Mitä tämä vihreä juttu on? A Breakdown of Plants vs. Algae in Barnegat Bay

Kun kahlaat lahdella, vedessä on paljon vihreää elämää. Saatat ihmetellä: mitä kaikkea vihreää vedessä oikein on? Kävi ilmi, että Barnegat Bayn vedenalainen vesikasvillisuus eli SAV (submerged aquatic vegetation) on monimutkaisempaa kuin miltä se aluksi näyttää.

Kaksi yleistä SAV:n muotoa Barnegat Baylla ovat ankeriasruoho (Zostera marina), joka on kasvi, ja merisalaatti (Ulva lactuca), joka on levätyyppi. Vaikka molemmat näyttävät ensi silmäyksellä samankaltaisilta, nämä kaksi lajia ovat itse asiassa hyvin erilaisia, ja siksi ne toimivat ja reagoivat veden muutoksiin eri tavoin. Ymmärtääksemme täysin, miksi nämä kaksi lajia ovat niin erilaisia, meidän on ensin tarkasteltava kasvien ja levien välisiä yhtäläisyyksiä ja eroja.

Taksonomia SAV

Vaikka sekä merisalaatti (Ulva lactuca, vasen) että ankeriasruoho (Zostera marina, oikea) kuuluvat valtakuntaan Plantae (Plantae, kasvit ja levät)

Maasalaatti (Ulva lactuca, vasen) ja ankeriasruoho (Zostera marina, oikea) kuuluvat valtakuntaan Plantae (Plantae, kasvit ja levät)

Niinpä ne ovatkin samoja. Molemmat kuuluvat esimerkiksi eri heimoihin, sillä merisalaatti on viherlevä ja ankeriasruoho verisuonikasvi. Image credit: Brianna Hoegler.

Merenrantaruoho ja merisalaatti kuuluvat molemmat plantae-kuntaan. Tähän valtakuntaan kuuluvat maakasvit, vesikasvit, sammalet ja viherlevät. Monilla Plantae-kuningaskunnan jäsenillä, mukaan lukien sekä ankeriasruoho että merisalaatti, on kyky käyttää klorofylliä aurinkoenergian muuntamiseen aineeksi. Tämä prosessi tunnetaan nimellä fotosynteesi. Prosessin tärkeä sivutuote on happi, jota monet eliöt, myös ihmiset, tarvitsevat selviytyäkseen.

Photosynthesis

Fotosynteesin kemiallinen prosessi. Kuvan luotto: Brianna Hoegler.

Suoraan ”kasveiksi” luokiteltujen eliöiden ja ”leviksi” kutsuttujen eliöiden välillä on kuitenkin perustavanlaatuisia eroja.

Vastaamme siis ensin tähän kysymykseen: Mikä on kasvi? Ei ole olemassa yhtä ainoaa määritelmää siitä, mikä kasvi on, mutta on olemassa joitakin yleisesti hyväksyttyjä kasviksi katsottavien organismien piirteitä. Tuhansien vuosien ajan kaikki elävät olennot luokiteltiin joko kasveiksi, jotka ovat paikallaan, tai eläimiksi, jotka liikkuvat etsiessään ravintoa. Nyt tiedämme, että nämä kaksi luokittelua ovat liian laajoja. Monet lajit, jotka olisi aikoinaan luokiteltu kasveiksi, luokitellaan nykyään muunlaisiksi eliöiksi, kuten sieniksi. Kasveiksi tunnistetuilla eliöillä on yleensä muutamia yhteisiä piirteitä. Ensinnäkin kaikki kasvit ovat eukaryootteja. Eukaryootit ovat organismeja, joiden soluissa on kalvoihin sidottuja rakenteita, joita kutsutaan organelleiksi ja jotka kaikki suorittavat tiettyjä tehtäviä solussa, sekä tuma, joka on solun ”aivoina” toimiva organelli. Kasvit ovat yleensä monisoluisia eliöitä, mikä tarkoittaa, että koko organismi koostuu monista soluista. Kasvisoluilla on myös selluloosasta valmistetut soluseinät. Lopuksi kasveilla on tapana tehdä fotosynteesiä solujensa kloroplastiksi kutsuttujen organellien avulla.

EelGrassSizedDown

Kelirikko, joka on yleinen SAV-tyyppi alueellamme, on verisuonikasvi. Se on kiinnittynyt maaperään juurillaan, ja se saa suurimman osan ravinteistaan maaperästä. Photo credit: Save Barnegat Bay.

