Mangrove -Mangrove
O mangrovă este un arbust sau un copac care crește în apă sărată de coastă sau salmastre . Termenul este folosit și pentru vegetația de coastă tropicală formată din astfel de specii. Mangrovele apar în întreaga lume în zonele tropicale și subtropicale și chiar în unele zone de coastă temperate , în principal între latitudinile 30° N și 30° S, cu cea mai mare zonă de mangrove la 5° de ecuator . Familiile de plante de mangrove au apărut pentru prima dată în perioada Cretacicului târziu până la Paleocen și au fost distribuite pe scară largă, parțial, datorită mișcării plăcilor tectonice . Cele mai vechi fosile cunoscute aledata de palmier de mangrove de acum 75 de milioane de ani.
Mangrovele sunt copaci toleranți la sare, numiți și halofiți , și sunt adaptați să trăiască în condiții dure de coastă. Acestea conțin un sistem complex de filtrare a sării și un sistem de rădăcină complex pentru a face față imersiei în apă sărată și acțiunii valurilor. Ele sunt adaptate la condițiile de oxigen scăzut ale noroiului îmbibat cu apă, dar sunt cel mai probabil să prospere în jumătatea superioară a zonei intertidale .
Biomul de mangrove , numit adesea pădurea de mangrove sau mangal, este un habitat de pădure sau tufăriș salin distinct , caracterizat de medii de coastă depoziționale , în care sedimentele fine (adesea cu conținut organic ridicat) se adună în zone protejate de acțiunea valurilor cu energie înaltă. Condițiile saline tolerate de diferite specii de mangrove variază de la apa salmară, prin apa de mare pură (3 până la 4% salinitate), până la apa concentrată prin evaporare până la o salinitate de peste două ori mai mare decât cea a apei de mare oceanului (până la 9% salinitate).
Începând cu 2010, tehnologiile de teledetecție și datele globale au fost utilizate pentru a evalua zonele, condițiile și ratele de defrișare a mangrovelor din întreaga lume. În 2018, Global Mangrove Watch Initiative a lansat o nouă linie de referință globală care estimează suprafața totală a pădurilor de mangrove din lume începând cu 2010 la 137.600 km 2 (53.100 sq mi), acoperind 118 țări și teritorii. Un studiu din 2022 privind pierderile și câștigurile zonelor umede de maree estimează o scădere netă de 3.700 km 2 a întinderii globale a mangrovei în perioada 1999-2019, care a fost doar parțial compensată de câștiguri de 1.800 km 2 . Pierderile de mangrove continuă din cauza activității umane, cu o rată anuală globală de defrișare estimată la 0,16% și rate pe țară de până la 0,70%. Degradarea calității mangrovelor rămase este, de asemenea, o preocupare importantă.
Există interes pentru restaurarea mangrovelor din mai multe motive. Mangrovele susțin ecosistemele de coastă și marine durabile. Acestea protejează zonele din apropiere de tsunami și evenimente meteorologice extreme. Pădurile de mangrove sunt, de asemenea, eficiente la captarea și stocarea carbonului și atenuează schimbările climatice . Pe măsură ce efectele schimbărilor climatice devin mai severe, se așteaptă ca ecosistemele de mangrove să ajute ecosistemele locale să se adapteze și să fie mai rezistente la schimbări precum vremea extremă și creșterea nivelului mării . Succesul refacerii mangrovelor poate depinde în mare măsură de angajamentul cu părțile interesate locale și de o evaluare atentă pentru a se asigura că condițiile de creștere vor fi potrivite pentru specia aleasă.
Etimologie
Etimologia termenului englezesc mangrove poate fi doar speculativă și este contestată. Termenul poate să fi venit în engleză din portugheza mangue sau spaniola mangle . Mai în urmă, poate fi urmărită în America de Sud și în limbile caribane și arawake, cum ar fi taíno . Alte posibilități includ limba malaeză manggi-manggi și limba guarani . Utilizarea engleză poate reflecta o corupție prin etimologia populară a cuvintelor mangrow și grove .
Cuvântul „mangrove” este folosit în cel puțin trei sensuri:
- cel mai larg pentru a se referi la habitat și întregul ansamblu de plante sau mangal , pentru care sunt folosiți și termenii biom de pădure de mangrove și mlaștină de mangrove;
- pentru a se referi la toți copacii și arbuștii mari dintr-o mlaștină de mangrove ; și
- în mod restrâns pentru a se referi numai la arborii de mangrove din genul Rhizophora din familia Rhizophoraceae .
Biologie
Dintre cele 110 specii de mangrove recunoscute, doar aproximativ 54 de specii din 20 de genuri din 16 familii constituie „adevăratele mangrove”, specii care apar aproape exclusiv în habitatele de mangrove. Demonstrând evoluția convergentă , multe dintre aceste specii au găsit soluții similare la condițiile tropicale de salinitate variabilă, interval de maree (inundație), soluri anaerobe și lumină solară intensă. Biodiversitatea plantelor este în general scăzută într-o anumită mangrovă. Cea mai mare biodiversitate a mangrovelor apare în Asia de Sud-Est , în special în arhipelagul indonezian .
