Мочуришни оргули
Мочуришни оргули — збир од пластични цевки прикачени на дрвена рамка што се поставуваат во мочуриштата со цел да се измерат ефектите од времето на поплавување и зачестеноста на поплавите врз продуктивноста на барската вегетација.[1] Тие информации се користат за научно-истражувачки цели.
Направата била разработена од Џејмс Морис од Универзитетот во Јужна Каролина со поддршка од Националната научна фондација и Националните центри за наука за крајбрежните океани на NOAA. Нивната цел била да ги квантифицираат краткорочните и долгорочните ефекти од порастот на морското ниво врз крајбрежните процеси како што се продуктивноста на растенијата, распаѓањето на органската материја во почвата и седиментацијата што придонела за структурирање на стабилноста на мочуриштата.[2]
Климатски промени
уредиМочуришната оругла се користела за да се одреди колку добро различни крајбрежни процеси ќе одговорат на покачување на морското ниво. Влијанијата од климатските промени, како што бил забрзаниот пораст на нивото на морето, предизвикувале крајбрежните мочуришта да доживеат повисоки нивоа на вода од нормалното, што доведувало до поголема соленост во внатрешноста на земјата, губење на седименти, височина и промена на структурата на заедницата на растенијата.
Овие последици влијаеле на градиентите на стрес што се наметнувале на крајбрежната вегетација, но толеранциите на овие растителни видови и компромисите што тие би можеле да ги искусат биле нејасни. Овој уред бил начин директно да се манипулира каква мочуришна вегетација може да се доживее во иднина и да се обезбеди подобар увид во напорите за реставрација потребни за да се спречат штетните последици за крајбрежните мочуришта.
Дизајн
уредиОваа направа е строј од редови со цевки наместени на различни вертикални височини. Овие цевки биле полни со кал и во секоја цевка биле засадени барски растителни видови. Различните вертикални нивоа претставувале различна „висина“ на нивото на водата што би ја доживеале барските растенија. Како што плимата и осеката течеле, цевките се изложиле на зголемување и опаѓање на нивото на водата. Научниците можеле да приспособат различни фактори, како што се вкупната висина на поставувањето, времетраењето на поплавите, додадените хранливи материи и многу повеќе.
Со текот на времето, научниците собрале информации како што се вкупната акумулација на растителна биомаса, вкупната органска материја, формирањето на тресет, стапките на распаѓање и седиментацијата. Податоците можеле да се користат за да се предвиди идното здравје на мочуриштето што се проучува и да се заклучи како мочуриштето ќе реагира на порастот на нивото на морето во иднина.
Ефекти специфични за видовите
уредиСо многу различни дизајни и пристапи за проучување на мочуришните органи, истражувачите откриле дека мочуришните растенија може различно да реагираат на идното зголемување на нивото на морето, па затоа тоа е целосно специфично за видовите.
Истражувачите кои ги проучувале реакциите на мочуришните растенија во плимните мочуришта на североисточниот дел на Тихиот Океан користеле блатен орган и откриле дека видовите кои обично се наоѓаат во високото мочуриште (поплавени само за време на плима или екстремни временски настани) како Salicornia pacifica и Juncus balticus биле чувствителни на зголемени поплави. Други видови како Bolboschoenus maritimus и Carex lyngbyei биле изобилни во мочуриштата на или над височината што одговара на нивната максимална продуктивност.[3] Друга група која го користела мочуришните оргули, исто така, открила дека зголеменото поплавување ја намалува биомасата за видовите кои вообичаено се наоѓаат на повисоките блатни височини. Присуството на соседите уште повеќе ја намалило вкупната биомаса.[4]
Група истражувачи користеле мочуришни оргули за да ги проценат ефектите на инвазивната трева врз домашните растителни заедници на устието во Кина. Тие откриле дека инвазивната трева преживува добро на оптимални височини, а не многу добро на екстремни високи и ниски височини. Кога била измешана со автохтони видови, инвазивната трева ја потиснувала домашната биомаса за 90% на средно надморска височина каде што биомасата обично била најголема.[5] Друга група која ги користела мочуришните оргули во северозападниот дел на Тихиот Океан на Северна Америка за да ја проучи неговата улога во нишите за регрутирање семиња за тестирање на терен, открила дека видовите вообичаени во областа како S. tabernaemontani покажале речиси значително повисоки стапки на 'ртење околу просечната висина на плимата и осеката, додека видовите Carex lyngbyei преживеале значително подобро околу највисоката плима височина. И двата вида, исто така, покажале чувствителност на конкурентите, при што S. tabernaemontani бил единствениот вид што `ртел во присуство на конкуренција.[6]
Надворешни стресни фактори
уредиЗаедно со стресот од покачувањето на нивото на морето, мочуришната вегетација била исто така под влијание на многу надворешни извори како што се бури, суша, збогатување со хранливите материи и промена на височината со слегнување. Одговорите на мочуришните растенија на овие стрес фактори биле следени во различни студии со користење на блатни оргули.
