Sanddünen sind eines der Küstenmerkmale, die dazu beitragen, die Küstenlinien vor Stürmen zu schützen, aber sie werden ständig vom Meer angegriffen. Warum wird der Sand nicht weggespült? Neue Forschungen von De Battisti und Griffin untersucht wie drei Pflanzen helfen, die Erosion des Ufers zu bekämpfen.

Das große Problem ist Swash. Es ist ein Wort, das ich nur als die Hälfte von -buckler kenne. De Battisti erklärte, dass das Problem nicht die Piraterie sei; es ist Frequenz. „Grundsätzlich ist der Swash die Wassermenge, die die Küste hinaufläuft, nachdem eine Welle am Strand gebrochen ist. Der Schwall trifft auf den Dünenfuß, erodiert teilweise das Sediment und kommt dann zurück und nimmt das Sediment weg. Im Allgemeinen hat die Schwallbewegung also weniger Kraft als die entsprechende Welle (d. h. die Welle, die gebrochen ist und die Schwallbewegung erzeugt hat), da ein Teil der Energiewelle beim Brechen und entlang des Strandhangs vor dem Erreichen der Düne vernichtet wurde.“

„Allerdings können Wellen nur während einer großen Sturmflut direkt auf die Dünen treffen. Im Gegensatz dazu kann die Schwamm Dünen häufiger angreifen und erodieren, gerade weil sie sich weiter von den Wellenbruchpunkten entfernt ausdehnt. Daher spielt der Taumel eine starke Rolle bei der Sanddünenerosion.“

Um zu sehen, wie die Vegetation die Erosion beeinflusst, sammelten De Battisti und Griffin Dünenkerne und testeten sie in einem Gerinne. Sorgfältige Analysen zeigten, wie die Wurzeln, Rhizome und vergrabenen Triebe zur Erosionsresistenz beitrugen. Ein Kern ist in diesem Fall ein Dünenblock von 25 cm × 25 cm × 25 cm. In der Zeitung wird der Prozess des Sammelns der Kerne mit „Kerne wurden gesammelt …“ behandelt, aber De Battisti sagte, dass es nicht einfach sei, die Kerne richtig zu finden.

„Die Kernextraktion erforderte viel Arbeit. Zum Einsetzen des Kerns musste ich den Kern in das Sediment hämmern, was aufgrund der Kompaktheit des Sandes nicht einfach war. Ich benutzte ein Holzbrett, das ich auf den Kern legte, und ich hämmerte das Holz, um zu vermeiden, den Kern direkt zu treffen und ihn zu beschädigen. Ich musste beim Schlagen aufpassen, weil ich das Sediment nicht stören wollte, obwohl es nicht ganz zu vermeiden war.“

„Nachdem der Bohrkern in der erforderlichen Tiefe eingesetzt war, habe ich die Metallplatte in den vorderen Teil des Bohrkerns eingesetzt (der Bohrkern wurde mit einer offenen Seite konstruiert, um die Entnahme der Probe im Labor für den Gerinnetest zu erleichtern). Dann grub ich ein Loch vor dem Kern und fügte eine weitere Metallplatte an der Unterseite des Kerns ein. Dadurch wurde der Kern selbst geschlossen und ein Sedimentverlust während des Transports zum Labor vermieden. Bei Ammophila arenaria habe ich den Spaten in jede Seite des Kerns gesteckt und den Spaten einige Male getroffen, um mögliche Rhizomverbindungen mit anderen Pflanzenklonen zu durchtrennen.“

„Zu diesem Zeitpunkt war es möglich, den Kern von Hand herauszuziehen und anzuheben und zum Fahrzeug zu bringen. Insgesamt habe ich etwa 30 Minuten gebraucht, um jeden Kern zu extrahieren. Außerdem musste ich die Kerne manchmal bei schlechtem Wetter extrahieren, was die Zeit und den Aufwand zum Extrahieren jedes Kerns erhöhte.“

Eine der Überraschungen in dem Papier ist, dass einjährige Pflanzen zum Kampf gegen die Erosion beitragen können. De Battisti sagte, dass das Experiment seine Vorstellungen davon, wie die Dünenerosion funktioniert, verändert habe. „Ich hatte den ersten Hinweis darauf, dass vergrabene Triebe für die Sedimentstabilisierung während des Gerinne-Experiments wichtig sind. Während des Experiments begann ich zu erkennen, dass Kerne mit einjährigen Pflanzen weniger erodierten als die nackten Kerne, obwohl dies zu diesem Zeitpunkt eher eine Intuition war. Als ich dann die Pflanzen vom Sediment befreite, sah ich deutlich, dass einjährige Pflanzen wenige Wurzeln, aber reichlich Triebe hatten, die unter dem Sediment begraben waren.“

„Zu diesem Zeitpunkt war klar, dass, wenn die Erosionsreduktion bei einjährigen Pflanzen signifikant gewesen wäre, vergrabene Triebe eine starke Rolle für die Sedimentstabilität hätten spielen müssen. Trotzdem war ich damals noch davon überzeugt, dass Wurzeln das wichtigste Organ zur Sedimentstabilisierung gewesen wären.“

Die Ergebnisse sind für die Wiederherstellung von Dünen relevant, sagte De Battisti. „Ich glaube, dass dieses Papier die potenzielle Bedeutung aufzeigt, die einjährige Pflanzen für die Sedimentstabilisierung in Sanddünen haben können. Insbesondere könnten unsere Ergebnisse Manager dazu bringen, die Verwendung von Einjahrespflanzen in Managementpläne zu integrieren.“

„Darüber hinaus zeigt dieses Papier, wie wichtig es ist, den Kontext der Studie zu berücksichtigen. In terrestrischen Systemen ist die Sedimentation (im Allgemeinen) ein vernachlässigbarer Faktor, und daher sind Wurzeln die wichtigsten Pflanzenorgane, die im Sediment vorhanden sind. Offensichtlich haben sich Forscher in Erosionsstudien auf die Rolle der Wurzeln für die Sedimentstabilisierung konzentriert. Im Gegensatz dazu müssen die Forscher in Systemen mit hoher Sedimentation wie Sanddünen dies berücksichtigen und daher jeden Pflanzenteil einbeziehen, der sich unter dem Sediment befindet.“

Die Schlussfolgerungen von De Battisti und Griffin weisen darauf hin, wie wichtig es ist, einjährige Pflanzen in die Dünenwiederherstellung einzufügen, und dass die Vielfalt dazu beiträgt, die Sedimentation von Standorten zu fördern.