Πώς ανταποκρίνονται τα σπορόφυτα Mangrove And Salt Marsh στο CO2 και στην ξηρασία
Υπό το τρέχον μεταβαλλόμενο κλίμα μας, τα φυτά και τα ζώα πρέπει να ανταποκρίνονται στην άνοδο της στάθμης της θάλασσας, στα αλλαγμένα πρότυπα βροχόπτωσης και στην αύξηση της θερμοκρασίας του αέρα και του νερού και στις συγκεντρώσεις αερίων του θερμοκηπίου, συμπεριλαμβανομένου του διοξειδίου του άνθρακα της ατμόσφαιρας (CO2 ). Ενώ ορισμένα είδη μπορεί να προσαρμοστούν στις μεταβαλλόμενες συνθήκες, αυτοί οι παράγοντες έχουν τη δυνατότητα να οδηγήσουν σε γεωγραφικές και υψομετρικές μετατοπίσεις στις κατανομές των ειδών.
Αύξηση CO2 Η συγκέντρωση μπορεί να επηρεάσει τις κατανομές των φυτών μέσω των επιπτώσεών της στη φωτοσύνθεση. αυξανόμενο CO2 δρα στη μείωση της στοματικής αγωγιμότητας και της διαπνοής στα φυτά, βελτιώνοντας έτσι την αποδοτικότητα χρήσης του νερού. Μελέτες έχουν δείξει ότι αυξημένο CO2 γενικά διεγείρει την ανάπτυξη των φυτών που χρησιμοποιούν το C3 φωτοσυνθετική οδό, ενώ έχει μικρότερη επίδραση στα φυτά που χρησιμοποιούν το C4 μονοπάτι.
Επειδή τα φυτά μπορεί να αντιδρούν διαφορετικά στο CO2 ενίσχυση, οι διαειδικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ των φυτών μπορούν να τροποποιηθούν. Το C3 είδος μαγγρόβιου Avicennia germinans (μαύρο μαγγρόβιο) και το C4 γρασίδι ελών Spartina alterniflora (smooth cordgrass) είναι δύο κοινά είδη υγροτόπων στην ακτή του υποτροπικού κόλπου του Μεξικού (Κόλπος) των Ηνωμένων Πολιτειών που ανταποκρίνονται στις μεταβαλλόμενες κλιματικές συνθήκες.
Οι επιστήμονες έχουν τεκμηριώσει μετατοπίσεις των δασών μαγγρόβιων προς την ξηρά τις τελευταίες δεκαετίες κατά μήκος του Κόλπου και σε άλλες περιοχές του κόσμου (π.χ. Αυστραλία, Κίνα, Μεξικό, Νέα Ζηλανδία). Σε πολλά περιβάλλοντα, τα μαγγρόβια δάση έχουν καταπατήσει έλη και λασποτοπιές, αντικαθιστώντας αυτούς τους τύπους οικοτόπων. Παρόμοια εσωτερική μετανάστευση υφάλμυρων και αλυκών ελών μπορεί να αποτραπεί σε ορισμένες περιοχές από την υπάρχουσα ανθρώπινη υποδομή, συμπεριλαμβανομένων των δρόμων, της στέγασης και της εμπορικής ανάπτυξης. Αυτή η διαδικασία έχει περιγραφεί ως "παράκτια συμπίεση".
Ως αποτέλεσμα, σημειώθηκε απώλεια οικοτόπων βάλτου και επηρεάστηκε ο τύπος και η ποσότητα των παρεχόμενων αγαθών και υπηρεσιών του οικοσυστήματος. Η επέκταση των μαγκρόβων στον Κόλπο έχει αποδοθεί κυρίως στην άνοδο της στάθμης της θάλασσας, στη μείωση της εισροής γλυκού νερού και στα αυξημένα μεσοδιαστήματα μεταξύ των χειμερινών παγετώνων, παράγοντες που ευνοούν την επέκταση των ειδών μαγγροβίων που είναι δυσανεκτικά στο κρύο και στο αλάτι. Η ξηρασία είναι ένας πρόσθετος παράγοντας που επηρεάζει την ανθεκτικότητα των παράκτιων υγροτόπων του Κόλπου και έχει εμπλακεί ως παράγοντας που συμβάλλει σε σοβαρά συμβάντα απομάκρυνσης της βλάστησης που έχουν συμβεί σε υφάλμυρα και αλμυρά έλη.
