Восстановление морских трав ускоряет возвращение экосистемных услуг
Реинтродукция морской травы в прибрежные заливы Вирджинии — одна из самых успешных историй в морской реставрации. За последние два десятилетия ученые и волонтеры рассеяли более 70 миллионов семян взморника в 4 ранее безжизненных прибрежных лагунах. Это спровоцировало естественное расширение до почти 9 000 акров — крупнейшего местообитания взморника между Северной Каролиной и проливом Лонг-Айленд.
Долгосрочное исследование показывает, что успех выходит далеко за рамки одного вида, приводя к значительному росту численности рыб и беспозвоночных, увеличению прозрачности воды и улавливанию загрязняющих углерода и азота.
Исследование, опубликованное 7 октября в Science Advances, возглавил доктор Роберт "Джей-Джей" Орт из Вирджинского института морских наук (VIMS). Соавторами выступили его коллеги из VIMS, а также ученые из Смитсоновского центра экологических исследований, Университета Вирджинии и The Nature Conservancy.
"Деятельность человека деградирует прибрежные местообитания по всему миру, — говорит Орт. — Наше исследование служит планом по восстановлению и поддержанию здоровых экосистем для защиты множества выгод в неопределенном будущем".
Авторы подчеркивают, что несколько преимуществ восстановления — включая удаление парникового газа CO2 путем захоронения углерода в донных отложениях — изначально даже не рассматривались как цели управления. Эти новые выгоды дают дополнительный стимул для будущей реставрации.
"Морские травы играют важную роль в удалении углекислого газа из атмосферы и его секвестрации на десятилетия и тысячелетия, — говорит Карен МакГлатери. — Это первое исследование, показывающее, как восстановление местообитаний может сделать это возможным и помочь в борьбе с изменением климата".
"Ключевая задача восстановления — определить, что считать успехом, — добавляет Орт. — Традиционные метрики фокусировались на атрибутах среды, таких как биомасса, покрытие или плотность растений. Но конечная цель часто — восстановить не саму среду, а услуги, которые она предоставляет: улучшение качества воды, продуктивность рыболовства и, как теперь выяснилось, хранение углерода".
Причины исчезновения и восстановления
Взморник процветал в прибрежных заливах восточного берега Вирджинии до 1930-х годов, когда болезнь и мощный ураган уничтожили его. Успех последующего восстановления обусловлен несколькими факторами:
Причина отсутствия естественного восстановления — не деградировавшие условия среды, а отсутствие семян. Без зрелых растений в изолированных лагунах они оставались почти полностью лишенными растительности более полувека. К 1999 году, когда команда Орта начала высаживать семена и победы, условия для восстановления были благоприятными. В таких областях, как Чесапикский залив, где мутность, загрязнение питательными веществами и потепление продолжают угрожать взморнику, необходимо сначала выявить и смягчить стрессоры.
Относительно большой размер засеянных участков и высокая плотность посева помогли запустить положительную обратную связь. Патчи взморника стали достаточно robust, чтобы гасить волны и стабилизировать донные отложения, повышая прозрачность воды для роста растений и естественного производства семян.
Долгосрочное обязательство по ежегодному посеву и мониторингу, поддержанное финансированием от NOAA, Инженерных войск армии США, Национального научного фонда, Фонда Кита Кэмпбелла и других государственных и частных источников. За 21 год ученые и волонтеры потратили более 3 500 часов, собрав около 10 миллионов семян и высадив их вместе с более чем 60 миллионами семян с собранных побегов в 536 восстановительных участков общей площадью около 500 акров.
Расположение проекта в пределах 40 000-акрового Вирджинского прибрежного резервата, управляемого The Nature Conservancy и являющегося площадкой долгосрочных экологических исследований (LTER). "Качество воды там остается образцовым, что позволило добиться успеха", — говорит Бо Ласк.
Морские гребешки
Исчезновение взморника в 1930-х годах привело к исчезновению многих морских организмов, включая морского гребешка, который поддерживал значительный промысел.
В 2008 году авторы текущего исследования начали программу по восстановлению этого двустворчатого моллюска, ежегодно высаживая молодых гребешков из Северной Каролины в прибрежные заливы Вирджинии.
Популяции гребешка пока вернулись лишь к доле от их исторической численности. "Наши результаты предполагают, что для полного восстановления этого вида могут потребоваться дальнейшие меры, включая большую площадь морской травы и более широкое генетическое разнообразие производителей", — говорит доктор Дик Снайдер.
Один обнадеживающий признак — обнаружение гребешков в аквакультурных хозяйствах более чем в 20 милях от мест высадки, что говорит о естественном рассеивании личинок течениями.
"Восстановленная популяция гребешка, пригодная для промысла, может стать одним из конечных показателей общего успеха наших усилий по восстановлению, как это было с волками в Йеллоустоне", — говорит доктор Марк Лакенбах.
Авторы предупреждают, что любой будущий промысел гребешка потребует тщательного управления для поддержания восстановленной популяции.