Adaptări la oxigen scăzut
Mangrova roșie ( Rhizophora mangle ) supraviețuiește în zonele cele mai inundate, se sprijină deasupra nivelului apei cu rădăcini de pilon sau de sprijin și apoi absoarbe aer prin lenticelele din scoarța sa. Mangrova neagră ( Avicennia germinans ) trăiește pe terenuri mai înalte și dezvoltă multe structuri specializate asemănătoare rădăcinilor numite pneumatofore , care ies din sol ca paiele pentru respirație. Aceste „tuburi de respirație” ating de obicei înălțimi de până la 30 cm (12 inchi), iar la unele specii, peste 3 m (9,8 ft). Cele patru tipuri de pneumatofore sunt tip stilt sau prop, tip snorkel sau cui, tip genunchi și tip panglică sau scândură. Tipurile de genunchi și panglici pot fi combinate cu rădăcini de contrafort la baza copacului. Rădăcinile conțin și erenchim larg pentru a facilita transportul în interiorul plantelor.
Absorbția nutrienților
Deoarece solul este mereu îmbibat cu apă, este disponibil puțin oxigen liber. Bacteriile anaerobe eliberează azot gazos, fier solubil (fier), fosfați anorganici , sulfuri și metan , care fac solul mult mai puțin nutritiv. Pneumatoforele ( rădăcinile aeriene ) permit mangrovelor să absoarbă gazele direct din atmosferă și alți nutrienți, cum ar fi fierul, din solul inospitalier. Mangrovele stochează gaze direct în interiorul rădăcinilor, procesându-le chiar și atunci când rădăcinile sunt scufundate în timpul valului ridicat.
Limitarea consumului de sare
Mangrovele roșii exclud sarea, având rădăcini semnificativ impermeabile, care sunt foarte suberizate (impregnate cu suberina ), acționând ca un mecanism de ultrafiltrare pentru a exclude sărurile de sodiu din restul plantei. Analiza apei din interiorul mangrovelor a arătat că 90% până la 97% din sare a fost exclusă la rădăcini. Într-un concept frecvent citat, care a devenit cunoscut sub denumirea de „frunză de sacrificiu”, sarea care se acumulează în lăstar (încolțit), apoi se concentrează în frunzele bătrâne, pe care planta le elimină apoi. Cu toate acestea, cercetările recente sugerează că frunzele mai vechi, îngălbenite, nu au un conținut de sare mai măsurabil decât celelalte frunze, mai verzi. Mangrovele roșii pot stoca și sare în vacuolele celulare . Mangrovele albe și cenușii pot secreta săruri direct; au două glande de sare la baza fiecărei frunze (corelând cu numele lor — sunt acoperite cu cristale de sare albă).
Rădăcini aeriene pneumatofore ale mangrovei cenușii ( Avicennia marina )
Vivipary în semințele Rhizophora mangle
Limitarea pierderilor de apă
- Filtrarea apei de mare în rădăcina mangrovei Rhizophora stylosa(a) Schema rădăcinii. Stratul cel mai exterior este compus din trei straturi. Rădăcina este scufundată în soluție de NaCl.
(b) Apa trece prin stratul exterior atunci când se aplică o presiune de aspirație negativă peste stratul exterior. Efectul potențial Donnan respinge ionii Cl − din primul substrat al stratului exterior. Ionii de Na + se atașează la primul strat pentru a satisface cerințele de electro-neutralitate și în cele din urmă apare reținerea de sare.
Din cauza apei proaspete limitate disponibile în solurile intertidale sărate, mangrovele limitează cantitatea de apă pe care o pierd prin frunze. Ei își pot restricționa deschiderea stomatelor (porii de pe suprafața frunzelor, care schimbă dioxid de carbon gazos și vapori de apă în timpul fotosintezei). De asemenea, variază orientarea frunzelor pentru a evita soarele aspru de la amiază și astfel pentru a reduce evaporarea frunzelor. O mangrovă roșie captivă crește numai dacă frunzele sale sunt aburite cu apă dulce de mai multe ori pe săptămână, simulând frecvente furtuni tropicale.
Filtrarea apei de mare
Un studiu din 2016 al lui Kim et al. a investigat caracteristicile biofizice ale filtrării apei de mare în rădăcinile mangrovei Rhizophora stylosa din punct de vedere hidrodinamic al plantelor. R. stylosa poate crește chiar și în apă salină, iar nivelul de sare din rădăcinile sale este reglat într-o anumită valoare de prag prin filtrare. Rădăcina posedă o structură de pori ierarhică, cu trei straturi în epidermă și majoritatea ionilor de Na + sunt filtrați la primul substrat al stratului exterior. Blocarea ridicată a ionilor de Na + este atribuită potențialului zeta de suprafață ridicat al primului strat. Al doilea strat, care este compus din structuri macroporoase , facilitează și filtrarea ionilor Na + . Studiul oferă perspective asupra mecanismului care stă la baza filtrării apei prin rădăcini de halofit și ar putea servi drept bază pentru dezvoltarea unei metode de desalinizare bio-inspirată .
Absorbția ionilor de Na + este de dorit ca halofitele să creeze potențialul osmotic , să absoarbă apa și să mențină presiunea turgenței . Cu toate acestea, excesul de ioni de Na + poate lucra asupra elementului toxic. Prin urmare, halofitele încearcă să ajusteze delicat salinitatea între strategiile de creștere și de supraviețuire. Din acest punct de vedere, o nouă metodă de desalinizare durabilă poate fi derivată din halofitele, care sunt în contact cu apa salină prin rădăcini. Halofitele exclud sarea prin rădăcini, secretă sarea acumulată prin părțile lor aeriene și sechestrează sarea în frunzele senescente și/sau în scoarță. Mangrovele sunt halofite facultative, iar Bruguiera este cunoscută pentru sistemul său special de ultrafiltrare care poate filtra aproximativ 90% din ionii de Na + din apa de mare din jur prin rădăcini. De asemenea, specia prezintă o rată ridicată de respingere a sării. Procesul de filtrare a apei în rădăcinile de mangrove a primit o atenție considerabilă de câteva decenii. Structurile morfologice ale plantelor și funcțiile lor au evoluat de-a lungul unei lungi istorii pentru a supraviețui în condiții dure de mediu.