Група што ги користела мочуришните оргули за проучување на Spartina alterniflora, обилна ниска трева (обично поплавена во текот на денот) открила дека стресните фактори од бура и суша довеле до значително помалку надземна и подземна биомаса за разлика од оние кои биле засадени во услови на амбиентален дожд. Растенијата поплавени при високи поплави дополнително имале пофини корени и ластари што резултирале со растение кое било структурно послабо.[7]
Додавањето на хранливи материи кои имале потенцијал можеле да помогнат во растот на многу растителни видови, но вишокот на хранливи материи можело да има обратно влијание и да биде штетно за успехот на многу барски растенија. Во едно проучување на мочуришни оргули, истражувачите откриле позитивна врска каде додадениот азот го подобрувал растот на растенијата на морското ниво каде што растенијата биле најмногу под стрес од поплави, а ефектите биле поголеми во комбинација со покачен јаглерод диоксид. Сепак, тие забележале дека хроничното додавање на азот од загадувањето ја намалува достапноста на пропагули (пупка на ново растение) на видовите толерантни на поплави, што би ја променило доминацијата на видовите што ги прави мочуриштата поподложни на колапс.[8] Овој компромис бил пронајден и во студиите за мочуришни оргули каде додавањето на хранливи материи имало потенцијал да ја зголеми примарната продуктивност, но можело и негативно да влијае на акумулацијата на органската материја и формирањето на тресет.[9]
Растенијата од мочуриштата можеле да бидат чувствителни на промената на височината што го придружувала покачувањето на нивото на морето поради промената на нивните посакувани живеалишта. Користејќи го поставувањето на мочуришните оргули, истражувачите откриле дека за надморска височина повисока од оптималните очекувања при ниски стапки на покачување на нивото на морето, забрзувањето на стапката на пораст на нивото на морето ќе го подобри растот на коренот, органската акреција и стабилноста на мочуриштата целосно. Но, за суб-оптимални височини на мочуриштата што се очекувале при брзи стапки на пораст на нивото на морето со ниско снабдување со седимент, зголемувањето на нивото на водата довело до намален раст на коренот и намалување на стапката на зголемување на височината. Ова можело да доведе до мочуриште кое многу брзо се влошувало.[10][11] Коинцидирајќи со надморската височина, група истражувачи кои го користеле мочуришните оргули откриле дека почвата се смирува помалку при засадени третмани доколку пак незасадените контролни третмани сугерирале дека растенијата потенцијално помагаат во ублажување на губењето на височината на мочуриштата поради зголемувањето на нивото на морето.[12]
Истражувачите исто така откриле дека варијабилноста на нивото на водата во одреден временски период влијаела на растот на крајбрежните мочуришта, со акцент на аномалиите на нивото на морето. Тие се состоеле од бавни промени кои не влијаеле на транспортот на седиментот, но влијаеле на поплавите на мочуриштата и растот на вегетацијата.[13]
Наводи
уреди- ↑ Morris, J.T. 2007. Estimating net primary production of salt-marsh macrophytes, pp. 106-119. In Fahey, T.J. and Knapp, A.K (eds). Principles and Standards for Measuring Primary Production. Oxford University Press
- ↑ NOAA. „What is a marsh organ?“. National Ocean Science website. Посетено на May 3, 2021.