Επειδή είναι πιθανό ότι οι επιπτώσεις του αυξημένου CO2 Η συγκέντρωση και η ξηρασία θα γίνουν πιο εμφανείς στις μελλοντικές κλιματικές προβλέψεις, μας ενδιέφερε πώς οι στρεσογόνες συνθήκες που επιβάλλονται από αυτούς τους παράγοντες επηρεάζουν τις πρώιμες αλληλεπιδράσεις ανάπτυξης μεταξύ του A. γερμανοί και S. alterniflora . Πραγματοποιήσαμε μια μελέτη θερμοκηπίου που προσομοίωσε αυξημένο ατμοσφαιρικό CO2 συγκεντρώσεις περίπου 700 ppm, διπλασιάζουν τις τρέχουσες συνθήκες περιβάλλοντος, καθώς και υδάτινα καθεστώτα ξηρασίας και πλημμύρας. Προπαγίδες του Α. γερμανοί και σπόροι S. alterniflora τοποθετήθηκαν σε γλάστρες μεμονωμένα (δηλαδή φυτεύσεις μονοκαλλιέργειας) και σε φυτεύσεις μικτών ειδών και τα φυτά εκτέθηκαν στις πειραματικές συνθήκες για 10 μήνες.
Κανένα είδος δεν ανταποκρίθηκε σε αυξημένο CO2 κατά τη διάρκεια της μελέτης? αυτή η έλλειψη ανταπόκρισης σχετιζόταν ίσως με τη σύντομη διάρκεια του πειράματος. Ωστόσο, εντοπίστηκαν σημαντικές ανταποκρίσεις στην επεξεργασία του καθεστώτος νερού. Η βιομάζα του A. γερμανοί Τα πνευμονοφόρα (υπέργειες ριζικές δομές) ήταν χαμηλότερα υπό συνθήκες ξηρασίας, ίσως ένδειξη αυξημένης διαθεσιμότητας οξυγόνου στο υπόγειο, και η υπόγεια βιομάζα και των δύο ειδών ήταν χαμηλότερη σε συνθήκες πλημμύρας. Το πείραμα παρείχε επίσης ενδιαφέροντα στοιχεία ανταγωνιστικών αλληλεπιδράσεων μεταξύ των ειδών κατά τα πρώτα στάδια ανάπτυξής τους. Τα αποτελέσματα της βιομάζας στελέχους έδειξαν ότι τα δύο είδη ανταγωνίζονταν για υπέργειους πόρους (π.χ. φως) και ο ανταγωνισμός υπόγειων πόρων υποδεικνύεται από μειωμένο A. γερμανοί Πνευματοφόρα βιομάζα όταν καλλιεργείται σε μονοκαλλιέργεια σε σύγκριση με φυτεύσεις μικτών ειδών.
Πιστεύουμε ότι η μελέτη παρέχει μια εικόνα για το πώς η A. γερμανοί και S. alterniflora μπορεί να ανταποκριθεί μετά από μείζονα γεγονότα διαταραχής που οδηγούν σε υποχώρηση της βλάστησης, γεγονότα που μπορεί να αυξηθούν σε συχνότητα με βάση κλιματικά μοντέλα που προβλέπουν τις περιφερειακές τάσεις θέρμανσης και τη μείωση της ετήσιας βροχόπτωσης τις επόμενες δεκαετίες. Έπειτα από ένα συμβάν απονέκρωσης στο έλος, τα είδη που αποικίζουν το γυμνό ίζημα που εκτίθεται πιθανότατα θα διαφέρουν ανάλογα με τη διαθεσιμότητα του πολλαπλασιασμού ή των σπόρων καθώς και τις περιβαλλοντικές συνθήκες.
Αυτή η έρευνα περιγράφεται στο άρθρο με τίτλο, Οι πρώιμες αλληλεπιδράσεις μεταξύ ενός μαγγρόβιου και ενός ποώδους αλμυρού έλους δεν επηρεάζονται από το αυξημένο CO2 ή ξηρασία, που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό Estuarine, Coastal and Shelf Science .
Αυτή η εργασία διεξήχθη από τη Rebecca Howard και την Camille Stagg από το U.S. Geological Survey Wetland and Aquatic Research Centre και τον Herry Utomo του Αγροτικού Κέντρου του Πολιτειακού Πανεπιστημίου της Λουιζιάνα, Σταθμός Έρευνας Ρυζιού.