Creșterea supraviețuirii descendenților
În acest mediu aspru, mangrovele au dezvoltat un mecanism special pentru a-și ajuta descendenții să supraviețuiască. Semințele de mangrove sunt plutitoare și, prin urmare, sunt potrivite pentru dispersarea în apă. Spre deosebire de majoritatea plantelor, ale căror semințe germinează în sol, multe mangrove (de exemplu mangrove roșii ) sunt vivipare , adică semințele lor germinează în timp ce sunt încă atașate de arborele părinte. Odată germinat, răsadul crește fie în interiorul fructului (de exemplu , Aegialitis , Avicennia și Aegiceras ), fie prin fruct (de exemplu Rhizophora , Ceriops , Bruguiera și Nypa ) pentru a forma un propagule (un răsad gata de utilizare) care poate produce propria hrană prin fotosinteză .
Propagulul matur cade apoi în apă, care îl poate transporta la distanțe mari. Propagulele pot supraviețui uscării și rămân latente mai mult de un an înainte de a ajunge într-un mediu adecvat. Odată ce un propagule este gata să se înrădăcineze, densitatea lui se schimbă, astfel încât forma alungită plutește acum mai degrabă vertical decât orizontal. În această poziție, este mai probabil să se adăpostească în noroi și rădăcină. Dacă nu se înrădăcinează, își poate modifica densitatea și poate deriva din nou în căutarea unor condiții mai favorabile.
Taxonomie și evoluție
Următoarele listări, bazate pe Tomlinson, 2016, oferă speciile de mangrove din fiecare gen și familie de plante enumerate. Mediile de mangrove din emisfera estică adăpostesc de șase ori mai multe specii de arbori și arbuști decât mangrovele din Lumea Nouă. Divergența genetică a liniilor de mangrove de la rudele terestre, în combinație cu dovezile fosile, sugerează că diversitatea mangrovelor este limitată de tranziția evolutivă în mediul marin stresant, iar numărul liniilor de mangrove a crescut constant în perioada terțiară, cu o extincție globală redusă.
Mangrove adevărate
Mangrove adevărate (componente majore sau mangrove stricte) | ||||
---|---|---|---|---|
După Tomlinson, 2016, următoarele 35 de specii sunt adevăratele mangrove, cuprinse în 5 familii și 9 genuri Incluse pe fundal verde sunt adnotări despre genurile făcute de Tomlinson |
||||
Familie | Gen | Specii de mangrove | Denumirea comună | |
Arecaceae | Subfamilie monotipică în cadrul familiei | |||
Nypa | Nypa fruticans | Palmier de mangrove | ||
Avicenniaceae (contestată) |
Veche familie monogenică, acum subsumată în Acanthaceae, dar clar izolată | |||
Avicennia | Avicennia alba | |||
Avicennia balanofora | ||||
Avicennia bicolor | ||||
Avicennia integra | ||||
Marina Avicennia | mangrova cenușie (subspecii: australasica , eucalyptifolia , rumphiana ) |
|||
Avicennia officinalis | mangrova indiană | |||
Avicennia germinans | mangrova neagră | |||
Avicennia schaueriana | ||||
Avicennia tonduzii | ||||
Combretaceae | Tribul Lagunculariae (inclusiv Macropteranthes = non-mangrove) | |||
Laguncularia | Laguncularia racemosa | mangrova albă | ||
Lumnitzera | Lumnitzera racemosa | mangrova neagră cu flori albe | ||
Lumnitzera littorea | ||||
Rhizoforaceae | Rhizophoraceae formează în mod colectiv tribul Rhizophorae, un grup monotipic, în cadrul familiei de altfel terestră | |||
Bruguiera | Bruguiera cylindrica | |||
Bruguiera exaristata | mangrova cu fructe în coastă | |||
Bruguiera gymnorhiza | mangrove orientale | |||
Bruguiera hainesii | ||||
Bruguiera parviflora | ||||
Bruguiera sexangula | mangrova portocalie din amonte | |||
Ceriops | Ceriops australis | mangrova galbena | ||
Ceriops tagal | mangrova pinteni | |||
Kandelia | candelă Kandelia | |||
Kandelia obovata | ||||
Rhizophora | Rhizophora apiculata | |||
Rhizophora harrisonii | ||||
Rhizophora mangle | mangrova rosie | |||
Rhizophora mucronata | Mangrova asiatică | |||
Rhizophora racemosa | ||||
Rhizophora samoensis | Mangrova Samoană | |||
Rhizophora stylosa | mangrovă pătată, | |||
Rhizophora x lamarckii | ||||
Lythraceae | Sonneratia | Sonneratia alba | ||
Sonneratia apetala | ||||
Sonneratia caseolaris | ||||
Sonneratia ovata | ||||
Sonneratia griffithii |
Componente minore
Componente minore | ||||
---|---|---|---|---|
Tomlinson, 2016, enumeră aproximativ 19 specii ca componente minore de mangrove, cuprinse în 10 familii și 11 genuri. Incluse pe fundal verde sunt adnotări despre genurile făcute de Tomlinson. |
||||
Familie | Gen | Specie | Denumirea comună | |
Euphorbiaceae | Acest gen include aproximativ 35 de taxoni non-mangrove | |||
Excoecaria | Excoecaria agallocha | mangrovă lăptoasă, mangrovă cu ochii orbi și copac otrăvitor de râu | ||
Lythraceae | Gen distinct în familie | |||
