Jong gras volgt verschillende groeistrategieën op kwelders en in duinen

Onderzoekers van NIOZ en de universiteiten in Groningen en Utrecht publiceerden de resultaten van dit onderzoek afgelopen week op dezelfde dag in de verschillende wetenschappelijke tijdschriften Ecosystems en Functional Ecology.

Grassen zijn de belangrijkste bouwers van duin- en kwelderecosystemen in Noordwest-Europa. Ze vormen de eerste buffer tegen zeestormen en overstromingen, en zijn bovendien de basis van een heel ecosysteem. Net als bomen in een bos herbergen ze tientallen soorten en maken daarmee vele functies voor de leefomgeving mogelijk.

Volgroeide grasplanten breken de stroming van water of wind, waardoor zand en klei in het water of in de lucht bezinken en de planten zo het landschap opbouwen. Maar op veel plaatsen wereldwijd hebben duinen en kwelders te maken met erosie, en ze blijken moeilijk te herstellen. Promovendi Carlijn Lammers en Clea van de Ven van NIOZ onderzochten de manier waarop jonge grasplanten zich in het dynamische kustgebied kunnen vestigen. Uiteindelijk beïnvloeden eigenschappen zoals het ruimtelijk groeipatroon van de grassen hun eigen overlevingskans en daarmee hoe ze het landschap vormen.

Met een camper langs de Europese kust

Samen met onderzoeker Valérie Reijers, van Universiteit Utrecht, reisden Lammers en Van de Ven in de zomer van 2019 in een camperbusje de Noordwest-Europese kust af. Op 27 locaties in Frankrijk, Nederland, Denemarken en Duitsland namen ze in kwelders en duinen monsters van jonge grassen en hun omgeving. Op basis van eerdere bevindingen van Reijers verwachtten de onderzoekers dat de planten hun ruimtelijke groei mogelijk aanpassen aan de lokale hoeveelheid fysieke stress door wind en waterstroming. Dat bleek wel het geval in de duinen, maar niet in de kwelder. Het onderzoek leidde tot twee wetenschappelijke publicaties.

Lammers en Van de Ven zijn blij verrast dat beide artikelen na bijna vier jaar onderzoek door toeval op dezelfde dag zijn gepubliceerd. Valérie Reijers: “Samen laten ze zien dat klonaal uitbreidende grassen specifieke groeipatronen kunnen hebben die afwijken van een willekeurige patroon, dat sommige soorten flexibel zijn in hun groeipatroon en dat kustplanten met hun groeipatroon hun leefomgeving maximaal aanpassen óf dat juist vermijden.”

Verschillen in duinvorm door groei van scheuten

Carlijn Lammers focust in haar publicatie in het wetenschappelijke tijdschrift Ecosystems op de invloed van jonge exemplaren van biestarwegras (Elytrigia juncea) en helmgras (Ammophila arenaria) op het vormen van duinen. Biestarwegras blijkt meer verspreid te groeien dan helmgras, dat groeit in een grote variatie aan patronen. Dat verschil weerspiegelt ook hun verschil in duinbouw: biestarwegras bouwt lage en brede duinen en helmgras vormt hoge en smalle duinen.

Verrassend genoeg was de ruimtelijke scheutorganisatie van biestarwegras consistent, ongeacht de omgeving, terwijl de onderzoekers bij helmgras een grote variatie in patronen vonden. Lammers: “We vermoeden dat biestarwegras het risico van overstroming afweegt tegen de mogelijke voordelen, zoals een hogere toevoer van voedingsstoffen en een lagere begravingssnelheid, terwijl helmgras de opname van zand maximaliseert om overstroming volledig te vermijden.”

Kweldergras vermijdt stress op jonge leeftijd

In het tijdschrift Functional Ecology beschrijft Clea van de Ven dat Engels slijkgras (Spartina anglica) in kwelders zijn scheuten altijd clustert, ongeacht de milieuomstandigheden. In een vervolgexperiment laat ze zien dat die groeivorm de erosie rond de plant vermindert.

Van de Ven: "De resultaten tonen aan dat jonge planten aanvankelijk een scheutorganisatie volgen die fysieke stress vermijdt. Dat doen ze door hun invloed op de leefomgeving te minimaliseren, in plaats van onmiddellijk te proberen de omgeving in hun eigen voordeel aan te passen. Het geclusterde scheutpatroon van jonge planten ziet er anders uit dan bij volwassen planten. Als planten nog jong zijn, helpt clustering hen bij het vermijden van stress."

Tekst: NIOZ
Foto's: Valérie Reijers; NIOZ; Clea van de Ven