Macrophytes in Estuarine Gradients

Cover Thesis Jasper Dijkstra

Auteur: Jasper Dijkstra
Datum: 6 maart 2012
Universiteit: Technische Universiteit Delft

Waterplanten -ook wel aquatische macrofyten genoemd- spelen zowel in ecologisch als in waterbouwkundig opzicht een belangrijke rol in natte ecosystemen. Een veld waterplanten levert verschillende ecosysteem diensten: fysieke oeverbescherming, verbetering van de waterkwaliteit en huisvesting van vele andere organismen. Echter, zeegrasvelden, schorren en mangrovebossen nemen af onder druk van menselijke invloeden, ondanks kostbare inspanningen voor bescherming en herstel. Het beperkte succes van deze inspanningen is deels te wijten aan een beperkt begrip van de complexe bio-fysische interacties tussen planteigenschappen, de groei van planten, hydro- en morfodynamica en waterkwaliteit.

Daarom is in deze studie een breed toepasbaar model voor dynamische terugkoppelingen tussen flexibele macrofyten en hun fysieke omgeving ontwikkeld, gebaseerd op meetbare fysieke eigenschappen van planten: lengte, breedte, dikte, soortelijk gewicht en elasticiteitsmodulus. Dit model kan gebruikt worden om te bestuderen hoe toekomstige beschermings- en herstelinspanningen het effectiefst uitgevoerd kunnen worden, of voor studies naar biogeomorfologische terugkoppelingen op langere termijn.

Het model is gebruikt om de eco-ingenieurscapaciteiten van drie plantsoorten die in intergetijdegebieden in gematigde streken voorkomente bestuderen: het stijve slijkgras Spartina anglica, het korte flexibele zeegras Zostera noltii en het lange flexibele zeegras Zostera marina. De stroomsnelheid binnenin het veld, de flux door het veld en de bodemschuifspanning zijn gebruikt als maatstaf voor de mogelijkheid van een soort om respectievelijk energie uit stroming te absorberen, sediment of nutriënten in te vangen en erosie te voorkomen. Uit deze analyse bleek dat de eco-ingenieurscapaciteit van een soort afhangt van zijn ruimtelijke dichtheid, zijn afmetingen, zijn buigstijfheid en zijn drijfvermogen, maar ook van de omstandigheden. Daarom zijn biomassa, een bladoppervlakteindex of andere parameters die structurele eigenschappen negeren geen goede indicatoren van eco-ingenieurscapaciteiten. Flexibele planten zijn beter in het voorkomen van erosie doordat ze de bodemschuifspanning sterker reduceren dan stijve planten.

Ook is het model gebruikt om de effecten van verschillende macrofyten op (residueel) sedimenttransport en de beschikbaarheid van licht voor fotosynthese in de Franse Baie de l’Écluse te bestuderen: De effecten van het echte, vrij dun begroeide Zostera marina veld werden vergeleken met een veld van stijve planten bij dezelfde ruimtelijke dichtheid, met een dicht begroeid zeegrasveld en met een kale bodem. De aanwezigheid van stijve of dicht bij elkaar staande macrofyten vergrootte de beschikbaarheid van licht aan de bodem, gemiddeld over een getijperiode, met 7% ten opzichte van een kale bodem. De toename in lichtbeschikbaarheid was minder duidelijk in het geval van de open natuurlijke vegetatie: 3%.

Bron: TUDelft.

Download het volledige proefschrift Macrophytes in Estuarine Gradients (pdf 5 Mb).