Pemphis | Pemphis acidula | bantigue sau mentigi | ||
Malvaceae | Anterior în Bombacaceae , acum un gen izolat în subfamilia Bombacoideeae | |||
Camptostemon | Camptostemon schultzii | mangrove de capoc | ||
Camptostemon philippinense | ||||
Meliaceae | Genul de 3 specii, o non-mangrove, formează tribul Xylocarpaeae cu Carapa, o non-mangrove | |||
Xilocarpus | Xylocarpus granatum | |||
Xylocarpus moluccensis | ||||
Myrtaceae | Un gen izolat în familie | |||
Osbornia | Osbornia octodonta | mirt de mangrove | ||
Pellicieraceae | Gen și familie monotipic de poziție filogenetică incertă | |||
Pellicera | Pellicera rhizophorae, | ceai mangrove | ||
Plumbaginaceae | Gen izolat, uneori segregat ca familia Aegialitidaceae | |||
Aegialita | Aegialitis annulata | club mangrove | ||
Aegialitis rotundifolia | ||||
Primulaceae | Fost un gen izolat în Myrsinaceae | |||
Aegiceras | Aegiceras corniculatum | mangrova neagră, mangrova fluvială sau khalsi | ||
Aegiceras floridum | ||||
Pteridaceae | O ferigă oarecum izolată în familia sa | |||
Acrostichum | Acrostichum aureum | ferigă de piele aurie, ferigă de mlaștină sau ferigă de mangrove | ||
Acrostichum speciosum | feriga de mangrove | |||
Rubiaceae | Un gen izolat în familie | |||
Scyphiphora | Scyphiphora hydrophylacea | nilad |
Distribuția speciilor
Mangrovele sunt un tip de vegetație tropicală cu unele valori aberante stabilite la latitudini subtropicale, în special în Florida de Sud și sudul Japoniei, precum și în Africa de Sud, Noua Zeelandă și Victoria (Australia). Aceste valori aberante rezultă fie din coastele neîntrerupte și lanțurile de insule, fie din surse sigure de propagule care plutesc pe curenții oceanici caldi din regiunile bogate de mangrove.
„La limitele de distribuție, formațiunea este reprezentată de vegetație tunsoare, de obicei monotipică, dominată de Avicennia , ca la Westonport Bay și Corner Inlet, Victoria, Australia. Această din urmă localitate este cea mai înaltă latitudine (38° 45'S) la care apar în mod natural mangrovele. Mangrovele din Noua Zeelandă, care se extind până la 37° spre sud, sunt de același tip; ele încep ca o pădure joasă în partea de nord a Insulei de Nord, dar devin tufă joasă spre limita lor de sud. În ambele cazuri, specia este denumită Avicennia marina var. australis , deși este în mod clar necesară o comparație genetică. În Australia de Vest, A. marina se extinde până la sud până la Sunbury (33° 19'S). În emisfera nordică, Avicennia gerrninans în Florida apare la nord . ca Sf. Augustin pe coasta de est și Cedar Point pe vest. Există înregistrări de A. germinans și Rhizophora mangle pentru Bermude, probabil furnizate de Gulf Stream. În sudul Japoniei, Kandelia obovata apare la aproximativ 31 ° N (Tagawa în Hosakawa et al., 1977, dar inițial denumit K. candel )."
Păduri de mangrove
Pădurile de mangrove , numite și mlaștini de mangrove sau mangale , se găsesc în zonele de maree tropicale și subtropicale . Zonele în care apar mangrove includ estuare și țărmuri marine.
Existența intertidale la care acești copaci sunt adaptați reprezintă limitarea majoră a numărului de specii capabile să prospere în habitatul lor. Marea mare aduce apă sărată, iar atunci când marea se retrage, evaporarea solară a apei de mare din sol duce la creșterea suplimentară a salinității. Revenirea mareelor poate spăla aceste soluri, readucându-le la niveluri de salinitate comparabile cu cele ale apei de mare.
La valul joase, organismele sunt, de asemenea, expuse la creșteri ale temperaturii și la umiditate redusă înainte de a fi apoi răcite și inundate de maree. Astfel, pentru ca o plantă să supraviețuiască în acest mediu, trebuie să tolereze game largi de salinitate, temperatură și umiditate, precum și câțiva alți factori cheie de mediu - astfel doar câteva specii selectate alcătuiesc comunitatea de arbori de mangrove.
Aproximativ 110 specii sunt considerate mangrove, în sensul că sunt arbori care cresc într-o astfel de mlaștină salină, deși doar câteva sunt din genul de plante de mangrove, Rhizophora . Cu toate acestea, o anumită mlaștină de mangrove prezintă de obicei doar un număr mic de specii de arbori. Nu este neobișnuit ca o pădure de mangrove din Caraibe să prezinte doar trei sau patru specii de arbori. Pentru comparație, biomul pădurii tropicale conține mii de specii de copaci, dar acest lucru nu înseamnă că pădurile de mangrove sunt lipsite de diversitate. Deși copacii în sine sunt puțini ca specii, ecosistemul pe care acești copaci îl creează oferă o casă (habitat) pentru o mare varietate de alte specii, inclusiv până la 174 de specii de megafaună marine .
