Slimme voortplantingsstrategie maakt klein zeegras veerkrachtig

Het kleine zeegras (Zostera noltii) in de noordelijke Waddenzee is veel veerkrachtiger dan men dacht. Veranderende omstandigheden in de zee zijn dan ook geen grote bedreiging voor deze soort. Een nieuw ontdekte overlevingsstrategie blijkt daarbij van belang. Dat concludeerde Andreas Zipperle uit zijn promotieonderzoek naar de voortplantingsstrategie van het kleine zeegras in de Waddenzee. Zipperle promoveert op 1 oktober 2012 op dit onderwerp.

In de Waddenzee komen twee soorten zeegras voor: groot zeegras (Zosterea marina) en klein zeegras (Zosterea noltii). Het grote zeegras lijkt uit grote delen van de Waddenzee te verdwijnen en krijgt daarom in de wetenschap veel aandacht. Het kleine zeegras doet het wel goed, en bleef daardoor onderbelicht. Zipperle onderzocht juist deze soort. Klein zeegras kan zich goed herstellen, ook na begrazing door ganzen. Er ontstaan echter zelden nieuwe weiden in de Waddenzee. Zipperle onderzocht welke voortplantingsstrategieën van het kleine zeegras zorgen voor deze eigenschappen. Hij richtte zich daarbij niet op de Nederlandse Waddenzee, maar op de noordelijke Waddenzee.

Stuifmeel

Zeegras plant zich voort door middel van stuifmeelkorrels. Een mannelijke bloem produceert de stuifmeelkorrels, die via het water bij een vrouwelijke bloem terecht moeten komen, waar vervolgens zaden gevormd worden. Die stuifmeelkorrels en zaden kunnen zich door het water echter moeilijk verspreiden. Daardoor vreesde men lange tijd dat er vooral inteelt binnen een genetisch gerelateerde kolonie plaatsvond, waardoor er weinig genetische variatie binnen een zeegrasweide ontstaat. Dat kan nadelig zijn wanneer de omstandigheden in het milieu veranderen. Als het zeegras genetisch niet op die verandering voorbereid is, kunnen hele zeegrasvelden tegelijkertijd uitsterven.

Zaadbanken

Uit zijn onderzoek concludeert Zipperle dat de veerkracht van de Z. noltii grasvelden vooral zit in de overleving van zaden en kruisbestuiving. Door genetische analyses ontdekte hij twee belangrijke dingen. Allereerst bleek dat er veel minder sprake was van inteelt dan men altijd dacht, waardoor de genetische variatie binnen de grasvelden hoog is, en eventuele veranderingen in het milieu dus niet direct een bedreiging voor het complete veld vormen.

Nieuwe ontdekking

Daarnaast ontdekte hij dat er rondom zo’n grasveld zaadbanken liggen, waar zaden van de Z. noltii voor minstens drie jaar kunnen worden opgeslagen. De ontdekking van deze strategie is compleet nieuw en verklaart een groot deel van de kracht van het kleine zeegras om een grasveld te herstellen na beschadiging. Als er te veel planten verdwijnen, ontkiemen de zaden en worden daarmee de gaten opgevuld.

Herstel

Vervolgens vroeg Zipperle zich af of het grote zeegras wellicht door een soortgelijke strategie ook hersteld kan worden. Hij concludeert dat het aanleggen van nieuwe velden in de Nederlandse Waddenzee door transplantatie moeilijk haalbaar is, maar dat het in sommige gebieden via zaden wel mogelijk zou kunnen zijn. Zipperle doet diverse aanbevelingen over het transplanteren van planten uit andere kolonies naar een bestaand veld, om de genetische variatie te vergroten. Een beperkende factor bij het herstel en in stand houden van zeegraskolonies in de Waddenzee blijven de omgevingsfactoren. Vooral de bouw van de Afsluitdijk en andere menselijke ingrepen hebben, zeker in het Nederlandse deel, een grote negatieve invloed gehad.

Eerder onderzoek

Eerder dit jaar ontdekten onderzoekers aan de Rijksuniversiteit Groningen, de Radboud Universiteit Nijmegen en het Koninklijk Nederlands Instituut voor Zeeonderzoek al dat het grote zeegras samenwerkt met schelpdiertjes en bacteriën en daardoor in staat is om in de Waddenzee te overleven. Wetenschappers vermoeden dat andere zeegrassoorten deze strategie ook gebruiken. Daaruit concluderen zij dat bij pogingen tot het planten van nieuwe velden deze schelpdiertjes en bacteriën dus óók getransplanteerd moeten worden. Recent zijn Rijkswaterstaat en de Radboud Universiteit Nijmegen gestart met een pilotstudie over het gebruik van zeegraszaden.

Curriculum vitae

Andreas Zipperle (Duitsland, 1976) studeerde biologie aan de universiteit van Keulen in Duitsland. Zijn promotieonderzoek, gefinancierd met een Ubbo Emmius beurs, verrichtte hij bij de vakgroep van zijn eerste promotor, prof.dr. Jeanine L. Olsen, Marine Benthic Ecology and Evolution, onderdeel van het Center for Ecological and Evolutionary Studies van de Rijksuniversiteit Groningen. Hij promoveert tot doctor in de wiskunde en natuurwetenschappen aan de RUG op het proefschrift Clonal and sexy: the dynamics of sexual and asexual reproduction in dwarfeelgraas, Zostera noltii Hornemann in the northern Wadden Sea. Zipperle werkt nu als consultant voor risicoanalyse en biologische vragen bij het Centre for Integrated Sediment Management aan de Technische Universiteit van Hamburg-Harburg in Duitsland.