Vastaamme seuraavaksi tähän: Mitä levät ovat? Kävi ilmi, että tähän kysymykseen ei ole yhtä yksinkertaista vastausta. Vaikka viherlevät kuuluvat valtakuntaan Plantae ja niitä voidaan siksi pitää kasveina, muut levätyypit eivät välttämättä kuulu tähän valtakuntaan. Tiedeyhteisössä käydään keskustelua siitä, pitäisikö punaleviä pitää Plantae-, Protista- vai omaan valtakuntaansa kuuluvina, ja ruskealevät kuuluvat Chromista-valtakuntaan. Se, mitä pidämme ”levinä”, on polyfyyttinen ryhmä, mikä tarkoittaa, että kaikilla levätyypeillä ei ole välitöntä yhteistä esi-isää. Vaikka levät muodostavat uskomattoman monimuotoisen ryhmän, yleisesti ottaen levillä on joitakin yhteisiä piirteitä: ne ovat tyypillisesti vesieläimiä, eukaryootteja, käyttävät fotosynteesiä energian muuntamiseen aineeksi ja käyttävät klorofylliä ensisijaisena pigmenttinä fotosynteesissä.

SeaLettuceSizedDown

Merisalaatti on viherlevätyyppi, jota esiintyy yleisesti Barnegat Bayssä. Sillä ei ole verisuonistoa, ja se saa ravinteensa suoraan vesipatsaasta. Photo credit: Save Barnegat Bay.

Vesikasveiksi yleisesti kutsuttujen kasvien ja levien rakenteet eroavat toisistaan. Kasveilla, toisin kuin levillä, on juuret, varret, lehdet ja verisuonisto. Näiden rakenteiden ansiosta kasvit voivat ottaa ravinteita, kuten typpeä ja fosforia, maaperästä. Vihreät levät, kuten merisalaatti, sen sijaan ottavat ravinteita vesipatsaasta.

Koska levät ottavat ravinteita suoraan vedestä, ravinteiden ylitarjonta vesipatsaassa voi johtaa levien äärimmäiseen kasvuun. Selvitetään, miten tämä tapahtuu:

Kasvit ja levät tarvitsevat tiettyjä ravinteita elääkseen ja kasvaakseen. Joitakin näistä ravinteista, kuten fosforia ja typpeä, kutsutaan rajoittaviksi ravinteiksi, koska niitä esiintyy luonnossa pieniä määriä, joten niiden käytettävissä oleva määrä rajoittaa sitä, kuinka paljon kasvit voivat kasvaa. Terveessä vesiekosysteemissä fosforia ja typpeä on pieniä määriä sekä vedessä että maaperässä. Näin varmistetaan, että sekä kelluvat levät että juurtuneet kasvit voivat saada ravinteita, ja samalla varmistetaan, että levien kasvua rajoitetaan niin paljon, etteivät ne estä kasvien fotosynteesiin tarvitsemaa tärkeää auringonvaloa.

Ihmisten toiminta voi lisätä huomattavasti veteen päätyvien rajoittavien ravinteiden määrää. Nurmikon lannoitteet, koirien jätökset, ruohonleikkuujätteet ja muut ei-pistemäiset saasteet sisältävät typpeä, joka voi kulkeutua maalta lahteen valumavesien ja pohjaveden mukana. Ylimääräinen typpi vesipatsaassa antaa leville mahdollisuuden lisääntyä, kun taas meriheinäkasvustot saavat vain vähän tai ei lainkaan tätä ylimääräistä typpeä, koska ne imevät typpeä parhaiten maaperästä. Ylimääräisten ravinteiden lisäämistä veteen kutsutaan rehevöitymiseksi. Tämän seurauksena syntyy leväkukinta, ja merileväkasvustoilla voi olla vaikeuksia selviytyä, koska leviä on niin paljon.

Lisäksi leväkukinnalla voi olla tuhoisia seurauksia muillekin kuin vesikasveille. Vaikka ylimääräinen fotosyntetisoiva levä lisää aluksi veteen liuennutta happea, se voi pian johtaa happipitoisuuden laskuun. Tämä johtuu siitä, että kun levät kuolevat, bakteerit kuluttavat ne. Kun levää kuolee yhä enemmän, bakteereja lisääntyy yhä enemmän. Kun bakteerit kuluttavat levää, ne kuluttavat myös suuria määriä happea vesipatsaasta. Kun hapen määrä vedessä vähenee, vähemmän lajeja voi selviytyä. Tätä tilaa kutsutaan hypoksiaksi. Äärimmäisissä tapauksissa lähes kaikki happi on loppunut vedestä, ja vain hyttysten toukat voivat selviytyä vedessä. Tätä kutsutaan anoksiaksi.