Plantele de mangrove necesită o serie de adaptări fiziologice pentru a depăși problemele legate de nivelurile scăzute de oxigen din mediu , salinitatea ridicată și inundațiile frecvente de maree . Fiecare specie are propriile soluții la aceste probleme; acesta poate fi motivul principal pentru care, pe unele țărmuri, speciile de arbori de mangrove prezintă o zonare distinctă. Micile variații ale mediului într-un mangal pot duce la metode foarte diferite de a face față mediului. Prin urmare, amestecul de specii este parțial determinat de toleranțele speciilor individuale la condițiile fizice, cum ar fi inundațiile de maree și salinitatea, dar poate fi influențat și de alți factori, cum ar fi crabii care pradă răsadurile de plante.
Odată stabilite, rădăcinile de mangrove oferă un habitat pentru stridii și un flux lent de apă, sporind astfel depunerea de sedimente în zonele în care există deja. Sedimentele fine, anoxice de sub mangrove acționează ca chiuvete pentru o varietate de metale grele (urme) pe care particulele coloidale din sedimente le-au concentrat din apă. Îndepărtarea mangrovelor perturbă aceste sedimente subiacente, creând adesea probleme de contaminare cu urme de metal a apei de mare și a organismelor din zonă.
Mlaștinile de mangrove protejează zonele de coastă de eroziune , valuri de furtună (în special în timpul ciclonilor tropicali ) și tsunami . Ele limitează eroziunea valurilor de înaltă energie, în principal în timpul evenimentelor precum valuri de furtună și tsunami. Sistemele masive de rădăcini ale mangrovelor sunt eficiente în disiparea energiei valurilor. De asemenea, ele încetinesc suficient de mult apa de maree, astfel încât sedimentul acesteia să fie depus pe măsură ce mareea intră, lăsând toate, cu excepția particulelor fine, atunci când refluxul mareei. În acest fel, mangrovele își construiesc mediile. Datorită unicității ecosistemelor de mangrove și a protecției împotriva eroziunii pe care o oferă, acestea fac adesea obiectul unor programe de conservare, inclusiv al planurilor naționale de acțiune pentru biodiversitate .
Ecosistemul unic găsit în rețeaua complicată a rădăcinilor de mangrove oferă un habitat marin liniștit pentru organismele tinere. În zonele în care rădăcinile sunt scufundate în permanență, organismele pe care le găzduiesc includ algele , lipacile , stridiile , bureții și briozoarele , care au nevoie de o suprafață dură pentru ancorare în timp ce se hrănesc prin filtrare. Creveții și homarii de noroi folosesc fundul noroios drept casă. Crabii de mangrove mănâncă frunzele de mangrove, adăugând nutrienți la noroiul mangal pentru alte hrănitori de fund. În cel puțin unele cazuri, exportul de carbon fixat în mangrove este important în rețelele trofice de coastă.
Plantațiile de mangrove din Vietnam , Thailanda , Filipine și India găzduiesc mai multe specii de pești și crustacee importante din punct de vedere comercial.
Pădurile de mangrove se pot degrada în depozite de turbă din cauza proceselor fungice și bacteriene, precum și prin acțiunea termitelor . Devine turbă în condiții geochimice , sedimentare și tectonice bune . Natura acestor depozite depinde de mediu și de tipurile de mangrove implicate. În Puerto Rico , mangrovele roșii , albe și negre ocupă nișe ecologice diferite și au compoziții chimice ușor diferite, astfel încât conținutul de carbon variază între specii, precum și între diferitele țesuturi ale plantei (de exemplu, materia frunzelor versus rădăcini).
În Puerto Rico, există o succesiune clară a acestor trei copaci de la cotele inferioare, care sunt dominate de mangrove roșii, până mai departe în interior, cu o concentrație mai mare de mangrove albe. Pădurile de mangrove reprezintă o parte importantă a ciclării și stocării carbonului în ecosistemele tropicale de coastă. Știind acest lucru, oamenii de știință caută să reconstruiască mediul și să investigheze schimbările aduse ecosistemului de coastă de-a lungul a mii de ani folosind miezuri de sedimente. Cu toate acestea, o complicație suplimentară este materia organică marine importată, care se depune și în sedimente din cauza spălării mareelor din pădurile de mangrove.
Termitele joacă un rol important în formarea turbei din materialele de mangrove. Ei procesează așternutul de frunze căzute, sistemele de rădăcină și lemnul din mangrove în turbă pentru a-și construi cuiburile. Termitele stabilizează chimia acestei turbe și reprezintă aproximativ 2% din stocarea supraterană a carbonului în mangrove. Pe măsură ce cuiburile sunt îngropate în timp, acest carbon este stocat în sediment și ciclul carbonului continuă.
Mangrovele sunt o sursă importantă de carbon albastru . La nivel global, mangrovele au stocat 4,19 Gt (9,2 × 10 12 lb) de carbon în 2012. Două procente din carbonul global de mangrove s-au pierdut între 2000 și 2012, echivalentul unui potențial maxim de 0,316996250 Gt (6,9885710 × emisii de CO1112 lb ) .
La nivel global, s-a demonstrat că mangrovele oferă protecție economică măsurabilă comunităților de coastă afectate de furtunile tropicale.
