Ålegræs trives overraskende godt i giftig havbund - men dør alligevel

Undersøiske enge af havgræsser vokser i store dele af verden, hvor de fungerer som hjem for mange forskellige smådyr, filtrerer vandet og tilbageholder kulstof og næringssalte. Men engene er truet i næsten alle egne af verden, og flere steder, også i Danmark, arbejder forskere og myndigheder på højtryk for at forhindre havgræsser i at forsvinde.

Nu kan biologer fra SDU lægge endnu en vigtig brik i forståelsen af havgræssernes liv.

Det har længe været kendt, at stoffet sulfid hører med til trusselsbilledet. Sulfid er et naturligt forekommende giftstof, der findes i den havbund, som havgræs vokser i. Havbunden er kendetegnet ved at være blottet for ilt og lugter af rådne æg, når man roder op i den.

Der er altså en sammenhæng mellem sulfid og havgræs-død, og det har været oplagt at tro, at planterne ikke kan tåle sulfid, og at stigende forekomster af sulfid som følge af øget forurening påvirker havgræsplanterne negativt.

”Men vores forskning viser, at havgræs som udgangspunkt sagtens kan tåle sulfid. Faktisk har havgræsser gavn af sulfid”, forklarer postdoc, Ph.D. Harald Hasler-Sheetal, der står bag studiet sammen med professor Marianne Holmer. Begge er fra Biologisk Institut, Syddansk Universitet.

Havgræsserne får stress

Studiet viser, at havgræsser evner at beskytte sig mod ca. to tredjedele af den sulfid, der trænger ind i planten, således at sulfiden ikke påvirker planten negativt. Den sidste tredjedel optager planten i sit væv og bruger enzymer til at omdanne sulfiden til gavnlige stoffer, som den kan udnytte i sin vækst.

Men selvom havgræsser altså sagtens kan tåle sulfid, er alt ikke bare godt.

”Havgræsser kan ikke tåle sulfid under alle forhold. Hvis en havgræs bliver stresset, f.eks. ved unaturligt høje sulfid forekomster i havbunden eller ved dårlige lysforhold som følge af skygning fra planteplankton, svækkes plantens kapacitet til at afgifte sulfid, og planten bliver dermed dårligere til at modstå sulfid. Det er ligesom, når mennesker får stress; så kan vi heller ikke præstere optimalt. Stresssede havgræsser vokser dårligere og dør måske helt – det er det, vi ser over st ore dele af verden, hvor havgræsserne går tilbage”, forklarer Harald Hasler-Sheetal.

Faktorer, der kan stresse havgræsser, så de mister sin naturlige evne til at afgifte sig selv for sulfid, er bl.a.:

• Uklart vand: Det blokerer for solens lys, så havgræs ikke kan producere nok ilt.
• Højere temperaturer: Hvis vandet bliver varmere, er der større risiko for lavt iltindhold i vandet, hvilket nedsætter havgræssets kapacitet til at afgifte sulfid.
• Udledning af næringsstoffer: Når der skyller f. eks. gødning ud fra markerne omkring en fjord, kommer der mange næringsstoffer ud i vandet. Det stimulerer opvækst af planteplankton, som dels skygger og dels forbruger ilten i vandet, når de synker til bunds.

Sådan afgifter havgræsser sig selv

Ca. to tredjedele af den sulfid, som findes i havbunden, bliver holdt væk fra plantens indre af en iltkappe rundt om planternes rødder. Planten sender ilt ned i sine rødder og ilten siver ud af rødderne. Således dannes der en kappe af ilt omkring rødderne, som forhindrer sulfid i at trænge ind i planten.

Kappen opretholdes i dagslys, hvor planten producerer ilt, som diffunderer ned til rødderne. Om natten diffunderer ilten fra vandet igennem planten ned til rødderne. En del af ilten bruges til at omdanne sulfid til svovl, som planten aflejrer som et ufarligt stof på indersiden af plantens kanaler til gastransport.

Den sidste tredjedel af sulfiden får lov at trænge ind i planten, formentligt primært om natten, hvor iltkappen er mindst. Her omdanner enzymer sulfiden til nyttige stoffer, som fungerer som næring for planten.

Hvis havgræsser ikke får ilt nok, kan de ikke opretholde disse afgiftningsmekanismer, og planterne udsættes for giftig sulfid, som ødelægger essentielle enzymer og nedsætter planternes vækst.

Fakta om havgræs

Havgræs er ikke en tangart, men en plante, der har blomster, blade og rødder ligesom planter på land. Den sætter også frø, som kan sås i havbunden og blive til nye planter. Der findes ca. 60 havgræs-arter i verden. I Danmark findes ålegræs (Zostera marina) og dværgålegræs (Zostera noltii). Havgræs har brug for lys og vokser derfor ikke på dybere vand, end at ca. 10 % af solens lys kan nå ned til planterne. I Danmark vokser der ålegræs-enge ud for næsten alle kyster, undtagen Vesterhavskysten, hvor vind, bølger og strømme er for turbulente til, at rodfæstede planter kan blive stående i havbunden.

Kontakt
Harald Hasler-Sheetal. hasler@biology.sdu.dk, tlf. 6550 8466 og 5252 5524.
Marianne Holmer holmer@biology.sdu.dk, tlf 6011 2605.

Illustration Ålegræsrødder, der er omgivet af ilt-kappe (blå "bobbel" omgivet af lilla).

Ref: PLOS ONE: Sulfide Intrusion and Detoxification in the Seagrass Zostera marina. Harald Hasler-Sheetal, Marianne Holmer. DOI:10.1371/journal.pone.0129136 June 1, 2015.