Published March 15, 2019 | Version v1
Publication Open

Seagrass Removal Leads to Rapid Changes in Fauna and Loss of Carbon

Creators

  • 1. University of Embu
  • 2. Edinburgh Napier University
  • 3. Edith Cowan University
  • 4. Kenya Marine and Fisheries Research Institute

Description

Seagrass habitats are important natural carbon sinks, with an average of ~14 kg C m−2 buried in their sediments. The fate of this carbon following seagrass removal or damage has major environmental implications but is poorly understood. Using a removal experiment lasting 18 months at Gazi Bay, Kenya, we investigated the impacts of seagrass loss on sediment topography, hydrodynamics, faunal community structure and carbon dynamics. Sediment pins were used to monitor surface elevation. The effects of seagrass removal on water velocity was investigated using Plaster of Paris dissolution. Sediment carbon concentration was measured at the surface and down to 50cm. Rates of litter decay at three depths in harvested and control treatments were measured using litter bags. Drop samples, cores, and visual counts of faunal mounds and burrows were used to monitor the impact of seagrass removal on the epifaunal and infaunal communities. Whilst control plots showed elevation, harvested plots were eroded (7.6 ± 0.4 and -15.8 ± 0.5 mm yr-1 respectively, mean ± 95% C.I). Carbon concentration in the surface sediments was significantly reduced with a mean carbon loss of 1.13 Mg C ha-1 in the top 5cm. Because sediment was lost from harvested plots, with a mean difference in elevation of 3cm, an additional carbon loss of up to 22.9 ± 2.4 Mg C ha-1 may have occurred over the 18 months. Seagrass removal had rapid and dramatic impacts on infauna and epifauna. There was a loss of diversity in harvested plots and a shift towards larger bodied, bioturbating species, with a significant increase in mounds and burrows. Buried seagrass litter decomposed significantly faster in the harvested compared with the control plots. Loss of seagrass therefore lead to rapid changes in sediment dynamics and chemistry driven in part by significant alterations in the faunal community.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تعتبر موائل الأعشاب البحرية أحواض كربون طبيعية مهمة، بمتوسط ~14 كجم C m−2 مدفونة في رواسبها. إن مصير هذا الكربون بعد إزالة الأعشاب البحرية أو تلفها له آثار بيئية كبيرة ولكنه غير مفهوم بشكل جيد. باستخدام تجربة إزالة استمرت 18 شهرًا في خليج غازي، كينيا، حققنا في آثار فقدان الأعشاب البحرية على تضاريس الرواسب، والديناميكا المائية، وهيكل مجتمع الحيوانات وديناميكيات الكربون. تم استخدام دبابيس الرواسب لمراقبة ارتفاع السطح. تم التحقيق في آثار إزالة الأعشاب البحرية على سرعة المياه باستخدام الجص من حل باريس. تم قياس تركيز كربون الرواسب على السطح وصولاً إلى 50 سم. تم قياس معدلات اضمحلال القمامة على ثلاثة أعماق في معالجات الحصاد والتحكم باستخدام أكياس القمامة. تم استخدام عينات الإسقاط والنوى والتعدادات المرئية لتلال الحيوانات والجحور لمراقبة تأثير إزالة الأعشاب البحرية على المجتمعات فوق السمكية والحيوانية. في حين أظهرت مؤامرات التحكم ارتفاعًا، تآكلت المؤامرات المحصودة (7.6 ± 0.4 و -15.8 ± 0.5 مم في السنة -1 على التوالي، متوسط ± 95 ٪ C.I). انخفض تركيز الكربون في الرواسب السطحية بشكل كبير بمتوسط فقدان للكربون قدره 1.13 ملليجرام من الهكتار-1 في أعلى 5 سم. نظرًا لفقدان الرواسب من قطع الأراضي المحصودة، بمتوسط فرق في الارتفاع يبلغ 3 سم، فقد يحدث فقدان إضافي للكربون يصل إلى 22.9 ± 2.4 ملليجرام من الهكتار على مدار 18 شهرًا. كان لإزالة الأعشاب البحرية تأثيرات سريعة ودراماتيكية على الكائنات الحية والحيوانات البحرية. كان هناك فقدان للتنوع في قطع الأراضي المحصودة وتحول نحو أنواع أكبر جسدية ومضطربة بيولوجيًا، مع زيادة كبيرة في التلال والجحور. تحلل فضلات الأعشاب البحرية المدفونة بشكل أسرع بكثير في الحصاد مقارنة بقطع التحكم. وبالتالي، يؤدي فقدان الأعشاب البحرية إلى تغيرات سريعة في ديناميكيات الرواسب والكيمياء مدفوعة جزئيًا بالتغيرات الكبيرة في مجتمع الحيوانات.

