Promovendus: Sara Pino Cobacho

Datum: 5-12-2023
Tijd: 13:30
Instituut: Wageningen University & Research
Locatie: Omnia, Hoge Steeg 2, Gebouw 105, 6708 PH Wageningen

Promotor: 
prof. dr. ir. Marten Scheffer
dr. ir. Miquel Lurling

Titel proefschrift: Tropical Blue Carbon Cascades

Abstract:

Mangroven zijn essentiële componenten van onderling verbonden tropische ecosystemen en bieden tal van voordelen voor de natuur en de samenleving. Mangroven worden echter geconfronteerd met de gevolgen van wereldwijde veranderingen als gevolg van verschuivingen in het klimaat en menselijke activiteiten, die naar verwachting de komende jaren zullen toenemen. Om mangroven effectief te behouden en te herstellen, is het cruciaal om de mangrovefunctionaliteit en hun reacties op wereldwijde veranderingsfactoren te begrijpen. Hoewel hun rol in de mitigatie van klimaatverandering en fysieke bescherming uitgebreid is bestudeerd, blijven de biogeochemische processen die de reacties van mangroven op wereldwijde stuurprogramma’s aansturen, slecht begrepen.

Dit proefschrift begint met het verkennen van het bredere onderwerp van cross-ecosysteemconnectiviteit in tropische kusten, met een focus op biogeochemische connectiviteit tussen mangroven, zeegras en koralen. De resultaten laten zien dat menselijk handelen direct of indirect de biogeochemische interacties kan verstoren die deze habitats met elkaar verbinden, waardoor licht wordt geworpen op verschillende aspecten met betrekking tot de functionaliteit van het bioom.

Het volgende deel van het proefschrift onderzoekt het potentieel van het toevoegen van ijzer aan mangrovesedimenten om de effecten van sargassumbruine getijden (grote zeewieroverstromingen) tegen te gaan, die een significante en tijdige bedreiging vormen voor tropische kustecosystemen, waaronder mangroven. Dit hoofdstuk onderzoekt de effectiviteit van ijzer bij het verminderen van het sulfide dat wordt geproduceerd tijdens de afbraak van sargassum, terwijl ook de gezondheid van mangroven wordt beoordeeld. De bevindingen geven aan dat de aanwezigheid van sargassum de gezondheid van mangroven ernstig beïnvloedt en dat ijzer hun dood niet voorkomt, waardoor deze mitigatiebenadering onhaalbaar is. Bovendien transformeert de aanwezigheid van sargassum mangrovehabitats van koolstofputten naar bronnen van broeikasgassen, waardoor hun rol in de mitigatie van klimaatverandering teniet wordt gedaan.

Het proefschrift onderzoekt ook het potentieel van mangroven om de pH van laag water te helpen reguleren ten behoeve van koralen en andere gevoelige organismen. Resultaten van een mesokosmosexperiment tonen aan dat zwarte mangrovezaailingen de pH van het water niet verhogen. In feite leidt hun aanwezigheid tot lagere pH-waarden, alkaliteit en opgeloste anorganische koolstof (DIC). Deze bevinding geeft aan dat zwarte mangrovezaailingen een negatieve invloed hebben op de pH van het water.

Bovendien is mangroveherstel van vitaal belang om het wereldwijde verlies van mangroven tegen te gaan, maar ons begrip van hoe mangroven reageren op verschillende oorzaken van verandering op verschillende schalen is beperkt. Dit proefschrift onderzoekt ook de effecten van de opwarming van de aarde en eutrofiëring op mangrovefunctionaliteit. De bevindingen onthullen dat wanneer deze twee stuurprogramma’s samenwerken, ze de biomassatoewijzing van mangrovezaailingen veranderen, waardoor ze mogelijk vatbaarder worden voor ontworteling vanwege de lagere stabiliteit in sediment. Deze bevindingen benadrukken het belang van het overwegen van de lokale nutriëntenstatus en hydrodynamische energieniveaus bij het selecteren van herstellocaties voor zwarte mangroven onder toekomstige omstandigheden van de opwarming van de aarde.

Ten slotte toont het proefschrift aan dat zwarte mangroven ook adaptieve voortplantingsstrategieën vertonen als reactie op hun omgeving. Het beschrijft de ontdekking van polyembryonie in zwarte mangroven, een zeldzaam fenomeen waarbij een enkele propagule twee zaailingen produceert.

Samenvattend laat dit proefschrift zien dat mangroven aanzienlijk worden beïnvloed door wereldwijde veranderingsfactoren zoals sargassumbruine getijden, stijgende temperaturen en lokale eutrofiëring. Deze effecten hebben niet alleen invloed op hun functionaliteit, maar creëren ook een feedbacklus van mangrove-achteruitgang. Bovendien spelen mangroven een rol bij het verlagen van de lokale water-pH en vertonen ze verschillende vormen van reproductie als adaptieve reacties op hun omgeving. De verschillende mesokosmosexperimenten die in dit proefschrift zijn uitgevoerd, hebben een belangrijke rol gespeeld bij het beantwoorden van belangrijke vragen over de functionaliteit van mangroven en de onderliggende biogeochemische processen. De kennis die in dit proefschrift wordt gegenereerd, vult kritieke hiaten in het begrijpen van mangrove-ecologie en kan managementpraktijken informeren voor efficiënter herstel en behoud van mangroven in onderling verbonden tropische ecosystemen.