Potamogeton perfoliatus. Foto: Joakim Hansen.

Åsa Austin försvarar sin avhandling Aquatic vegetation in coastal ecosystems: The role of biotic interactions and environmental change for ecosystem functions and resilience in the Baltic Sea, fredag den 21 januari kl 9:30-12:30, på Institutionen för ekologi, miljö och botanik (DEEP) vid Stockholms universitet.

Handledare är Johan Eklöf, docent vid DEEP,
Joakim Hansen, forskare vid Östersjöcentrum
och Serena Donadi, forskare vid SLU.

Zoomlänk till disputationen: https://stockholmuniversity.zoom.us/j/67687379254

Läs avhandlingen här

Hög mångfald av undervattensväxter ger höga naturvärden

När mångfalden av växter är hög blir också växtsamhällena tätare i och med att små ”marktäckande” växter blandas med glesare växter som växer högt upp mot vattenytan. Det gynnar i sin tur både gädd- och abborr-yngel samt vattenkvalitet

Säger Åsa Austin om en av avhandlingens delstudier.

Avhandlingens Abstract

Syftet med denna avhandling var att undersöka sambandet mellan naturliga och mänskliga miljöfaktorer och undervattensvegetation, interaktioner bland undervattensvegetation och hur undervattensvegetationen och dess interaktioner påverkar ekosystemets funktioner och förmåga att klara av störning. Grunda, kustnära vikar i Östersjön användes som modellsystem därför att de har relativt låg mångfald av arter jämfört med t.ex. ängar på land, enkla näringsvävar och samtidigt är utsatta för varierande grad av mänsklig påverkan.

En stor fältundersökning genomfördes för att analysera hur växtsamhällen och ekosystemfunktioner påverkas av naturliga och mänskliga miljöfaktorer, t.ex. vikarnas öppenhet mot havet och näringsavrinning från land. Resultaten tyder på att en hög vegetationstäckning kan leda till klarare vatten vilket gynnar vegetationen, medan sediment-grumligt vatten kan påverka vegetationen negativt genom att minska mängden ljus som når vegetationen (Studie I). Detta duala förhållande mellan vegetation och grumlighet indikerar att det kan finnas två alternativa, självförstärkande tillstånd i grunda vikar, som antingen domineras av mycket vegetation eller hög grumlighet. Med hjälp av annan data från samma stora fältundersökning analyserade jag också den relativa betydelsen av artrikedom och täckning av rotade undervattensväxter och friliggande tång för ekosystemets förmåga att upprätthålla flera naturvärden (”multifunktionalitet”). Multifunktionalitet beräknades som medelvärdet av fyra uppskattade ekosystemfunktioner; rekrytering av stora rovfiskar, biomassa av betare, omvänd biomassa av trådalger och vattnets klarhet. Multifunktionaliteten var högst när de två funktionellt olika vegetationstyperna (rotade växter och friliggande tång) förekom tillsammans i hög täckning (Studie II). Därtill ökade hög artrikedom bottentäckningen av rotad vegetation, vilket i sin tur gynnade hög multifunktionalitet.

För att i mer detalj förstå om och hur växtinteraktioner påverkas av miljöförändringar utförde jag två experiment: i) ett burexperiment i grunda vikar för att testa om individer av samma art gynnar varandra och på så vis bättre kan tolerera effekterna av övergödning och överfiske (utestängd rovfisk) (Studie III), och ii) ett mesokosm-experiment för att testa om skuggning förändrar interaktioner mellan tre vanliga vattenväxter (Studie IV). Burexperimentet visade att hög täthet hos en vanlig undervattensväxt (axslinga) ökade tillväxten hos enskilda individer, men bara när dom samtidigt utsattes för både övergödning och utestängning av stor rovfisk (Studie III). Mesokosm-experimentet visade att arternas egenskaper hade starkare betydelse för konkurrensen mellan arter och växtsamhällets totala tillväxt än skuggning (Studie IV).

Sammanfattningsvis visar denna avhandling att hög vegetationstäckning, samt direkta och indirekta effekter av hög mångfald, gynnar både enskilda ekosystemfunktioner (såsom klart vatten), och flera naturvärden (Studie I och II). Men avhandlingen visar också att undervattensvegetationen är känslig för mänsklig påverkan; överfiske (utestängd rovfisk) dubblerade mängden påväxtalger och näringsavrinning från land tycktes minska vegetationstäckningen genom ökad grumlighet. Vidare så förändrar skuggning interaktioner mellan vegetationsarter i detta övergödda ekosystem genom att öka konkurrensfördelen för dominanta arter (Studie IV). Slutligen kan individer inom samma art gynna varandras tillväxt om de växer tätt. Denna självförstärkande effekt leder till ökad motståndskraft mot två vanliga stressfaktorer i kustekosystem (övergödning och överfiske) (Studie III). Resultaten av denna avhandling belyser behovet av ekosystembaserad förvaltning där ansträngningar för att minska mänsklig påverkan (genom t.ex. minskad näringsbelastning och fiskerestriktioner) kombineras med skydd och restaurering av de ekologiskt och ekonomiskt värdefulla algerna och undervattensväxterna.