3.1. Γενική οικολογία της υγροτοπικής βλάστησης

Οι υγρότοποι είναι ένα από τα πιο σημαντικά οικοσυστήματα για τους ανθρώπινους πληθυσμούς, παρέχοντας πολλές οικολογικές υπηρεσίες, αλλά παραδόξως και ένα από τα περισσότερο επηρεασμένα από την παγκόσμια αλλαγή, συμπεριλαμβανομένης της κλιματικής αλλαγής και της εντατικοποίησης των ανθρώπινων δραστηριοτήτων. Η βλάστηση είναι ένα πολύ σημαντικό συστατικό της λειτουργίας των οικοσυστημάτων των υγρότοπων, και συνεπώς συμβάλλει σε πολλές οικολογικές υπηρεσίες, όπως η ρύθμιση του κλίματος και η βελτίωση της ποιότητας του γλυκού νερού, καθώς και η παροχή πρωτογενούς παραγωγής και βιότοπων για την άγρια ζωή κλπ.. Ωστόσο, ο βαθμός κάθε παρεχόμενης υπηρεσίας εξαρτάται από τον τύπο βλάστησης, συμπεριλαμβανομένης της σύνθεσης των ειδών, και από παράγοντες όπως η πυκνότητα, το ύψος, η βιομάζα, κλπ.. Στο πλαίσιο της παγκόσμιας αλλαγής, η διαχείριση της βλάστησης είναι συχνά απαραίτητη για την αποκατάσταση, τη διατήρηση ή την αύξηση των πολύτιμων υπηρεσιών. Η διαχείριση της βλάστησης απαιτεί την κατανόηση της λειτουργίας των υγρότοπων και των σημαντικότερων παραγόντων της δομής της βλάστησης και της σύνθεσης των ειδών.  Ωστόσο, η οικολογική γνώση της βλάστησης των υγρότοπων δεν ανταποκρίνεται κατ’ ανάγκη στη μεγάλη ποικιλία οικολογικών καταστάσεων που υπάρχουν στο πεδίο, και η πρακτική διαχείριση είναι συνήθως ένας συνδυασμός εμπειρικής γνώσης και πειραματικής, επιτόπιας προσέγγισης.  Εδώ θα επανεξετάσουμε πρώτα τις βασικές μας γνώσεις σχετικά με την οικολογία των υγρότοπων, τους κύριους περιβαλλοντικούς περιορισμούς για τα φυτά και τις προσαρμογές τους σε αυτούς, και πώς αυτή η γνώση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη διαχείριση των υγρότοπων. Στη συνέχεια, θα παρουσιάσουμε τα ερωτήματα που έθεσε η διαχείριση των καλαμιώνων στις Πρέσπες, στο πλαίσιο των αποτελεσμάτων των επιτόπιων μελετών και πειραμάτων μας.  

Οι υγρότοποι είναι ένα μεταβατικό σύστημα στο οποίο η διαχωριστική γραμμή μεταξύ των χερσαίων και των υδάτινων βιότοπων είναι ασαφής. Ο ορισμός των υγρότοπων ποικίλει, αλλά οι περισσότεροι ορισμοί συγκλίνουν στη σημασία της κατάκλυσης του εδάφους (ή του κορεσμού του με νερό), με δύο θεμελιώδεις συνέπειες: υδρομορφικό έδαφος, που χαρακτηρίζεται από μείωση ιόντων, και βλάστηση που κυριαρχείται από είδη φυτών που είναι προσαρμοσμένα σε κατάκλυση (ή τον κορεσμό του εδάφους με νερό). Οι υγρότοποι ποικίλουν ανάλογα με το γεωλογικό, γεωμορφολογικό και ιστορικό τους πλαίσιο, καθώς και με τη υδρολογία τους (εποχή, διάρκεια,  και βάθος κατάκλυσης), τη χημεία του νερού, και το βαθμό της ανθρώπινης όχλησης στην οποία υπόκεινται.