Barnegat Bayn ekosysteemi on vahvasti riippuvainen meriruohokasvustojen terveydestä. Rauhallisen veden ja meriruohojen vuoksi Barnegat Bay on ihanteellinen kasvattamo monille suistoalueen ja meren lajeille. Monet vesieläinlajit munivat ja elävät poikasina ruovikoissa, ja toiset lajit ovat riippuvaisia ruovikon elinympäristöstä ja ravinnosta koko elämänsä ajan. Monet näistä lajeista ovat tärkeitä paikalliselle kalastukselle, kuten siniravut, kampasimpukat, simpukat ja monet nuoret kalalajit. Ankeriasruoho auttaa myös ylläpitämään vaeltavia vesilintukantoja, sillä monet niistä syövät ankeriasruohoa, ja se auttaa tukemaan lintupopulaatioita, jotka saalistavat ruovikoissa eläviä lajeja.

Seegrassit, kuten ankeriasruoho, ovat välttämättömiä laadukkaan veden ylläpitämiseksi ja rannikkoympäristön suojelemiseksi. Ankeriasruoho auttaa tukemaan korkealaatuista vettä suodattamalla epäpuhtauksia ja pidättämällä sedimenttiä, mikä johtaa kirkkaampaan ja puhtaampaan veteen. Ruohokasvustot auttavat myös vähentämään aaltoenergiaa, mikä suojaa rannikkoamme eroosiolta. Ankeriasruoho voi myös auttaa vähentämään ilmastonmuutoksen vaikutuksia, koska se sitoo ja varastoi hiilidioksidia ja metaania, jotka ovat tunnettuja kasvihuonekaasuja. On arvioitu, että yksi hehtaari meriruohoa voi sitoa 740 kiloa hiiltä vuodessa, mikä vastaa suunnilleen sitä määrää, joka vapautuu, kun autolla ajetaan 3 860 mailia.

Merenrantaruohokasvustojen jatkuva säilyminen on välttämätöntä, jos paikallista ekosysteemiä ja maapalloa halutaan suojella. Jos haluat lisätietoja meriruohon kaltaisten meriruohojen merkityksestä, tutustu Barnegat Bay Partnershipin sarjakuvaan klikkaamalla tästä.

Barnegat Bayn aktiivinen tutkimusalue on meriruohon levinneisyys. Tässä yhteydessä seurataan meriheinäkasvustoja, kunnostetaan lahden ympäristöä ja selvitetään, miksi ruohot ovat lakanneet kasvamasta joillakin alueilla. Stocktonin yliopiston meritieteen apulaisprofessori Elizabeth Lacey osallistuu aktiivisesti tähän tutkimukseen ja pyrkii osoittamaan opiskelijoilleen meriruohojen merkitystä. Lacey on tarjonnut opiskelijoille ja suurelle yleisölle online-retken, jossa hän kertoo ruohokasvien merkityksestä ja meriruohojen ennallistamisesta. Voit katsoa sen klikkaamalla tästä.

Barnegat Bayn suojelemiseksi meidän kaikkien on tehtävä oma osuutemme rehevöitymisen minimoimiseksi ja meriruohokasvustojen suojelemiseksi. Tämä prosessi alkaa omalta pihaltamme. Jos sinulla on lemmikki, muista kerätä ja hävittää sen jätökset asianmukaisesti. Kun valitset kasveja nurmikolle tai puutarhaan, valitse kotoperäisiä kasveja, jotka eivät tarvitse lannoitteita ja jotka auttavat imemään ja suodattamaan sadevettä. Nurmikon lannoittamisesta kieltäytyminen on lahden kannalta parasta, mutta jos lannoitat nurmikon, valitse sellainen lannoite, jossa käytetään hitaasti vapautuvaa typpeä, ja käytä mahdollisimman vähän, jotta ylimääräistä typpeä kulkeutuu lahteen vähemmän.

Toinen tapa auttaa suojelemaan ankeriasruohoa on olla varovainen, kun vietät aikaa lahdella. Vesiskootterit ja venemoottorit voivat vahingoittaa ankeriasruohokasvustoja, joten on tärkeää olla varovainen osallistuessaan näihin aktiviteetteihin, jotta elinympäristöä ei vahingoiteta. Kiinnittämättömät veneankkurit voivat myös raahautua lahden pohjaa pitkin ja kitkeä alliruohoa. Lisäksi simpukoiden kaivaminen ankeriasruohokasvustoista voi kitkeä ruohot, joten kaivamista näillä alueilla on parasta välttää.