Microbiomi de mangrove
Microbiomii plantelor joacă un rol crucial în sănătatea și productivitatea mangrovelor. Mulți cercetători au aplicat cu succes cunoștințele dobândite despre microbiomii plantelor pentru a produce inocule specifice pentru protecția culturilor. Un astfel de inocul poate stimula creșterea plantelor prin eliberarea de fitohormoni și prin îmbunătățirea absorbției unor nutrienți minerali (în special fosfor și azot). Cu toate acestea, cele mai multe dintre studiile microbiomului vegetal s-au concentrat pe planta model Arabidopsis thaliana și pe plantele de cultură importante din punct de vedere economic, cum ar fi orezul , orzul , grâul , porumbul și soia . Există mai puține informații despre microbiomul speciilor de arbori. Microbiomii plantelor sunt determinați de factori legați de plante (de exemplu, genotip , organ, specie și stare de sănătate) și factori de mediu (de exemplu, utilizarea terenurilor, climă și disponibilitatea nutrienților). S-a demonstrat că doi dintre factorii legați de plante, speciile și genotipurile de plante, joacă roluri semnificative în modelarea rizosferei și microbiomului plantelor, deoarece genotipurile și speciile de arbori sunt asociate cu comunități microbiene specifice . Diferitele organe ale plantelor au, de asemenea, comunități microbiene specifice, în funcție de factorii asociați plantei (genotipul plantei, nutrienții disponibili și condițiile fizico-chimice specifice organului) și/sau condițiile de mediu (asociate cu suprafețele și perturbările supraterane și subterane).
Microbiomul radicular
Rădăcinile de mangrove adăpostesc un repertoriu de taxoni microbieni care contribuie la funcții ecologice importante în ecosistemele de mangrove. Similar cu plantele terestre tipice, mangrovele depind de interacțiunile reciproc avantajoase cu comunitățile microbiene. În special, microbii care locuiesc în rădăcinile dezvoltate ar putea ajuta mangrovele să transforme nutrienții în forme utilizabile înainte de asimilarea plantelor. Acești microbi oferă și fitohormoni mangrovelor pentru suprimarea fitopatogenilor sau pentru a ajuta mangrovele să reziste la căldură și salinitate. La rândul lor, microbii asociați cu rădăcinile primesc metaboliți de carbon de la plantă prin exudatele rădăcinilor , astfel încât se stabilesc asocieri strânse între plantă și microbi pentru beneficiile lor reciproce.
S-a descoperit că comunități microbiene foarte diverse (în principal bacterii și ciuperci ) locuiesc și funcționează în rădăcinile de mangrove. De exemplu, bacteriile diazotrofe din vecinătatea rădăcinilor de mangrove ar putea efectua fixarea biologică a azotului , care furnizează 40-60% din azotul total necesar mangrovelor; solul atașat rădăcinilor de mangrove este lipsit de oxigen, dar este bogat în materie organică, oferind un micromediu optim pentru bacteriile sulfato-reducătoare și metanogene , ciupercile ligninolitice , celulolitice și amilolitice sunt predominante în mediul rădăcinii de mangrove; Ciupercile din rizosferă ar putea ajuta mangrovele să supraviețuiască în medii pline de apă și cu restricții de nutrienți. Aceste studii au oferit dovezi tot mai mari pentru a susține importanța bacteriilor și ciupercilor asociate cu rădăcinile pentru creșterea și sănătatea mangrovelor.
Studii recente au investigat structura detaliată a comunităților microbiene asociate rădăcinilor la o scară fină continuă în alte plante, unde un microhabitat a fost împărțit în patru compartimente rădăcinoase: endosferă, episferă, rizosferă și nonrizosferă. Mai mult, comunitățile microbiene din fiecare compartiment au fost raportate a avea caracteristici unice. Rizosfera ar putea emite exsudate de rădăcină care au îmbogățit selectiv populațiile microbiene specifice; cu toate acestea, s-a constatat că aceste exudate exercită doar impacturi marginale asupra microbilor din solul nonrizosfer. Mai mult, s-a remarcat că episfera rădăcină, mai degrabă decât rizosfera, a fost în primul rând responsabilă pentru controlul intrării unor populații microbiene specifice în rădăcină, rezultând îmbogățirea selectivă a Proteobacterii în endosferă. Aceste descoperiri oferă noi perspective asupra diferențierii de nișă a comunităților microbiene asociate cu rădăcinile. Dezvăluirea tiparelor funcționale în cele patru compartimente rădăcină deține un potențial mare pentru înțelegerea mecanismelor funcționale responsabile de medierea interacțiunilor rădăcină-microb în sprijinul îmbunătățirii funcționării ecosistemului mangrovelor.
viromi de mangrove
Pădurile de mangrove sunt unul dintre cei mai bogati biomi de carbon, reprezentând 11% din totalul aportului de carbon terestru în oceane. Deși se crede că virușii influențează în mod semnificativ ciclurile biogeochimice locale și globale , deși din 2019 erau disponibile puține informații despre structura comunității, diversitatea genetică și rolurile ecologice ale virusurilor în ecosistemele de mangrove.
