Spartina densiflora hat sich in Lebensräume in der Mündung von San Francisco bewegt und den Eingeborenen vertrieben Spartina foliosa, Was zu eine Kampagne, um es auszurotten. Das hat eine Studie von Blanca Gallego-Tévar und Kollegen ergeben Der steigende Meeresspiegel könnte den invasiven Arten mehr Schaden zufügen als der einheimischen Pflanze. Aber sie fanden auch heraus, dass ein Hybrid der beiden Arten Gene kombinieren kann, um in der sich verändernden Umwelt zu überleben. "Der Hybrid S. densiflora × S. foliosa produzierte mehr Biomasse, hohe Triebe und Rhizomreserven als die elterliche Art. Der Hybrid erreichte auch unter den stressigsten Bedingungen unseres Experiments eine hohe vegetative und reproduktive Fitness“, schreiben die Autoren in ihrer Arbeit.
Es ist von entscheidender Bedeutung, zu verstehen, wie sich invasive Arten in Lebensräumen verhalten, da wir mehr über die von ihnen erbrachten Ökosystemleistungen erfahren, sagte einer der Co-Autoren der Studie, Jesus Manuel Castillo Segura. „Invasive Arten verdrängen die einheimische Biodiversität, verändern natürliche Landschaften, verändern Nährstoffflüsse usw. Wir brauchen keine invasiven Arten, weil wir normalerweise einheimische Pflanzen haben, die geeignete Bio-Werkzeuge für ökologische Wiederherstellungsprojekte und andere ökologische Anwendungen sind.“
Die Studie sammelte Pflanzenmaterial aus den Salzwiesen Benicia und Corte Madera in der Mündung von San Francisco. Hier, Spartina foliosa sah, wie sein Haus von überfallen wurde Spartina densifloraEin Team von Botanikern aus Spanien und den USA wollte herausfinden, wie sich die Bewohnbarkeit von Ökosystemen in Zukunft verändern würde, und sammelte daher Proben für Experimente. Die Experimente kombinierten zwei Probleme: invasive Arten und den Klimawandel, wobei letzterer voraussichtlich zu einem Anstieg des Meeresspiegels führen wird. Das Team kombinierte die Auswirkungen beider Probleme, indem es Pflanzen im Labor zunehmendem Salzgehalt und Überflutung aussetzte und anschließend ihre Biomasse sowie viele andere Reaktionen der Pflanzen maß. Die Ökologen stellten fest, dass die drei Pflanzenarten jeweils unterschiedlich auf die Belastungen reagierten. „Insgesamt zeigte die einheimische Art…“ S. foliosa zum Ausdruck gebracht die Merkmale einer langsam wachsenden und stresstoleranten Art. Spartina foliosa war weniger empfindlich gegenüber zunehmendem Salzgehalt als S. densiflora oder die Hybride“, schrieben die Autoren in ihrem Beitrag.
„Im Gegensatz zu den einheimischen Arten sind die invasiven S. densiflora Diese Art zeichnet sich durch schnelles Wachstum aus und kann geringe Stressbedingungen nutzen, während sie gleichzeitig moderate Stressniveaus toleriert. Unter optimalen Bedingungen zeigte sie eine hohe sexuelle Reproduktionsrate und Biomasseakkumulation mit hochgewachsenen Trieben. Extreme Bedingungen (Hypersalinität und/oder starke Überflutung) führten jedoch zu starkem Einrollen der Blätter, erhöhten Prolinkonzentrationen und deutlichen Rückgängen der Nettophotosyntheserate und der Blütenbildung.
„Der Hybrid“ S. densiflora × S. foliosa produzierte mehr Biomasse, hohe Triebe und Rhizomreserven als die elterliche Art. Der Hybrid erreichte auch unter den stressigsten Bedingungen, die in unserem Experiment auferlegt wurden, eine hohe vegetative und reproduktive Fitness. Eine hohe Bestockungsproduktion würde schnelle laterale Expansionsraten antreiben, um umgebende Sedimente zu besiedeln, und eine hohe Blütenproduktion würde die Besiedlungskapazität des Hybriden auf mittlere und lange Entfernungen erhöhen wenn dieses Taxon nicht steril wäre."
„Diese Studie zeigt, dass der Klimawandel ein noch gravierenderes Umweltproblem darstellt als biologische Invasionen. Der Klimawandel kann die Ausbreitung gebietsfremder Arten sogar fördern und gleichzeitig die lokale Artenvielfalt negativ beeinflussen. Wir müssen den Klimawandel jetzt eindämmen, bevor es zu spät ist“, sagte Castillo.
„Wir beobachten, dass die Kombination verschiedener Umweltstressoren synergistische Effekte auf die Pflanzenreaktion hervorruft. Manchmal können Pflanzen mit nur einem abiotischen Stressfaktor gut umgehen, aber die Pflanzenreaktionen werden quasi blockiert, wenn zwei Stressfaktoren zusammen auftreten.“
„Der Klimawandel setzt die Biodiversität gleichzeitig vielen verschiedenen Belastungen aus. Deshalb müssen wir verstehen, wie die Biodiversität mit diesen Belastungskombinationen umgeht. Wir müssen die Auswirkungen des Klimawandels vorhersehen können, um unsere künstlichen Systeme an die globale Erwärmung anzupassen und gleichzeitig deren Auswirkungen auf natürliche Ökosysteme zu minimieren.“
Obwohl Gallego-Tévar und Castillo in Sevilla ansässig sind, empfinden sie die Zusammenarbeit mit Kollegen in den USA als äußerst hilfreich. „Unsere Forschungsgruppe kooperiert mit der Gruppe von Dr. Brenda J. Grewell vom US-Landwirtschaftsministerium (USDA) an der University of California, Davis. Wir lernen voneinander.“ Castillo fügte hinzu, dass San Francisco zwar Tausende von Kilometern von Sevilla entfernt liege, einige der Probleme in Kalifornien aber sehr nah an ihrer Heimat seien.
„Die in Flussmündungen lebenden Pflanzen ähneln einander in vielen Salzwiesen weltweit. Einige dieser Halophyten sind invasive Arten, die weit entfernte Salzwiesen besiedeln. Zum Beispiel das Schlickgras …“ Spartina densiflora aus Südamerika dringt in die Sümpfe im Südwesten der Iberischen Halbinsel und in Kalifornien ein!
Die Probleme dürften jeden interessieren, der sich mit den Folgen des Klimawandels für die Biodiversität befasst, insbesondere in Ästuaren und Salzwiesen, sagte Castillo. Die vom Team untersuchten Probleme bergen das Potenzial, langfristig zu bestehen. Sie kommen zu dem Schluss: „Die Sterilität der Hybriden S. densiflora × S. foliosa Aktuell wird seine Ausbreitung durch die vorhandenen Faktoren eingeschränkt, aber sobald es sich etabliert hat, besitzt es eine hohe Fähigkeit, Wachstum und Biomasseproduktion auch bei steigendem Salzgehalt und zunehmender Überflutung aufrechtzuerhalten.“
