Sammendrag, Ricky Taylor

Institutt for plante- og miljøvitenskap

Økologisk respons ved endringer i fysisk miljø i St Lucia Estuary

Estuatoret St Lucia i Maputaland, nordøst i Sør-Afrika er et grunt system som gjennomgår store fluktuasjoner i saltinnhold og vannvolum. Disse endringene kontrollerer hvor planter og dyr opptrer i systemet og hvor tallrike de er.

Formålet med denne undersøkelsen har vært å få en helhetlig forståelse av St Lucia Estuary på økosystem-nivå, og å bruke denne forståelsen til å forutsi virkningen av fremtidige endringer på systemet.

St Lucia er et veldig dynamisk system som styres av ulike prosesser, hver av dem opptrer i forskjellig tidsmessig og arealmessig skala. Lukking og åpning av estuariemunningen har en stor innflytelse på saltholdighet og vann-nivå i St Lucia. En forståelse av hvilke prosesser som dominerere i estuariet i åpne og lukkede faser har gitt grunnlag for en fysisk modell for mønster i vann-nivå og saltholdighet. Den tidvise forbindelsen mellom Umfolozi River og St Lucia Estuary er en sentral faktor som påvirker ferskvann- og saltvanns balansen – spesielt i tørkeperioder. Denne avhandlingen presenterer videre en forståelse av virkningen som endringer langs Umfolozi River har hatt på munningen av St Lucia gjennom de siste 50 - 60 år, og virkningen av disse forholdene på hele St Lucia systemet.

Makrofytt vegetasjonen er den komponenten i systemet som det er best å bruke for å indikere status og trender i økosystemet. Dette fordi plantene er forankret i underlaget, fordi de ulike artene reagerer på forandringene over ulike tidsskalaer, og fordi hver planteart har ulike skalaer av miljøforhold som den kan tolerere. Estuarievegetasjonen er beskrevet, klassifisert og kartlagt, og determinantene for de ulike vegetasjonssamfunnene er identifisert. Kjennskap til hvilke miljøfaktorer som kontrollerer hver vegetasjonssamfunn, hjelper oss til å forutsi hvordan vegetasjonen vil reagere på endringer.

For å forenkle det mønsteret som avspeiles i vegetasjonen, har vi identifisert fire ”Primary Habitats”– der en ”Primary Habitat” er definert ut fra en gruppe planter som kan vokse der. Hver ”Primary Habitat” er karakterisert ved de samme kontrollerende faktorer, mens det mellom gruppene er forskjellige kontrollerende faktorer. Et eksempel er en vokseplass som er avhengig av utstrømning av grunnvann. Ferskvannsavhengige planter er blitt kartlagt for å vise hvor denne typen vokseplass i dag eksisterer langs bredden av St Lucia. Så ble en grunnvannsmodell brukt til å beregne mengder av grunnvann som strømmer ut langs disse kartlagte vokseplassene, og man har simulert hvor lenge denne utstrømningen kan opprettholdes gjennom tørkeperioder som er lengre enn noen som hittil er registrert.

Forståelsen av endringer i ”Primary Habitats” er brukt for å forutsi hvordan økosystemene reagerer på åpen og lukket estuariemunning.. Videre gir avhandlingen en beskrivelse av hvordan de fire ”Primary Habitats” reagerer på hydrologiske endringer som kontrolleres av status for munningen.

Hvilken rolle spiller grunnvann i dette systemet? Gjennomsnittlig årsavrenning fra nedbørfeltet for St Lucia har avtatt med 20% og Umfolozi River er ikke lenger forbundet med St Lucia. Til tross for denne endringen har systemet fortsatt å fungere i de siste 50-60 år (i en noe endret tilstand). Et anbefalt forvaltningstiltak for å verne grunnvannssystemet, er å brenne områder for å bevare og utvide gressområdene over grunnvannsakviferene på ”Eastern Shores”. Dette gjøres for å forhindre etablering av skogplanter med dype røtter som øker transpirasjonstap fra grunnvannet.

Globale endringer vil ha en virkning på St Lucia estuariet. Det er i denne undersøkelsen antatt at det over de neste 100 år vil bli en havnivåendring på 50 cm, en oppvarming på 2-3°C og en 5-10% økning i nedbør. Sedimentene ved munningen vil holde tritt med endringer i havnivå. Tidevannskanalen ”The Narrows” har steile sider og består av stabile leiravsetninger. Det vil bli liten endring av denne kanalen utenom at den blir dypere og dermed vil tillate en større utveksling med tidevann fordi det vil bli mindre motstand mot vannbevegelse. Hovedbassengene i St Lucia vil dekke større områder og ble dypere, fordi det er usannsynlig at det blir en markert økning i sedimenttransport inn i estuariet. De globale endringene vil øke volumet av St Lucia med 65-70% og dette vil bli en buffer mot endringer i saltholdighet.

De definerte ”Primary Habitats” vil tilpasse seg slike globale endringer. Basert på de studiene som er gjort i denne undersøkelsen, vil de følgende endringene skje:

- Det lavere og mer stabile saltregimet vil føre til utvikling av mye større lag med de subakvatiske vannplantene Potamogeton pectinatus og Ruppia cirrhosa enn det som nå er tilfelle;

- Det vil bli en hevning av mangrovebeltet langs kanten av den tidevannsdominerte delen av estuariet, men liten endring i utbredelse dersom ikke lange perioder med lukket munning er knyttet sammen med høye vann-nivåer slik at mangroven drepes;

- Det vil bli en endring i utbredelsen av områdene der saltmarskplanter etableres, fordi lave øyer og andre lave sedimentområder vil oversvømmes når vann-nivået stiger.

De antatte virkingene av globale endringer på St Lucia estuariet i de neste 100 years vil sannsynligvis bli små sammenlignet med virkningen fra de lokale endringene som har funnet sted gjennom de siste 60 to 80 years (den omfattende kanaliseringen av Umfolozi swamps og manipuleringen av munningen av St Lucia).

Ricky H. Taylor 2006. Ecological responses to changes in the physical environment of the St Lucia estuary. Norwegian University of Life Sciences. Doctor Scientiarum thesis 2006:7. ISSN: 0802-3220, ISBN: 82-575-0706-7









Oppdatert: 04.05.06
Utskriftsvennlig versjon : Arkiv : Tips en venn