Теперь долгосрочное мониторинговое исследование показывает, что этот успех выходит далеко за пределы одного вида, приводя к значительному увеличению численности рыбы и беспозвоночных, прозрачности воды и улавливанию загрязняющих веществ углерода и азота.
Исследование, опубликованное в выпуске журнала Science Advances от 7 октября, было проведено доктором. Роберт «Джей Джей» Орт из Института морских наук Вирджинии вместе с коллегами по VIMS Марком Лакенбахом, Кеном Муром, Ричардом Снайдером и Дэвидом Уилкоксом. К ним присоединились Джонатан Лефчек из Центра экологических исследований Смитсоновского института; Карен МакГлэтери, Лилиан Аоки и Мэтью Ореска из Университета Вирджинии; и Бо Ласк из организации "Охрана природы".
«Человеческая деятельность разрушает прибрежные среды обитания во всем мире», – говорит Орт. «Наше исследование служит планом для восстановления и поддержания здоровых экосистем, чтобы сохранить многочисленные преимущества, поскольку мы движемся в неопределенное будущее."
Орт и его соавторы подчеркивают, что некоторые из преимуществ восстановления, включая удаление двуокиси углерода парникового газа посредством захоронения углерода в донных отложениях, даже не рассматривались как цели управления, когда проект начинался. Эти новые преимущества дают дополнительный импульс для будущего восстановления среды обитания.
«Морские травы играют важную роль в удалении углекислого газа из атмосферы и выводе его из обращения на десятилетия или тысячелетия», – говорит МакГлэтери. «Это первое исследование, показывающее, как восстановление среды обитания может сделать это и помочь в борьбе с изменением климата."
«Основная задача реставрации – определить, что составляет успех», – добавляет Орт.
"Традиционные показатели сосредоточены на таких атрибутах среды обитания, как биомасса растений, покрытие или плотность. Но конечной мотивацией часто является не восстановление самой среды обитания, а услуги, которые она предоставляет, такие преимущества, как улучшение качества воды, производство рыбных ресурсов, а теперь и хранение углерода. Поскольку регулирующие органы во всем мире стремятся сохранить и восстановить экосистемные услуги, наше исследование показывает, что восстановление морской среды возможно в масштабах, которые напрямую способствуют благосостоянию человека."
Причины исчезновения и выздоровления
Eelgrass процветал в приморских бухтах восточного побережья Вирджинии до 1930-х годов, когда изнуряющая болезнь и сильный ураган уничтожили их.
Исследовательская группа выдвигает несколько причин успеха последующей реставрации.
Во-первых, естественному восстановлению препятствовали не ухудшение условий окружающей среды, а отсутствие семян.
Поскольку в этих изолированных прибрежных лагунах не было зрелых семеноводческих растений, они оставались почти полностью лишенными вегетации более полувека. В 1999 году, когда команда Орта начала сажать семена и побеги, собранные в других местах, были созданы условия для восстановления.
Следствием этого, по словам Орта, является то, что в таких областях, как Чесапикский залив, где мутность, загрязнение питательными веществами и потепление продолжают угрожать здоровью угря, «мы должны определить факторы стресса, которые в первую очередь привели к проблеме, а затем смягчить или компенсировать их. до начала реставрационных работ."
Во-вторых, относительно большой размер засеянных делянок и высокая плотность засева. Полевой мониторинг показывает, что эти факторы помогли запустить цикл положительной обратной связи, в котором участки водорослей стали достаточно прочными, чтобы гасить волны и стабилизировать донные отложения, очищая воду настолько, чтобы солнечный свет достигал растений для продолжения роста и естественного производства семян.
Третий фактор – это долгосрочная приверженность команды ежегодным усилиям по посеву и мониторингу, поддерживаемая финансированием от NOAA, Инженерного корпуса армии, Программы управления прибрежной зоной Вирджинии, Фонда лицензирования любительского рыболовства Комиссии по морским ресурсам Вирджинии, Национального научного фонда, Кейт Фонд Кэмпбелла по охране окружающей среды и другие государственные и частные спонсоры.
За 21 год, прошедший с 1999 года, ученые и волонтеры потратили более 3500 часов на сбор примерно 10 миллионов семян из прибрежных бухт. Они посадили их, а также более 60 миллионов семян, собранных с собранных побегов, на 536 восстановительных участках площадью около 500 акров.
Непрерывный посев помог зарождающимся лугам угря пережить естественные взлеты и падения, испытываемые любой прибрежной экосистемой.
Ласк говорит: «Сообщество Восточного побережья предоставило добровольного партнера для этого восстановления, поскольку все мы полагаемся на окружающие воды как на часть нашей экономики и культуры. Работа бок о бок с сотнями добровольцев, собирающих семена для этого проекта, является кульминационным моментом каждой весны."
Четвертый фактор – местоположение проекта в заповеднике побережья Вирджинии площадью 40 000 акров.
Управляемый The Nature Conservancy, заповедник интенсивно изучается с 1987 года в качестве объекта долгосрочных экологических исследований (LTER), находящегося под управлением Университета Вирджинии. "Заповедник защищает один из последних отрезков прибрежной дикой природы вдоль U.S. Восточное побережье ", – говорит Ласк. «В результате качество воды здесь остается образцовым, что позволяет успешно восстанавливать угри."
В целом, говорит Орт, для успеха команды «требовалось четкое понимание причин упадка, повторная оценка лучших практик восстановления и постоянная приверженность долгосрочному мониторингу и исследованиям."
Морские гребешки
Когда в 1930-х годах в прибрежных бухтах исчезли водоросли, исчезли и многочисленные морские организмы и птицы, которые использовали их в качестве пищи и среды обитания для питомников. Одной из заметных потерь стал гребешок, который до того времени поддерживал значительный коммерческий промысел.
В 2008 году несколько авторов настоящего исследования решили развить свой успех в восстановлении угря, запустив программу восстановления вкусных двустворчатых моллюсков.
С тех пор они ежегодно сажают молодых морских гребешков из Северной Каролины в прибрежные бухты Вирджинии.
Доктор.
Дик Снайдер, директор лаборатории Восточного побережья VIMS в Вачапреаге, сообщает, что популяция морских гребешков до сих пор вернулась только к малой части их предполагаемой исторической ценности. Он говорит: «Наши результаты на сегодняшний день предполагают, что для полного восстановления этого вида может потребоваться дальнейшее вмешательство, включая увеличение площади водорослей и более широкое генетическое разнообразие маточного стада."
Ярким признаком является обнаружение морских гребешков в аквакультуре моллюсков более чем в 20 милях от того места, где они размещены в нерестилищах, что указывает на естественное распространение личинок с помощью течений.
Доктор.
Марк Луккенбах, заместитель директора по исследованиям и консультационным услугам VIMS, говорит: «Популяция морского гребешка, которую можно выловить, может быть одним из важнейших критериев общего успеха наших усилий по восстановлению, как это было в случае с волками в Йеллоустоне."Луккенбах был директором лаборатории восточного побережья VIMS в Вачапреаге, когда начался проект по восстановлению морского гребешка.
Авторы предупреждают, что любой возможный вылов морского гребешка необходимо будет тщательно контролировать, чтобы поддержать восстановленную популяцию.