Morski las – jak powstają podwodne gąszcze glonów?

Morski las to skupisko dużych brunatnic, głównie listownic i wielkomorszczu. Przyczepiają się chwytnikami do skalistego dna i unoszą koronę wysoko ku powierzchni. Od podwodnej łąki odróżnia go grupa organizmów, bo łąkę tworzą zakorzenione w piasku rośliny kwiatowe, takie jak trawa morska. Las potrzebuje naraz twardego podłoża, światła, chłodnej wody i wysokiego zasolenia, więc łatwo go stracić.

Czym morski las różni się od podwodnej łąki?

Morski las to skupisko dużych brunatnic. Ich plechy budują piętra: chwytniki przy dnie, kauloidy w roli pni i koronę unoszoną wysoko nad dnem. Taki las wodorostowy (kelp forest) tworzą głównie listownice z rodzaju Laminaria i wielkomorszcz gruszkonośny. Krajobrazy dna zdominowane przez duże glony o złożonej budowie są powszechne, ale nazewnictwo wciąż się chwieje.

Te same ekosystemy nazywa się zamiennie „lasami” albo „łanami” (beds). Praca Wernberga i Filbee-Dexter widzi korzyści w jednym, intuicyjnym terminie „las” dla wszystkich krajobrazów zdominowanych przez glony tworzące siedlisko. Gdzie więc kończy się las, a zaczyna łąka? Pierwszym kryterium jest wielkość glonów. Według podziału, który stosuje część badaczy, duże glony tworzą lasy, średnie łany i łąki, a małe darń. Praca w Ecology and Evolution przytacza ten podział i go odrzuca. Drugim kryterium jest grupa organizmów. Łąka trawy morskiej (Zostera, Posidonia) składa się z roślin kwiatowych zakorzenionych w piasku, a nie z glonów przyczepionych do skały. Morszczyn sytuuje się na granicy: to brunatnica, ale niższa od listownic, więc jego skupiska nazywa się raz lasem, raz łanem.

Od zarodnika do dorosłej plechy brunatnicy

Las zaczyna się od stadium niewidocznego gołym okiem i dochodzi do dorosłej postaci w czterech etapach:

1. Zarodnik pływkowy – dorosła plecha uwalnia go do wody, gdzie dryfuje.
2. Gametofit – mikroskopijne stadium męskie albo żeńskie, które wyrasta z zarodnika osiadłego na skale lub kamieniu.
3. Młody sporofit – powstaje z zapłodnionej komórki jajowej i od razu tworzy zawiązek chwytnika, który kotwiczy go w szczelinach skały.
4. Kauloid z blaszkami – łodygowaty trzon wydłuża się ku światłu, a na nim wyrastają blaszki plechy.

Ostatni etap przebiega w tempie rzadko spotykanym w przyrodzie. Według opisu wielkomorszczu od NOAA Macrocystis pyrifera przyrasta nawet o 50–60 cm na dobę. Jej plecha osiąga kilkadziesiąt metrów długości. Sztywny pień nie jest jej potrzebny, bo pion zapewniają pęcherze pławne.

Czemu więc taki las nie porasta każdego wybrzeża? Potrzebuje czterech warunków jednocześnie: twardego podłoża dla chwytnika, światła docierającego do dna, chłodnej i żyznej wody oraz wysokiego zasolenia. Dla wielkomorszczu dobre warunki to woda o temperaturze 50–65 °F, czyli około 10–18 °C, z obfitością składników odżywczych. Na piaszczystym dnie zarodnik nie osiądzie. W mętnej wodzie słabnie wzrost sporofitu.

Wycięty przez ocieplenie las trudno odrasta

W części zasięgu ciepła woda wypiera las. Na zwolnionym dnie wyrasta wtedy darń z drobnych glonów, która blokuje powrót listownic. W badaniu przeżywalności listownic na darni za górną granicę przeżycia gametofitów listownicy cukrowej (Saccharina latissima) przyjęto 22 °C. Tę wartość wzięto z wcześniejszych badań. Autorzy powiązali zanik lasu z trwającym od dziesięcioleci wzrostem temperatury morza. Na badanych stanowiskach ładunek biogenów spadł wyraźnie, więc przyczyną nie była eutrofizacja.

Darń jest przy tym słabą kotwicą. Listownice osiadłe na niej zamiast na skale odrywa od podłoża siła 2 do 4 razy mniejsza. W terenie przetrwało 61% osobników przyczepionych do darni i 81% przyczepionych do skały. Darń prawdopodobnie hamuje gametofity także chemicznie, wydzielając substancje allelopatyczne, czyli związki tłumiące wzrost sąsiednich glonów.

Utrata lasu nie jest więc przerwą, tylko zmianą ekosystemu. Badanie opublikowane w Science pokazało, że ekstremalne ocieplenie u wybrzeży Australii spowodowało załamanie lasu i zmianę składu zbiorowiska. W północno-wschodnim Atlantyku cofają się Laminaria hyperborea i Laminaria digitata. Miejscami zastępuje je krótkowieczna Saccorhiza polyschides.

Bałtycki morski las to łany morszczynu

W Bałtyku rolę morskiego lasu pełnią skupiska morszczynu pęcherzykowatego, bliższe łanowi niż lasowi listownic. Wielkim brunatnicom brakuje tu soli: średnie zasolenie Bałtyku wynosi około 7‰, kilkakrotnie mniej niż w oceanie.

Morszczyn był kiedyś pospolitym glonem na kamiennych rafach pod Gdynią. Projekt Instytutu Oceanologii PAN sprawdza, czy gatunek wrócił. Kilka prób posadzenia morszczynu sprowadzonego ze Szwecji nie przywróciło gatunku. Od 2021 r. na plażach znajduje się jednak wyraźnie więcej jego kawałków. Niedawno w Zatoce Puckiej odnaleziono wolno żyjące plechy.

Dno przerzedziła eutrofizacja. Nadmiar azotu i fosforu napędza zakwity, w których fitoplankton mętni wodę i odcina dno od światła. Łąki trawy morskiej niszczyła też eksploatacja dna w celu pozyskiwania agaru z glonów. Według badań łąk Zatoki Puckiej prowadzonych od 2018 roku trawa morska zajmuje tam coraz większy obszar.

Czy zielone kożuchy na plaży to resztki tego lasu? Nie. To zielenice nitkowate, które rosną luzem z nadmiaru biogenów. Fale wyrzucają je masowo na brzeg. Osiadłe brunatnice trzymają się kamieni chwytnikiem. Morszczyn rozpoznasz po brunatnej, rozgałęzionej plesze z pęcherzykami.