- ↑ Janousek, Christopher; Buffington, Kevin; Thorne, Karen; Guntenspergen, Glenn; Takekawa, John; Dugger, Bruce (2016). „Potential effects of sea-level rise on plant productivity: species-specific responses in northeast Pacific tidal marshes“. Marine Ecology Progress Series. 548: 111–125. Bibcode:2016MEPS..548..111J. doi:10.3354/meps11683.
- ↑ Schile, Lisa; Callaway, John; Suding, Katharine; Kelly, N. Maggi (2017). „Can community structure track sea-level rise? Stress and competitive controls in tidal wetlands“. Ecology and Evolution. 7 (4): 1276–1285. doi:10.1002/ece3.2758. PMC 5305999. PMID 28303196.
- ↑ Peng, Dan; Chen, Luzhen; Pennings, Steven; Zhang, Yihui (2018). „Using a marsh organ to predict future plant communities in a Chinese estuary invaded by an exotic grass and mangrove“. Limnology and Oceanography. 63 (6): 2595–2605. Bibcode:2018LimOc..63.2595P. doi:10.1002/lno.10962.
- ↑ Lane, Stefanie (2022). „Using marsh organs to test seed recruitment in tidal freshwater marshes“. Advances, Applications, and Prospects in Aquatic Botany. 10 (4): 20–30. doi:10.1002/aps3.11474. PMC 9400397 Проверете ја вредноста
|pmc=(help). PMID 36034188 Проверете ја вредноста|pmid=(help). - ↑ Hanson, Alana; Johnson, Roxanne; Wigand, Cathleen; Oczkowski, Autumn; Davey, Earl; Markham, Erin (2016). „Responses of Spartina alterniflora to Multiple Stressors: Changing Precipitation Patterns, Accelerated Sea Level Rise, and Nutrient Enrichment“. Estuaries and Coasts. 39 (5): 1376–1385. doi:10.1007/s12237-016-0090-4.
- ↑ Langley, Adam; Mozdzer, Thomas; Shepard, Katherine; Hagerty, Shannon; Megonigal, Patrick (2013). „Tidal marsh plant responses to elevated CO2, nitrogen fertilization, and sea level rise“ (PDF). Global Change Biology. 19 (5): 1495–1503. Bibcode:2013GCBio..19.1495A. doi:10.1111/gcb.12147. PMID 23504873.
- ↑ Watson, E. B; Oczkowski, A. J; Wigand, C.; Hanson, A. R; Davey, E. W; Crosby, S. C; Johnson, R. I; Andrews, H. M (2014). „Nutrient enrichment and precipitation changes do not enhance resiliency of salt marshes to sea level rise in the Northeastern U.S.“. Climatic Change. 125 (3–4): 501–509. Bibcode:2014ClCh..125..501W. doi:10.1007/s10584-014-1189-x.
- ↑ Kirwan, Matthew; Guntenspergen, Glenn (2012). „Feedbacks between inundation, root production, and shoot growth in a rapidly submerging brackish marsh“. Journal of Ecology. 100 (3): 764–770. doi:10.1111/j.1365-2745.2012.01957.x.
- ↑ Kirwan, Matthew; Guntenspergen, Glenn (2015). „Response of Plant Productivity to Experimental Flooding in a Stable and a Submerging Marsh“. Ecosystems. 18 (5): 903–913. doi:10.1007/s10021-015-9870-0.
- ↑ Payne, Andrew; Burdick, David; Moore, Gregg (2019). „Potential Effects of Sea-Level Rise on Salt Marsh Elevation Dynamics in a New Hampshire Estuary“. Estuaries and Coasts. 42 (6): 1405–1418. doi:10.1007/s12237-019-00589-z.
- ↑ Mariotti, Giulio; Zapp, Samuel M. (2022). „A Framework to Simplify Astro‐Meteorological Water Level and Wind Inputs for Modeling Coastal Marsh Ecomorphodynamics“. Journal of Geophysical Research: Earth Surface (англиски). 127 (11). doi:10.1029/2022JF006665. ISSN 2169-9003.