Welt-Seegrastag | Ein winziger Seegrashalm, der für die Erde unverzichtbar ist

Im Mai 2022 verabschiedeten die Vereinten Nationen eine Resolution, die den 1. März eines jeden Jahres zum Welt-Seegrastag erklärte. Wenn Sie von Grasland sprechen, denken Sie vielleicht zuerst an Grasland mit schwebenden weißen Wolken und galoppierenden Pferden, aber wissen Sie Bescheid? Auch auf dem Meeresboden gibt es wunderschöne Unterwasser-„Graslandschaften“. Diese riesigen Unterwasser-„Graslandschaften“ werden oft als Seegraswiesen oder Seegrasbetten bezeichnet.

Seegras auf dem sandigen Meeresboden (Copyright-Bild aus der Galerie, Nachdruck kann zu Urheberrechtsstreitigkeiten führen)

01 Warum können Algen im Wasser leben?

Seetang ist eine echte blühende höhere Pflanze und gehört genauer gesagt zu den Monokotyledonen der Angiospermen. Derzeit sind weltweit 72 Arten identifiziert, die zu verschiedenen Familien und Gattungen gehören. Im Verlauf der Artenentwicklung geht man davon aus, dass es sich um eine Pflanze handelt, die durch mindestens drei unabhängige Evolutionsereignisse in den Ozean zurückkehrte, um dort erneut zu wachsen und sich zu vermehren, und die einen gemeinsamen Vorfahren mit Landpflanzen hat. Warum kann es im Wasser leben?

(1) Im Vergleich zu Landpflanzen haben Seegräser im Laufe der Evolution Gene verloren, die an der Spaltöffnungsentwicklung und der Synthese flüchtiger Substanzen beteiligt sind. Dies ermöglicht den Seegräsern, im Meer zu überleben und dem Eindringen von Krankheitserregern zu widerstehen.

(2) Seegräser haben Gene verloren, die vor UV-Strahlen schützen, während die Zahl der Gene, die mit der Lichtaufnahme zusammenhängen, zunimmt.

(3) Am wichtigsten ist, dass Meeresalgen über wiederhergestellte Gene zur Produktion von sulfatierten Polysacchariden verfügen, die die Wasser- und Ionenretention in der Zellwand fördern und es ihnen ermöglichen, in Meerwasser mit hohem Salzgehalt und hohem osmotischen Druck einen normalen osmotischen Druck aufrechtzuerhalten.

Seegras der Insel Boidurang, fotografiert von der Insel Mekka (Urheberrecht der Bildbibliothek, Nachdruck kann zu Urheberrechtsstreitigkeiten führen)

Wie vermehrt sich Seegras unter Wasser?

Seegras besteht aus Wurzeln, Stängeln und Blättern. Er lebt in tropischen und gemäßigten Küstengewässern oder in küstennahen Mündungsgewässern und kann sich sexuell und ungeschlechtlich fortpflanzen. Interessanterweise haben Forscher Berichten aus Australien zufolge an der australischen Küste die weltweit größte bekannte Pflanze entdeckt – ein Posidonia-Seegras, das etwa 180 Quadratkilometer flaches Meeresgebiet an der Westküste Australiens bedeckt und seit mehr als 4.500 Jahren wächst; und genetische Sequenzierungsdaten zeigen, dass dieses „Unterwassergrasland“ von einem einzigen Seegras ausgebreitet wurde.

02 Seetang ist nicht nur gut für den Ozean

Seegraswiesen gibt es in 159 Ländern auf sechs Kontinenten. Sie bedecken eine Fläche von mehr als 300.000 Quadratkilometern und sind damit einer der am weitesten verbreiteten Küstenlebensräume der Erde. Es bietet nicht nur einen wertvollen Nährboden für die Fischerei, sondern auch Schutz und Nahrung für eine große Zahl von Meereslebewesen, darunter Fische, Schalentiere und bedrohte, gefährdete und seltene Arten (wie Dugongs, Seepferdchen und Grüne Meeresschildkröten). Und Seetang ist nicht nur gut für den Ozean selbst:

Ein Kugelfisch schläft im Seegras (Copyright-Bild aus der Bibliothek; Nachdruck kann zu Urheberrechtsstreitigkeiten führen)

▶ Resistent gegen Krankheitserreger: Studien haben ergeben, dass aus Algengeweben eine Vielzahl von Verbindungen isoliert wurden, die eine Vielzahl von Krankheitserregern abtöten oder hemmen und die Bakterienlast im Meerwasser wirksam reduzieren können. Dadurch werden nicht nur Korallenkrankheiten und die Kontamination von Meeresfrüchten verringert, sondern auch die Wahrscheinlichkeit, dass Fische, Wirbellose und Menschen mit Krankheitserregern in Kontakt kommen, deutlich reduziert.

▶ Deichschutz und Katastrophenvorsorge: Seetang ist eine Rhizompflanze, die im Wasser in Küstennähe wächst. Es kann den Boden festhalten und beim Schutz von Böschungen und der Katastrophenvorsorge eine Rolle spielen. Insbesondere bei steigendem Meerwasser kann es die Strömungsgeschwindigkeit verringern und die Sedimentablagerung fördern.