Translated Description (French)

Les herbiers marins sont d'importants puits de carbone naturels, avec une moyenne d'environ14 kg C m−2 enfouis dans leurs sédiments. Le sort de ce carbone à la suite de l'élimination ou des dommages causés par les herbiers marins a des implications environnementales majeures, mais il est mal compris. À l'aide d'une expérience d'enlèvement d'une durée de 18 mois à Gazi Bay, au Kenya, nous avons étudié les impacts de la perte d'herbiers marins sur la topographie des sédiments, l'hydrodynamique, la structure des communautés fauniques et la dynamique du carbone. Des épingles à sédiments ont été utilisées pour surveiller l'élévation de la surface. Les effets de l'élimination des herbiers marins sur la vitesse de l'eau ont été étudiés à l'aide de la dissolution du plâtre de Paris. La concentration en carbone des sédiments a été mesurée à la surface et jusqu'à 50 cm. Les taux de décomposition de la litière à trois profondeurs dans les traitements de récolte et de contrôle ont été mesurés à l'aide de sacs de litière. Des échantillons de gouttes, des carottes et des dénombrements visuels de monticules fauniques et de terriers ont été utilisés pour surveiller l'impact de l'élimination des herbiers marins sur les communautés épifauniques et infauniques. Alors que les parcelles témoins montraient une élévation, les parcelles récoltées étaient érodées (7,6 ± 0,4 et -15,8 ± 0,5 mm an-1 respectivement, moyenne ± 95 % IC). La concentration de carbone dans les sédiments de surface a été significativement réduite avec une perte de carbone moyenne de 1,13 Mg C ha-1 dans les 5 cm supérieurs. Parce que les sédiments ont été perdus des parcelles récoltées, avec une différence moyenne d'altitude de 3 cm, une perte de carbone supplémentaire allant jusqu'à 22,9 ± 2,4 Mg C ha-1 peut s'être produite au cours des 18 mois. L'élimination des herbiers marins a eu des impacts rapides et dramatiques sur l'infaune et l'épifaune. Il y a eu une perte de diversité dans les parcelles récoltées et une évolution vers des espèces bioturbatrices plus grandes, avec une augmentation significative des monticules et des terriers. La litière d'herbiers enfouis se décomposait significativement plus rapidement dans les parcelles récoltées par rapport aux parcelles témoins. La perte d'herbiers marins entraîne donc des changements rapides dans la dynamique et la chimie des sédiments, en partie dus à des altérations importantes de la communauté faunique.

Translated Description (Spanish)