Virușii sunt cele mai abundente entități biologice de pe pământ, prezente practic în toate ecosistemele. Prin lizarea gazdelor lor, adică prin ruperea membranelor celulare, virusurile controlează abundența gazdei și afectează structura comunităților gazdă. Virușii influențează, de asemenea, diversitatea și evoluția gazdei prin transferul orizontal al genelor , selecția pentru rezistență și manipularea metabolismului bacterian . Este important că virusurile marine afectează ciclurile biogeochimice locale și globale prin eliberarea de cantități substanțiale de carbon organic și nutrienți de la gazde și ajută microbii să conducă ciclurile biogeochimice cu gene metabolice auxiliare (AMG).
Se presupune că AMG-urile cresc metabolismul gazdei infectate cu virus și facilitează producerea de noi viruși. AMG-urile au fost explorate pe larg în cianofagii marini și includ gene implicate în fotosinteză, turnover-ul carbonului, absorbția fosfatului și răspunsul la stres. Analiza metagenomică independentă de cultură a comunităților virale a identificat AMG-uri suplimentare care sunt implicate în motilitate, metabolismul central al carbonului, fotosistemul I, metabolismul energetic, clusterele fier-sulf, antioxidare și ciclul sulfului și azotului. Interesant, o analiză recentă a datelor Virome din Oceanul Pacific a identificat AMG-uri specializate în nișă care contribuie la adaptările gazdei stratificate în profunzime. Având în vedere că microbii conduc ciclurile biogeochimice globale și o mare parte a microbilor este infectată de viruși în orice moment, AMG-urile codificate virale trebuie să joace roluri importante în biogeochimia globală și evoluția metabolică microbiană.
Pădurile de mangrove sunt singurele halofite lemnoase care trăiesc în apă sărată de-a lungul coastelor subtropicale și tropicale ale lumii. Mangrovele sunt unul dintre cele mai productive și mai importante ecosisteme din punct de vedere ecologic de pe pământ. Ratele producției primare de mangrove sunt egale cu cele ale pădurilor tropicale umede veșnic verzi și ale recifelor de corali. Ca o componentă relevantă la nivel global a ciclului carbonului, mangrovele captează aproximativ 24 de milioane de tone metrice de carbon în fiecare an. Majoritatea carbonului de mangrove este stocat în sol și în bazine mari subterane de rădăcini moarte, ajutând la conservarea și reciclarea nutrienților de sub păduri. Deși mangrovele acoperă doar 0,5% din suprafața de coastă a pământului, ele reprezintă 10-15% din depozitul de carbon din sedimentele de coastă și 10-11% din totalul aportului de carbon terestru în oceane. Contribuția disproporționată a mangrovelor la captarea carbonului este acum percepută ca un mijloc important de contrabalansare a emisiilor de gaze cu efect de seră.
În ciuda importanței ecologice a ecosistemului de mangrove, cunoștințele noastre despre biodiversitatea mangrovelor sunt în mod deosebit limitate. Rapoartele anterioare au investigat în principal biodiversitatea faunei, florei și comunităților bacteriene de mangrove. În special, puține informații sunt disponibile despre comunitățile virale și rolurile lor în ecosistemele de sol de mangrove. Având în vedere importanța virusurilor în structurarea și reglarea comunităților gazdă și a ciclurilor biogeochimice ale elementelor de mediere, explorarea comunităților virale din ecosistemele de mangrove este esențială. În plus, inundarea intermitentă a apei de mare și tranziția bruscă care rezultă din mediile de mangrove pot duce la o diversitate genetică și funcțională substanțial diferită a comunităților bacteriene și virale din solurile de mangrove în comparație cu cele ale altor sisteme.
Secvențierea genomului
- Rhizophoreae , așa cum este relevat de secvențierea întregului genom
Vezi si
Referințe
Lectură în continuare
- Saenger, Peter (2002). Ecologie, Silvicultură și Conservare a mangrovelor . Kluwer Academic Publishers, Dordrecht. ISBN 1-4020-0686-1 .
- Thanikaimoni, Ganapathi (1986). Mangrove Palynology UNDP / UNESCO și Institutul Francez din Pondicherry , ISSN 0073-8336 (E).
- Tomlinson, Philip B. (1986). Botanica Mangrovelor . Cambridge University Press, Cambridge, ISBN 0-521-25567-8 .
- Ceaiuri, HJ (1983). Biologia și Ecologia Mangrovelor . W. Junk Publishers, Haga. ISBN 90-6193-948-8 .
- Plaziat, Jean-Claude; Cavagnetto, Carla; Koeniguer, Jean-Claude; Baltzer, Frédéric (2001). „Istoria și biogeografia ecosistemului de mangrove, bazată pe o reevaluare critică a evidenței paleontologice”. Ecologia şi managementul zonelor umede . 9 (3): 161–180. doi : 10.1023/A:1011118204434 . S2CID 24980831 .
- Jayatissa, LP; Dahdouh-Guebas, F.; Koedam, N. (2002). „O revizuire a compoziției și distribuției florale a mangrovelor din Sri Lanka” (PDF) . Jurnalul botanic al Societății Linnean . 138 : 29–43. doi : 10.1046/j.1095-8339.2002.00002.x .
- Ellison, Aaron M. (2000). „Restaurarea mangrovelor: știm suficient?”. Ecologie restaurare . 8 (3): 219–229. doi : 10.1046/j.1526-100x.2000.80033.x . S2CID 86352384 .
- Agrawala, Shardul; Hagestad; Marca; Koshy, Kayathu; Ota, Tomoko; Prasad, Biman; Risbey, James; Smith, Joel; Van Aalst, Maarten. 2003. Dezvoltarea și schimbările climatice în Fiji: Focus on Coastal Mangroves. Organizația pentru Cooperare și Dezvoltare Economică, Paris, Cedex 16, Franța.
