Waterdynamiek

Figuur 1: Een band van zeegras groeiend in een lichte verlaging van de bodem in de baai van Saint Efflam, Bretagne, Frankrijk. De baai wordt gekarakteriseerd door zeer sterke hydodynamische krachten: de golven lopen honderden meters door, voordat ze breken Van der Heide et al. (2010).

Waterdynamiek is een samenspel van wind, golfslag en stroming. Uitgebreid onderzoek naar de rol van waterdynamiek in de productie en structuur van zeegrasvelden heeft aangetoond dat, indien door de waterdynamiek de bladeren alle kanten op geslingerd worden, zoals bij golven, de planten zich daar niet op kunnen aanpassen. De bladeren scheuren in aan de basis en laten uiteindelijk los. Morfologische aanpassingen treden wel op als de planten blootgesteld zijn aan een stroming uit één richting. Zeegrasplanten zijn beter opgewassen tegen een getijdenstroming die uit eenzelfde richting komt en bij verandering van getij 180 graden draait (Wijgergangs en de Jong, 1999).

Een experiment wees uit dat een combinatie van golven en hoge nutriëntenconcentraties zeer schadelijk is voor klein zeegras (Nafie et al. 2012).

Bij submerse en sublitorale Zostera marina-velden is waargenomen dat de stroomsnelheid de vorm van het zeegrasveld beïnvloedt. Bij lagere snelheden kan zich een gesloten ‘grasmat’ vormen, terwijl bij hogere snelheden zich een meer pluksgewijze begroeiing ontwikkelt, waarbij het zeegras zich bevindt op verhogingen van de bodem (zandribbels). De vorm van het zeegrasbed en de hoogte/lengteverhouding van de ribbels correleren met de stroomsnelheid ter plaatse. Deze karakterisering sluit aan bij aspecten als bodem, faunastructuur, detritusaanvoer en -afvoer het relatieve climaxstadium van het zeegrasveld. De maximumsnelheid die werd gevonden is 1,1 m s^-1, waarbij de echte maximumsnelheid op 1.2 - 1.5 m s^-1 werd geschat (de Jong en de Jonge, 1989). Experimenten in een stroomgoot laten zien dat in een voedselarme omgeving de hydrodynamische processen de groei van lapjes zeegras met een lage dichtheid bevorderen, waardoor de zeegrasvelden op de langere duur meer homogeen worden (Adhitya et al. 2014).

Van der Heide et al. (2010) beschrijven voor Bretagne een situatie waar in het eulitoraal door golven een zandribbelpatroon ontstaat. In dat geval groeit het groot zeegras juist in de depressies. Dat komt mogelijk doordat in het eulitoraal uitdroging van planten een een belangrijke negatief effect heeft op het voorkomen en daarmee de bovengrens van het zeegras bepaalt (zie figuur 1).

Nutriëntenopname

Figuur 2: Biomassa van Zostera marina uitgezet tegen de stroomsnelheid (1 knot=0,51 m.s^-1) (Wijgergangs en de Jong, 1999)

Zeegrassen hebben een hogere biomassaproductie in wateren waar een zekere stroming aanwezig is dan in stilstaande wateren. Indien er enige stroming in de waterkolom aanwezig is heeft dit namelijk een positief effect op de nutriëntenopname door de bladeren. De waterlaag om de bladeren waaruit het blad door middel van diffusie voedingsstoffen opneemt, wordt door de stroming steeds ververst, waardoor er continu voedingsstoffen beschikbaar zijn om op te nemen. Er is een positieve correlatie tussen de biomassaproductie van groot zeegras en de stroomsnelheid van het water binnen een range van 0 tot 0,5 m s^-1. Bij een stroomsnelheid van meer dan 0,5 m s^-1 neemt de biomassa per vierkante meter drastisch af (zie figuur 2). De opname van nutriënten door het blad wordt dan sterk bemoeilijkt, waardoor de groei negatief wordt beïnvloed. Dit betekent dat de wortels belangrijker worden voor de opname van nutriënten, maar ook voor de verankering van de plant in de bodem (Wijgergangs en de Jong, 1999). De stroming beïnvloedt ook de indringing van nutriënten in de bodem. De indringing is het sterkst aan de randen van een zeegraspol en is veel minder binnen in de begroeiing (Adhitya et al. 2016).

Daarnaast heeft de stroomsnelheid van het water ook invloed op de verspreiding van stuifmeel en zaden, zonder dat er kwantitatieve waarden bekend zijn (de Jong en de Jonge, 1989).

Referenties

Comparison of the influence of patch-scale and meadow-scale characteristics on flow within seagrass meadows: a flume study, Adhitya, A., Bouma, T.J., Folkard, A.M., Katwijk, M.M. van, Callaghan, D., Iongh, H.H. de, Herman, P.M.J, 3 december 2014.
The exchange of dissolved nutrients between the water column and substrate pore-water due to hydrodynamic adjustment at seagrass meadow edges: A flume study, Adhitya, A., Folkard, A.M., Govers, L.L., Katwijk, M.M. van, Iongh, H.H. de, Herman, P.M.J., Bouma, T.J., november 2016.
Spatial self-organized patterning in seagrasses along a depth gradient of an intertidal ecosystem, Heide, Tjisse van der, Tjeerd J. Bouma, Ebert H. van Nes, Johan van de Koppel, Marten Scheffer, Jan G.M. Roelofs, Marieke M. van Katwijk, Alfons J.P. Smolders, 2010.
Zeegras Zostera marina L., Zostera noltli Horn, Een ecologisch profiel en het voorkomen in Nederland, Jong, D.J. de en V.N. de Jonge, 1 januari 1989.
Waves and high nutrient loads jointly decrease survival and separately affect morphological and biomechanical properties in the seagrass Zostera noltii, Nafie, Y.A.L., Santos, C.B. de los, Brun, F.G., Katwijk, M.M. van, Bouma, T.J., 9 oktober 2012.
Een ecologisch profiel van zeegras, en de verspreiding in Nederland, Wijgergangs, L.J.M. en D.J. de Jong, 1 januari 1999.

Waterdynamiek

Nutriëntenopname

Zie ook