID 19587236 .  
  50. ^ McGlathery, KJ (2001). «Цветение макроводорослей способствует сокращению водорослей в прибрежных водах, обогащенных питательными веществами» (PDF) . Журнал психологии . 37 (4): 453–456. DOI : 10.1046 / j.1529-8817.2001.037004453.x . S2CID 38983997 .  
  51. ^ Fox SE, YS Olsen и AC Spivak (2010) «Влияние восходящего и нисходящего контроля и изменения климата на сообщества эстуарных макрофитов и экосистемные услуги, которые они предоставляют» В: PF Kemp (Ed) Eco-DAS Symposium Proceedings , ТАКЖЕ, Глава 8: 129–145.
  52. ^ Ансуорт, Ричард KF; Кольер, Кэтрин Дж .; Уэйкотт, Мишель; Маккензи, Лен Дж .; Каллен-Ансуорт, Линн С. (2015). «Основа устойчивости экосистем водорослей» . Бюллетень загрязнения морской среды . 100 (1): 34–46. DOI : 10.1016 / j.marpolbul.2015.08.016 . PMID 26342389 . 
  53. ^ "Восстановление Eelgrass | Охрана природы в Вирджинии" . www.nature.org . Проверено 6 августа 2018 .
  54. ^ «Восстановление водорослей» . myfwc.com . Проверено 6 августа 2018 .
  55. ^ "Инициатива восстановления водорослей - Малама Мауналуа" . www.malamamaunalua.org . Проверено 6 августа 2018 .
  56. ^ Ансуорт, Ричард KF; Маккензи, Лен Дж .; Кольер, Кэтрин Дж .; Каллен-Ансуорт, Линн С.; Дуарте, Карлос М .; Eklöf, Johan S .; Джарвис, Джесси С.; Джонс, Бенджамин Л .; Нордлунд, Лина М. (01.08.2019). «Глобальные проблемы сохранения водорослей» . Ambio . 48 (8): 801–815. DOI : 10.1007 / s13280-018-1115-у . ISSN 1654-7209 . PMC 6541581 . PMID 30456457 .   
  57. ^ ван Катвейк, Мариеке М .; Торхауг, Анитра; Марба, Нурия; Орт, Роберт Дж .; Дуарте, Карлос М .; Кендрик, Гэри А .; Althuizen, Inge HJ; Балестри, Елена; Бернар, Гийом (25 ноября 2015 г.). «Глобальный анализ восстановления водорослей: важность крупномасштабных посадок» . Журнал прикладной экологии . 53 (2): 567–578. DOI : 10.1111 / 1365-2664.12562 . ISSN 0021-8901 . 
  58. ^ Методы восстановления
  59. ^ Методы восстановления
  60. ^ Маккей, Джеки; Штюнцнер, Инга (24 октября 2019 г.). «Питомник морских водорослей в центральном Квинсленде может компенсировать выбросы углерода» . ABC News . Австралийская радиовещательная корпорация . Проверено 24 октября 2019 года . Один цветок может дать 15 семян, а одно семя, посаженное в правильных условиях, может дать гектар морских водорослей.