▶Klimaregulierung: Obwohl Seegraswiesen nur 0,1 % der Meeresbodenfläche bedecken, sind sie ein wichtiger globaler Kohlenstoffspeicher, der 18 % des Kohlenstoffs der Weltmeere speichert. Damit ist es neben Mangroven und Korallenriffen eines der drei produktivsten Meeresökosysteme der Erde.

▶Ökologische Wiederherstellung: Seegraswiesen spielen eine wichtige Rolle im globalen Kohlenstoff-, Stickstoff- und Phosphorkreislauf. Sie können über ihren eigenen Bedarf hinaus Stickstoff- und Phosphornährstoffe aufnehmen und so den Nährstoffgehalt des Wassers regulieren. Durch Atmung und Photosynthese nimmt es am Kohlenstoffkreislauf des Ozeans teil, reguliert den gelösten Sauerstoff und den pH-Wert im Wasser, lindert dadurch die Versauerung des Meerwassers und trägt zur Wiederherstellung von Ökosystemen wie Korallenriffen bei.

03 Unterwassergrasland ist jedoch sehr empfindlich

UN-Angaben zufolge ist die weltweite Seegrasfläche seit dem späten 19. Jahrhundert um fast 30 % geschrumpft, und mindestens 22 der 72 Seegrasarten sind im Rückgang begriffen. Die Gründe hierfür sind vielfältig, lassen sich aber grundsätzlich in natürliche und menschliche Faktoren einteilen.

Seetang in North Ayrshire, Schottland (Copyright-Bild aus der Galerie; Nachdruck kann zu Urheberrechtsstreitigkeiten führen)

Epidemien

Da Seegraswiesen oft von einer einzigen Art dominiert werden, sind sie anfällig für Epidemien. In den 1920er und 1930er Jahren beispielsweise vernichtete eine Epidemie namens „Wasting Disease“ fast 90 % des Kriechgrases im Nordatlantik. im gleichen Zeitraum starben in der Florida Bay über 4.000 Hektar Seegras.

Extremes Klima

Im Januar 2020 wurde die spanische Mittelmeerküste vom Sturm Gloria heimgesucht, einem der schlimmsten Klimaereignisse der letzten Jahre. Dies führte zum Abfallen und Absterben junger Triebe des Seegrases sowie zur Verdriftung von Sedimenten und zur Lockerung des Bodens. Forschern zufolge kann es Jahrzehnte oder sogar Hunderte von Jahren dauern, bis sich die betroffenen Wiesen erholen.

Menschliche Aktivitäten

Küstenentwicklung (Landgewinnung, Hafenbau, Ausbaggerung usw.), Kanalausbaggerung, unsachgemäßes Ankern und Bootsverhalten können dem Seegras irreversible Schäden zufügen. Andere Aktivitäten wie Überfischung, Aquakultur, Arteninvasion (unerlaubte Freisetzung von Arten usw.) beeinträchtigen oder zerstören indirekt das ausgewogene Nahrungsnetz, was zu einem Rückgang der Pflanzenfresser führt, ein wildes Algenwachstum im Wasser verursacht und somit die Lichtmenge im Wasser reduziert, was wiederum zu einer Abnahme des Seegrases führt. Darüber hinaus wirken sich landwirtschaftliche und industrielle Abwässer sowie häusliche Abwässer auf die Gewässer und die Meeresmatrix aus, was zur Zerstörung der Seegraswiesen führt.

Glatte Bandalgen im Roten Meer (Copyright-Bild aus der Galerie; Nachdruck kann zu Urheberrechtsstreitigkeiten führen)

Als Wächter der Meeresökosysteme reagieren Seegräser empfindlich auf Veränderungen der Wasserqualität, der Sedimentfracht und anderer Einträge, und das Steigen und Fallen ihres Wachstumszustands kündigt Veränderungen in der Umwelt an. Wenn Gewässer eutroph werden und sich die Wasserqualität verschlechtert, werden Seegraswiesen von Makroalgen und Mikroalgen besiedelt und verschwinden allmählich. Ihr Verschwinden bedroht Zehntausende Arten, deren Lebensraum auf sie angewiesen ist. Gleichzeitig wird das Verschwinden des Seegrases auch die Primärproduktion an der Küste, die Kohlenstoffspeicherung und den Nährstoffkreislauf beeinträchtigen und die Energiesubventionen für Ökosysteme in küstennahen und küstenfernen Meeresgebieten verringern, wodurch die sekundäre Produktivität dieser Ökosysteme sinkt.

Stellen Sie sich vor: Wenn das Seegras verschwindet, wird die über Hunderte Millionen Jahre gespeicherte Kohlenstoffquelle in den Kohlenstoffkreislauf der Erde zurückkehren, und die Auswirkungen auf den globalen Klimawandel werden enorm sein. Und was noch wichtiger ist: Wenn das Seegrasverschwinden so schnell weitergeht oder sich sogar beschleunigt, wird der Schaden für das Ökosystem weiter zunehmen und noch größere wirtschaftliche Verluste verursachen.

