Ruppia maritima kehrt jeden Sommer in die Indian River Lagoon zurück

Jeden Sommer verschwindet in einem Abschnitt der Indian River Lagoon in Florida ein kleines Seegras namens Ruppia maritima.

Das hat nichts mit Absterben zu tun: Die Pflanze blüht, lässt ihre Samen in den Schlick fallen und ist oberhalb der Wasserlinie nicht mehr zu sehen, bis sich die Bedingungen wieder zu ihren Gunsten verändern. Einige Monate später wächst sie dann aus eigener Kraft erneut.

Das Seegras, das immer wieder zurückkehrt

Ein Forschungsteam der Florida Atlantic University (FAU) verfolgte die Art im Bee Gum Point Preserve – einem rund 44,9 Hektar grossen Feuchtgebiet auf einer Barriereinsel im St.-Lucie-County, das dem Indian River Land Trust gehört.

In den vergangenen Jahren haben schädliche Algenblüten in weiten Teilen der Lagune Seegrasbestände absterben lassen. Viele dieser Flächen haben sich bislang nicht von selbst wieder begrünt.

Seegraswiesen stabilisieren Sedimente, verbessern die Wasserqualität und bieten Fischen sowie anderem Meeresleben entlang der Küste Schutzräume.

Weltweit ist mittlerweile fast ein Fünftel der einst vorhandenen Seegrasbestände verschwunden.

Ein harter Ort zum Überleben

Bee Gum Point liegt in einem sogenannten Mücken-Impoundment: einem Feuchtgebiet, das von Deichen und Wasserbauwerken umgeben ist und dadurch vom offenen Lagunensystem abgetrennt bleibt.

Der St. Lucie County Mosquito Control District und weitere Akteure liessen solche Anlagen vor Jahrzehnten anlegen, um zu verhindern, dass sich Salzmarsch-Mücken im Schlamm vermehren.

Beim Rotational Impoundment Management – betreut unter Mitwirkung des St. Johns River Water Management District – werden die Durchlässe nach einem festen Zeitplan wieder geöffnet. So kann Wasser hinein- und hinausströmen, allerdings schwanken dabei Salzgehalt und Wasserstand teils stark.

Genau diese Schwankungen machen das Impoundment zu einem schwierigen Lebensraum für Seegras. Gleichzeitig eignet es sich dadurch, um herauszufinden, welche Pflanzen solche Belastungen aushalten und dennoch zurückkehren können.

Beobachten, wie sich die Natur erholt

Über drei Jahre hinweg untersuchte das Team eine wild wachsende Population von Ruppia maritima an zwei Standorten innerhalb des Schutzgebiets.

Dabei erfassten die Forschenden, wie viel Fläche die Pflanze bedeckte, wie gross ihr Bestand war und wie sich die Wasserbedingungen saisonal veränderten.

Zusätzlich entnahmen sie Proben aus dem Schlamm, um die Samenbank zu bestimmen, und führten im Labor Keimungsversuche durch. Die Art wächst am schnellsten vom späten Winter bis in den Frühling, blüht und zieht sich dann im Sommer wieder zurück.

Trotz saisonaler Überflutung und wechselnder Wasserqualität stellte sich der Bestand jedes Jahr erneut ein.

Samen, die im Schlamm warten

Die Erklärung fand sich unter der Oberfläche: Im Sediment sammeln sich Samen an und verbleiben während der ungünstigsten Phasen in Dormanz. Sobald sich die Wasserbedingungen verbessern, keimen sie.

Im Labor lösten vor allem niedrigere Salzgehalte – insbesondere Süsswasser – die Keimung deutlich aus.

„Ruppia maritima hat eine bemerkenswerte Fähigkeit, Störungen zu überstehen“, sagte Rachel Brewton, Ph.D., Seniorautorin der Studie und Assistenzprofessorin für Forschung am FAU Harbor Branch.

„Selbst wenn die Pflanzen oberirdisch verschwinden, kann die Population als Samenbank im Sediment fortbestehen und darauf warten, dass die Bedingungen wieder günstig werden.“

Die Pflanzen gedeihen auch in Haltung

Das Team brachte ausserdem Pflanzen aus dem Schutzgebiet in Aquakulturbecken der FAU-Harbor-Branch-Seegrasgärtnerei.

Dort blühten die umgesetzten Pflanzen im selben saisonalen Rhythmus wie die Wildbestände und bildeten keimfähige Samen. Seit dem Aufbau in der Gärtnerei im Jahr 2021 erhalten sie sich ohne zusätzliche Hilfe selbst.

„Diese Fähigkeit, sich aus einer dauerhaften Samenbank zu regenerieren, zusammen mit der erfolgreichen Kultivierung in unserer Seegrasgärtnerei, macht diese Art aus Sicht der Renaturierung besonders interessant“, sagte Richard Mulroy, Mitautor der Studie und Biowissenschaftler an der FAU.

Pionierart für geschädigte Lebensräume

Die Forschenden sehen Ruppia maritima als potenzielle Pionierart. Sie könnte sich in kahlen oder beeinträchtigten Bereichen der Lagune ansiedeln und damit Voraussetzungen schaffen, damit später andere Seegrasarten nachfolgen.

„Anstatt etablierte Seegrasgemeinschaften einfach zu ersetzen, sehen wir das Potenzial von Ruppia maritima, die Erholung dort anzustossen, wo Lebensräume verloren gegangen sind“, sagte Deanna Webber, Hauptautorin der Studie und Forschungskoordinatorin an der FAU.

„Dass die Art nach Phasen von Umweltstress aus Samen zurückkehren kann, deutet darauf hin, dass sie für gestörte Systeme nützlich sein könnte, in denen die Bedingungen nicht immer vorhersehbar sind.“

In Laborversuchen blieben die Samen über lange Zeiträume hoher Salinität lebensfähig und keimten dennoch, sobald Süsswasser hinzukam. Das spricht dafür, dass Züchterinnen und Züchter Samen sammeln, lagern und später an anderen Renaturierungsstandorten ausbringen könnten.

Von den Becken in die Lagune

Als nächster Schritt soll das Vorgehen unter realen Bedingungen geprüft werden – nicht nur im Becken. Geplant ist, in der Lagune gezogene Jungpflanzen mit einer Aussaat per Samen zu vergleichen und herauszuarbeiten, wo und wie beide Ansätze jeweils am besten funktionieren.

„Das Ziel von Renaturierung ist nicht einfach, Seegras wieder einzusetzen – sondern die Voraussetzungen zu schaffen, damit sich ein funktionsfähiges Ökosystem erholen kann“, sagte Brewton.

Sollten künftige Feldversuche die Ergebnisse aus Labor, Gärtnerei und natürlichen Populationen bestätigen, könnte Ruppia maritima Praktikerinnen und Praktikern der Renaturierung ein weiteres Werkzeug an die Hand geben, um Seegraslebensräume in der Indian River Lagoon wieder aufzubauen. Zudem könnte die Art dabei helfen, gestörte Ästuare weltweit zu regenerieren.

Die vollständige Studie erschien in der Fachzeitschrift Regional Studies in Marine Science.