- Barbier, EB; Sathirathai, S. (2001). „Evaluarea conservării mangrovelor în sudul Thailandei”. Politica economică contemporană . 19 (2): 109–122. doi : 10.1111/j.1465-7287.2001.tb00054.x .
- Bosire, JO; Dahdouh-Guebas, F.; Jayatissa, LP; Koedam, N.; Lo Seen, D.; Nitto, Di D. (2005). „Cât de eficiente au fost mangrovele ca apărare împotriva tsunami-ului recent?” . Biologie actuală . 15 (12): R443–R447. doi : 10.1016/j.cub.2005.06.008 . PMID 15964259 . S2CID 8772526 .
- Bowen, Jennifer L.; Valiela, Ivan; York, Joanna K. (2001). „Pădurile de mangrove: unul dintre mediile tropicale majore amenințate din lume” . BioScience . 51 (10): 807–815. doi : 10.1641/0006-3568(2001)051[0807:mfootw]2.0.co;2 .
- Jin-Eong, Ong (2004). „Ecologia conservării și gestionării mangrovelor”. Hidrobiologia . 295 (1–3): 343–351. doi : 10.1007/BF00029141 . S2CID 26686381 .
- Glenn, CR 2006. „Creaturile pe cale de dispariție ale Pământului”
- Lewis, Roy R. III (2004). „Inginerie ecologică pentru managementul și restaurarea de succes a pădurii de mangrove”. Inginerie ecologică . 24 (4): 403–418. doi : 10.1016/j.ecoleng.2004.10.003 .
- Kuenzer, C.; Bluemel, A.; Gebhardt, S.; Vo Quoc, T. & Dech, S. (2011). „Detecția de la distanță a ecosistemelor de mangrove: o revizuire” . Teledetecție . 3 (5): 878–928. Cod biblic : 2011RemS ....3..878K . doi : 10.3390/rs3050878 .
- Lucien-Brun, H (1997). „Evoluția producției mondiale de creveți: pescuit și acvacultură”. Acvacultura mondială . 28 : 21–33.
- Twilley, RR, VH Rivera-Monroy, E. Medina, A. Nyman, J. Foret, T. Mallach și L. Botero. 2000. Modele de dezvoltare a pădurilor în mangrove de-a lungul estuarului râului San Juan, Venezuela. Ecologie și management forestier
- Murray, MR; Zisman, SA; Furley, PA; Munro, DM; Gibson, J.; Ratter, J.; Bridgewater, S.; Mity, CD; Place, CJ (2003). „Mangrovele din Belize: Partea 1. Distribuție, compoziție și clasificare”. Ecologie şi management forestier . 174 (1–3): 265–279. doi : 10.1016/s0378-1127(02)00036-1 .
- Vo Quoc, T.; Kuenzer, C.; Vo Quang, M.; Moder, F. & Oppelt, N. (decembrie 2012). „Revizuire a metodelor de evaluare pentru serviciile ecosistemice de mangrove”. Indicatori ecologici . 23 : 431–446. doi : 10.1016/j.ecolind.2012.04.022 .
- Spalding, Mark; Kainuma, Mami și Collins, Lorna (2010) World Atlas of Mangroves Earthscan, Londra, ISBN 978-1-84407-657-4 ; 60 de hărți care arată distribuția mangrovelor la nivel mondial
- Massó; Alemán, S.; Bourgeois, C.; Appeltans, W.; Vanhoorne, B.; De Hauwere, N.; Stoffelen, P.; Heaghebaert, A.; Dahdouh-Guebas, F. (2010). „Baza de date de referință pentru mangrove și herbar”" (PDF) . Ecologie și evoluție a plantelor . 143 (2): 225–232. doi : 10.5091/plecevo.2010.439 .
- Vo Quoc, T.; Oppelt, N.; Leinenkugel, P. & Kuenzer, C. (2013). „Detecția de la distanță în cartografierea ecosistemelor de mangrove – O abordare bazată pe obiecte” . Teledetecție . 5 (1): 183–201. Cod biblic : 2013RemS ....5..183V . doi : 10.3390/rs5010183 .
linkuri externe
- „Fișă informativă Mangrove” . Institutul Waitt. Arhivat din original pe 04.09.2015 . Extras 2015-06-08 .
- „Mangrove” . Portalul Oceanului Smithsonian.
- Top 10 păduri de mangrove din lume - Travel Mate
- „Fișă informativă pentru mangrove” (PDF) . Pescuit Australia de Vest. 2013. Arhivat din original (PDF) la 23 aprilie 2013.* Rhizoforaceae la Curlie
- Păduri de mangrove la Curlie
- În mai 2011, serviciul VOA Special English al Vocea Americii a difuzat un program de 15 minute despre pădurile de mangrove. O transcriere și MP3 ale programului, destinate cursanților de limba engleză, pot fi găsite la Mangrove Forests Could Be a Big Player in Carbon Trading
- „Centrul de apă pentru tropicalele umede din America Latină și Caraibe” . Arhivat din original pe 2012-02-05 . Accesat 2014-01-25 .
- „Ocean Data Viewer – UNEP-WCMC” . Site-ul oficial al UNEP-WCMC – Ocean Data Viewer . Consultat 2020-11-27 .
- Rinichii de coastă din Queensland: mangrove . Stacey Larner, blogul bibliotecii John Oxley. Biblioteca de stat din Queensland.