04 Der Schutz des Seegrases ist die Verantwortung aller

Seegras stellt hohe Ansprüche an die Lebensbedingungen und es ist äußerst schwierig, Seegraswiesen künstlich wiederherzustellen. Die traditionelle Methode ist die Direktsaat, doch die Algensamen werden leicht von den Wasserströmungen auf dem Meeresboden erfasst und bleiben auf der Meeresoberfläche hängen, wo sie von anderen Tieren gefressen werden. Auch wenn die Samen normal keimen können, werden sie aufgrund ihres geringeren spezifischen Gewichts häufig von Wellen erfasst und ans Ufer geschleudert, wo sie sogar sterben.

Die Umpflanzmethode wird verwendet, um gesammelte Seegrassamen vor dem Umpflanzen an Land anzupflanzen und zu kultivieren oder um ausgewachsenes Seegras von anderen gesunden Wiesen umzupflanzen. Obwohl in einigen Bereichen gewisse Ergebnisse erzielt wurden, sind dafür auch enorme personelle und finanzielle Ressourcen erforderlich und die Fortschritte sind langsam. Da diese Umpflanzungsprojekte zudem nur wenige Seegrasarten und -regionen betreffen, konnten sie den Rückgang des Seegrases aus räumlicher Sicht nicht aufhalten.

Durch die Zusammenfassung von Seegrastransplantationsmethoden und die Verbesserung von Managementansätzen haben einige Gebiete eine systemweite Managementstrategie übernommen, die darauf abzielt, „wissenschaftlich fundierte Management- und Schutzmethoden zu entwickeln, Richtlinien und konsensbasierte Regeln zu unterstützen, die Auswirkungen angesammelter Stressfaktoren zu verringern und sich an die weit verbreiteten Auswirkungen auf Seegräser anzupassen, um sie vor weiteren Auswirkungen zu schützen“. Erste Ergebnisse wurden bereits gezeigt. So konnte beispielsweise durch zwanzig Jahre andauernde Bemühungen zur Reduzierung von Nährstoffen aus Einzelquellen die Gesamtstickstoffbelastung in der Tampa Bay in Florida um 50 Prozent gesenkt und die Wasserklarheit um fast 50 Prozent verbessert werden, wodurch sich das Seegras auf 25 Prozent seiner ursprünglichen Fläche von 1982 erholen konnte.

Seegraswiesen im Florida Keys National Marine Sanctuary (Copyright-Bild aus der Bibliothek; Nachdruck kann zu Urheberrechtsstreitigkeiten führen)

In ähnlicher Weise konnte in einem stark eutrophen Ästuar in Portugal die Stickstoffbelastung in der Wassersäule durch eine Änderung der Flussmündungshydraulik und die Kontrolle zerstörerischer Fischereipraktiken verringert werden. Dies führte dazu, dass sich die Seegrasfläche von 0,02 km² (1997) auf 1,6 km² (2002) vergrößerte.

Bei der Wiederherstellung von Seegraswiesen besteht die wichtigste Schutzmaßnahme natürlich darin, die Faktoren zu beseitigen, die zur Zerstörung der Seegraswiesen führen. So sollten beispielsweise Anstrengungen unternommen werden, um den Eintrag übermäßiger Nährstoffe und organischer Stoffe aus der Landwirtschaft, der Aquakultur und den Städten zu vermeiden. Es sollten Anstrengungen unternommen werden, um mechanische Schäden durch Anker und Fischereiausrüstung zu vermeiden. Um das Gleichgewicht des marinen Nahrungsnetzes zu wahren, muss die Überfischung in der Fischerei kontrolliert werden.

Angesichts der wichtigen Rolle des Seegrases für den Menschen, die Meeressysteme und die Bekämpfung des globalen Klimawandels verabschiedete die Konferenz der Vereinten Nationen im Mai 2022 eine Resolution, die den 1. März eines jeden Jahres zum Welt-Seegrastag erklärt, um das Verständnis der Menschen für Seegras und seinen Schutz dafür zu verbessern und Aktivitäten zum Schutz des Seegrases zu fördern und voranzutreiben. In diesem Zusammenhang sind verschiedene Länder auch aktiv dabei, entsprechende Schutz- und Wiederherstellungsstrategien zu formulieren und umzusetzen. Ich hoffe, dass jeder von uns, während wir die Politik der nationalen und lokalen Regierungen unterstützen, auch bei sich selbst anfangen und einige einfache Maßnahmen ergreifen kann, um den Lebensraum des Seegrases zu schützen, wie etwa keinen Müll wegzuwerfen, es nicht privat freizulassen, Energieressourcen zu sparen, den Einsatz von Pestiziden und Insektiziden zu reduzieren usw., und dass wir zusammenarbeiten, um für jedes Mitglied unseres Heimatplaneten zu sorgen und es zu schützen.

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Autor: A Xiaofan, Master am Institut für Botanik, Chinesische Akademie der Wissenschaften

Gutachter: Wang Kang, Direktor des Wissenschaftsmuseums des Nationalen Botanischen Gartens, leitender Ingenieur auf Professorenebene

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