«Это история об устойчивости», — сказал Дональд Бош, президент Центра экологических наук Университета Мэриленда. "Это яркий пример того, как организмы в экосистемах, получившие шанс, могут стать устойчивыми к стрессам и изменениям."
Подводные травы важны для залива, потому что они обеспечивают среду обитания для молоди рыб и повышают прозрачность воды за счет улавливания и удаления отложений из воды.
Исследователи считают, что подводные травяные покровы на мелководных равнинах Саскуэханна, исторически превозносимые трофейными рыбаками и энтузиастами водоплавающих птиц как первоочередные места обитания диких животных, начали сокращаться в 1960-х годах, когда загрязненный сток с быстро развивающегося водораздела затопил воды залива питательными веществами, вызвав цветение водорослей, которое привело к цветению водорослей. заблокировал столь необходимый для подводных растений солнечный свет.
«Подводные травы чувствительны к качеству воды, поэтому они являются прямым индикатором здоровья залива», — сказала ведущий автор Кэсси Гурбис из лаборатории Центра Хорн-Пойнт. "Тот факт, что они вернулись, означает, что происходит что-то хорошее.
Однако для нас важно понять, как они вернулись, чтобы мы могли использовать эту информацию для поддержки восстановления в других областях."
Поскольку SAV уже подверглась стрессу из-за загрязнения питательными веществами, это был тропический шторм Агнес в 1972 году — трехдневное погодное явление в июне, в результате которого в Чесапикский залив выпало до 19 дюймов дождя и около 30 миллионов тонн наносов. это был последний удар, разрушивший кровать.
Поток загрязненных паводковых вод и наносов захлестнул грядки, и затопленные растения практически исчезли на протяжении почти трех десятилетий. Так продолжалось до начала 2000-х годов, когда подводные травы, также называемые подводной водной растительностью (SAV), быстро реколонизировали почти весь регион.
"Это было большое и резкое возрождение. «Грядка Susquehanna Flats SAV огромна — самая большая в Чесапике, с множеством видов трав», — сказал профессор Майкл Кемп. "Когда вы гуляете по равнине летом во время отлива, вы видите эти растения на поверхности воды вокруг себя, и это действительно впечатляющая сцена."
Было ясно, что экстремальное наводнение, последовавшее за тропическим штормом Агнес, вызвало историческую гибель трав на равнине Саскуэханна, однако продолжительное отсутствие SAV в течение более 30 лет — и быстрое возвращение в последнее десятилетие — озадачили ученых.
Исследователи проанализировали недавние и исторические данные, чтобы попытаться разработать модель, объясняющую это возрождение. Программы мониторинга на протяжении многих лет предоставляли обширную информацию о подводных травах (с 1958 г.), качестве воды (с 1984 г.) и даже о переменных, связанных с климатом, таких как температура и сток рек, начиная с конца 1800-х годов.
Исследователи обнаружили, что небольшое сокращение загрязнения бухты питательными веществами, начиная с конца 1980-х годов, привело к долгосрочному улучшению прозрачности воды и количества света, доступного растениям для роста под водой. Засушливый период 1997-2002 годов в сочетании с отсутствием крупных штормов обеспечил идеальные условия для роста новых растений, и был преодолен критический порог количества света, попадающего на растения.
В результате грядка начала расширяться и заселять более глубокую воду.
«Исключительные условия выращивания в период засухи позволили системе преодолеть мутную воду и послужили толчком к быстрому возрождению», — сказала Кэсси Гурбиш. «Доступность света — важнейший фактор роста растений, находящихся под водой."
Затем растения взяли на себя процесс, названный положительной обратной связью.
То есть, получив шанс, травяные грядки могут улучшить свои собственные условия роста, помогая осадку опускаться на дно и оставаться там (увеличивая количество солнечного света, который может достигать их листьев), и используя излишки питательных веществ в воде для роста. Исследователи обнаружили более низкую концентрацию азота и меньшую мутность в травяных грядках, чем в окружающих водах.
Эти обратные связи также влияют на устойчивость грядки с растениями или ее способность противостоять помехам, таким как штормы и отскок после их прохождения. Исследователи отмечают, что за десять лет до тропического шторма Агнес кровать ухудшалась.
В результате отзывы были не очень сильными, и кровать не могла противостоять Агнес. Нынешняя кровать, видимо, более упругая. Когда осенью 2011 года из реки Саскуэханна вышли крупные паводковые воды, часть русла была потеряна. Однако оставшаяся кровать продолжала расти и расширяться.
"Эти процессы и закономерности характерны не только для Susquehanna Flats. Подобные тенденции были предложены как для прибрежных заливов Средней Атлантики, так и для Северной Европы », — сказал Кемп. «Наша более широкая мотивация заключается в том, что используемые здесь методы и модели могут быть применены в других местах для изучения аналогичной динамики грядки растений по всему миру."
Статья Кэсси Гурбис и Майкла Кемпа из Лаборатории Хорн-Пойнт Центра экологических наук Университета Мэриленда «Неожиданное возрождение большого подводного растительного покрова в Чесапикском заливе: анализ данных временных рядов» была опубликована в мартовском выпуске журнала за 2014 год.
Лимнология и океанография.