Los hábitats de pastos marinos son importantes sumideros naturales de carbono, con una media de ~14 kg C m−2 enterrados en sus sedimentos. El destino de este carbono después de la eliminación o el daño de los pastos marinos tiene importantes implicaciones ambientales, pero es poco conocido. Utilizando un experimento de extracción que duró 18 meses en la bahía de Gazi, Kenia, investigamos los impactos de la pérdida de pastos marinos en la topografía de los sedimentos, la hidrodinámica, la estructura de la comunidad faunística y la dinámica del carbono. Se utilizaron clavijas de sedimento para monitorear la elevación de la superficie. Los efectos de la eliminación de pastos marinos en la velocidad del agua se investigaron utilizando la disolución de Yeso de París. La concentración de carbono del sedimento se midió en la superficie y hasta 50 cm. Las tasas de descomposición de la basura a tres profundidades en los tratamientos cosechados y de control se midieron utilizando bolsas de basura. Se utilizaron muestras de gotas, núcleos y recuentos visuales de montículos y madrigueras de fauna para monitorear el impacto de la eliminación de pastos marinos en las comunidades epifaunales e infaunales. Mientras que las parcelas de control mostraron elevación, las parcelas cosechadas se erosionaron (7.6 ± 0.4 y -15.8 ± 0.5 mm año-1 respectivamente, media ± 95% C.I). La concentración de carbono en los sedimentos superficiales se redujo significativamente con una pérdida media de carbono de 1,13 Mg C ha-1 en los 5 cm superiores. Debido a que el sedimento se perdió de las parcelas cosechadas, con una diferencia media en la elevación de 3 cm, puede haber ocurrido una pérdida de carbono adicional de hasta 22.9 ± 2.4 Mg C ha-1 durante los 18 meses. La eliminación de pastos marinos tuvo un impacto rápido y dramático en la infauna y la epifauna. Hubo una pérdida de diversidad en las parcelas cosechadas y un cambio hacia especies bioturbantes de mayor cuerpo, con un aumento significativo de montículos y madrigueras. La basura de pastos marinos enterrados se descompuso significativamente más rápido en las parcelas cosechadas en comparación con las parcelas de control. Por lo tanto, la pérdida de pastos marinos conduce a cambios rápidos en la dinámica y la química de los sedimentos impulsados en parte por alteraciones significativas en la comunidad faunística.

Files

pdf.pdf

Files (7.0 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:bd9cebba76f568e07adc80b5afe53b34
7.0 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تؤدي إزالة الأعشاب البحرية إلى تغيرات سريعة في الحيوانات وفقدان الكربون
Translated title (French)
L'élimination des herbiers marins entraîne des changements rapides de la faune et une perte de carbone
Translated title (Spanish)
La eliminación de pastos marinos conduce a cambios rápidos en la fauna y a la pérdida de carbono

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2916530819
DOI
10.3389/fevo.2019.00062

Is supplement to
https://openalex.org/W4385999594 (Other)
https://openalex.org/W4320718713 (Other)
https://openalex.org/W4306254184 (Other)
https://openalex.org/W3151507246 (Other)
https://openalex.org/W3113652340 (Other)
https://openalex.org/W2892263107 (Other)
https://openalex.org/W2892118224 (Other)
https://openalex.org/W2790953083 (Other)
https://openalex.org/W2001209225 (Other)
https://openalex.org/W1990093476 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Kenya

References

  • https://openalex.org/W1973230729
  • https://openalex.org/W1980708707
  • https://openalex.org/W1984990588
  • https://openalex.org/W1990152773
  • https://openalex.org/W1999803596
  • https://openalex.org/W2001209225
  • https://openalex.org/W2046367790
  • https://openalex.org/W2051697307
  • https://openalex.org/W2051946460
  • https://openalex.org/W2052227797
  • https://openalex.org/W2060671207
  • https://openalex.org/W2084120407
  • https://openalex.org/W2094785904
  • https://openalex.org/W2102031718
  • https://openalex.org/W2104193800
  • https://openalex.org/W2109532328
  • https://openalex.org/W2114056667
  • https://openalex.org/W2118400269
  • https://openalex.org/W2124501253
  • https://openalex.org/W2128557880
  • https://openalex.org/W2143821395
  • https://openalex.org/W2144134336
  • https://openalex.org/W2147547014
  • https://openalex.org/W2147924102
  • https://openalex.org/W2169312523
  • https://openalex.org/W2169597810
  • https://openalex.org/W2176711581
  • https://openalex.org/W2211479231
  • https://openalex.org/W2290006864
  • https://openalex.org/W2346874342
  • https://openalex.org/W2463076374
  • https://openalex.org/W2474682767
  • https://openalex.org/W2542613947
  • https://openalex.org/W2614041436
  • https://openalex.org/W2754655170
  • https://openalex.org/W2774805849
  • https://openalex.org/W2800109220
  • https://openalex.org/W2893308377
  • https://openalex.org/W2902612010
  • https://openalex.org/W4246677617
  • https://openalex.org/W4388310728