Τα είδη φυτών των υγρότοπων είναι μια ταξινομικά ποικίλη οικολογική ομάδα, που περιλαμβάνει διαφορετικές τύπους μορφών ανάπτυξης που αντιστοιχούν σε παραλλαγές προσαρμογής στις καταπονήσεις που προκαλούνται από την κατάκλυση και περιλαμβάνουν είδη από πολύ διαφορετικές οικογένειες και τάξεις φυτών, τα οποία θα μπορούσαν να οριστούν σε γενικές γραμμές ως “φυτά προσαρμοσμένα σε συνθήκες πλημμυρών”. Η κατάκλυση έχει σημαντικές συνέπειες για το φυσικό περιβάλλον των φυτών (και των ζώων). Η ένταση του φωτός, που παρέχει την ενέργεια για τη φωτοσύνθεση, μειώνεται εκθετικά με το βάθος και γίνεται ένας σημαντικός περιοριστικός παράγοντας. Οι συγκεντρώσεις διαλυμένων αερίων είναι συνήθως χαμηλές στο νερό και μειώνονται γρήγορα όταν αυξάνεται η θερμοκρασία, ένα γεγονός που έχει σημαντικές συνέπειες όσον αφορά  το οξυγόνο, που είναι απαραίτητο για την αναπνοή των περισσότερων φυτών και ζώων. Το οξυγόνο παράγεται από πράσινα φυτά (μέσω της φωτοσύνθεσης) κατά τη διάρκεια της ημέρας, αλλά αυτή η παραγωγή σταματά τη νύχτα και μπορεί να καταναλωθεί γρήγορα με την αναπνοή. Ομοίως, η συγκέντρωση του CO₂ στο νερό είναι χαμηλή, γεγονός που περιορίζει τη φωτοσύνθεση. Η διαθεσιμότητα οξυγόνου στα ιζήματα είναι ακόμη χαμηλότερη από ότι στο νερό, οδηγώντας σε συσσώρευση τοξικών ενώσεων και απώλεια αζώτου μέσω απονιτροποίησης.  Γενικότερα η έλλειψη οξυγόνου στα ιζήματα έχει πολλαπλές συνέπειες για τη διαθεσιμότητα θρεπτικών συστατικών στα φυτά. Επιπλέον, η υποβρύχια επικονίαση είναι δύσκολη λόγω του υψηλού ιξώδους του νερού και των χαμηλών ποσοστών επιβίωσης των κόκκων γύρης κάτω από την επιφάνεια του νερού.  

Οι προσαρμογές των φυτών στη ζωή κάτω από το νερό έχουν ως αποτέλεσμα την καθιέρωση διαφορετικών μορφών ανάπτυξης κατά μήκος των βαθμίδων κατάκλυσης (όπου περιλαμβάνεται το βάθος του νερού, η διάρκεια  και η συχνότητα), συχνά ανάλογα με τα πρότυπα ζωνώσεων.  

Τα ελόφυτα (όπως είναι το Phragmites australis, κοινό καλάμι) έχουν όρθια μορφή ανάπτυξης, με τα φύλλα και τα ανθισμένα τους όργανα να διατηρούνται πάνω από την επιφάνεια του νερού, αποφεύγοντας έτσι τις περισσότερες δυσκολίες της ζωής στο νερό. Αντιμετωπίζουν την έλλειψη οξυγόνου στα ιζήματα μέσω της ενεργού μεταφοράς οξυγόνου στο ριζικό σύστημα και η επικονίασή τους είναι εναέρια.

Τα βυθισμένα φυτά με επιπλέοντα φύλλα (π.χ. Nymphaea alba, λευκό νούφαρο) έχουν τα στόματά τους στην άνω πλευρά των φύλλων τους (σε αντίθεση με άλλα φυτά), διευκολύνοντας την ανταλλαγή αερίων (CO₂ και O₂) με τον αέρα αντί για το νερό. Τα άνθη τους βρίσκονται πάνω από την επιφάνεια του νερού και η επικονίασή τους γίνεται εναέρια.

Τα βυθισμένα φυτά έχουν έντονα τροποποιημένα φύλλα, με βαθιές εγκολπώσεις  προκειμένου να μεγιστοποιείται η επαφή τους με το νερό και έτσι να βελτιστοποιείται  η ανταλλαγή αερίων. Τα φύλλα αυτά μπορούν επίσης να απορροφούν κάποια θρεπτικά συστατικά από τη στήλη του νερού (ανάλογα με το είδος και τις σχετικές συγκεντρώσεις ιόντων στο νερό και στα ιζήματα), όπου αυτά βρίσκονται σε πιο διαθέσιμη μορφή. Ορισμένα βυθισμένα φυτά έχουν αποκτήσει την ικανότητα να χρησιμοποιούν διαλυμένα ανθρακικά άλατα (CO₃^-2) εκτός του CO₂ ως βάση για τη φωτοσύνθεση, γεγονός που τους επιτρέπει υψηλότερη παραγωγικότητα (σε ουδέτερες ή αλκαλικές  συνθήκες) και κατά συνέπεια ένα ισχυρό ανταγωνιστικό πλεονέκτημα.

Μεταξύ αυτών των τελευταίων ομάδων, ορισμένα είδη μπορούν να αναπαραχθούν κάτω από το νερό, κάτι που αποτελεί το πιο ολοκληρωμένο στάδιο προσαρμογής. Τα φύκη (άλγες) και λίγα αγγειόσπερμα (π.χ.: Callitriche sp., Ceratophyllum sp.) ανήκουν σε αυτή την ομάδα. 

Further Reading

White, G., Self, M & S. Blyth. 2011. Bringing reedbeds to Life: Creating and managing reedbeds for wildlife. Royal Society for the Protection of Birds.
https://www.rspb.org.uk/globalassets/downloads/documents/conservation-projects/bringing-reedbeds-back-to-life/bringing-reed-beds-to-life-report.pdf