Солёный марш, также известный как прибрежный солончак или прибрежный марш — прибрежная экосистема, приливное болото, в верхней прибрежной приливной зоне между сушей и открытой солёной или солоноватой водой, которая регулярно затопляется приливами. Здесь преобладают густые заросли галофитных (солеустойчивых) растений, таких, как травы или невысокие кустарники. Эти растения имеют наземное происхождение и необходимы для устойчивости болота при улавливании и связывании наносов. Солёные марши играют большую роль в водных пищевых сетях и доставке питательных веществ в прибрежные воды. Они также поддерживают наземных животных и обеспечивают защиту побережья.
Понятие марша неоднозначно в различных языках и странах. Солёный марш — это частный случай марша, «солончаковый луг на аллювиальных отложениях на берегу солёного водоёма, где уровень воды подвержен колебанию, часто вследствие прилива».
Исторически солёные марши подвергались угрозе из-за плохо реализованных методов управления прибрежными зонами, когда земли использовались для нужд человека или загрязнялись сельским хозяйством, расположенным вверх по течению, или другими промышленными прибрежными видами использования. Кроме того, повышение уровня моря, вызванное изменением климата, ставит под угрозу другие болота из-за эрозии и затопления болот, которые в противном случае были бы приливными. Однако недавнее признание как экологами, так и обществом в целом важности солёных маршей для биоразнообразия, экологической продуктивности и других экосистемных услуг, таких как , привело к увеличению масштабов восстановления и управления солёных маршей с 1980-х годов.
Основная информация
Солёные марши встречаются на низкоэнергетических береговых линиях в умеренных и высоких широтахAllen, JRL, Pye, K (1992). Saltmarshes: morphodynamics, conservation, and engineering significance. Cambridge University Press. Cambridge, UK., которые могут быть стабильными, всплывающими или погружающимися в зависимости от того, превышает ли уровень отложений относительное повышение уровня моря, равно ему или ниже относительного повышения уровня моря (скорость опускания плюс изменение уровня моря), соответственно. Обычно эти береговые линии состоят из илистых или песчаных отмелей (известных также как ватты), которые питаются отложениями впадающих рек и ручьевChapman, V. J. (1974). Salt marshes and salt deserts of the world. Phyllis Claire Chapman, Germany.. К ним обычно относятся защищенные места, такие как насыпи, устья рек и подветренная сторона барьерных островов и кос. В тропиках и субтропиках их заменяют мангровые заросли —территории, отличающаяся от солёного марша тем, что вместо травянистых растений в них преобладают солеустойчивые деревья.
Большинство солёных маршей имеют низкий рельеф с невысокими высотами, но обширную территорию, что делает их чрезвычайно популярными среди населенияBromberg-Gedan, K., Silliman, B. R., and Bertness, M. D. (2009). «Centuries of human driven change in salt marsh ecosystems», Annual Review of Marine Science, 1: 117—141.. Солёные марши расположены среди различных форм рельефа в зависимости от их физических и геоморфологических условий. К таким формам болотного рельефа относятся дельтовые болота, устьевые болота, заграждения, открытые берега, заливы и болота в затопленных долинах. Дельтовые болота связаны с крупными реками, многие из которых встречаются в Южной Европе, например, Камарг во Франции в дельте Роны или дельта Эбро в Испании. Они также широко распространены в реках дельты Миссисипи в США. В Новой Зеландии большинство солончаков расположено в верховьях эстуариев, в районах с небольшим волновым воздействием и высоким уровнем осадковTe Ara — The Encyclopedia of New Zealand (2005—2010). «Plants of the Estuary» . Retrieved 15 March 2010. Такие болота расположены в региональном парке Ауиту в Окленде, в устье Манавату и в устье Эйвон-Хиткот/Ихутай в Крайстчерче. Забарьерные болота чувствительны к изменению формы барьеров, со стороны суши, от которых они образовались. Они распространены вдоль большей части восточного побережья США и Фризских островов. Большие, неглубокие прибрежные заливы могут содержать солёные марши, например, залив Моркам и Портсмут в Великобритании и залив Фанди в Северной Америке.
Солёные марши иногда включаются в лагуны, и разница не очень заметна. Например, Венецианская лагуна в Италии состоит из таких видов животных и/или живых организмов, принадлежащих к этой экосистеме. Они оказывают большое влияние на биоразнообразие региона. Экология солёных маршей включает в себя сложные пищевые сети, которые включают первичных продуцентов (сосудистые растения, макроводоросли, диатомовые водоросли, эпифиты и фитопланктон), первичных потребителей (зоопланктон, макрозоа, моллюски, насекомые) и вторичных потребителейVernberg, F. J. 1993. Salt-Marsh Processes: A Review. Environmental Toxicology and Chemistry 12:2167-2195..
Низкая физическая энергия и высокая трава служат убежищем для животных. Многие морские рыбы используют солёные марши в качестве мест выращивания своих детенышей, прежде чем они переберутся в открытые воды. Птицы могут выращивать птенцов среди высокой травы, потому что болота обеспечивают как убежище от хищников, так и обильные источники пищи, включая рыбу, пойманную в водоемах, насекомых, моллюсков и червейScott, D. B., J. Frail-Gauthier, and P. J. Mudie. 2014. Coastal wetlands of the world: geology, ecology, distribution and applications. Cambridge University Press, New York.
На карте мира Солёные марши в 99 странах (по сути, во всем мире) были нанесены на карту Макоуэном и др. 2017 году. В общей сложности 5 495 089 гектаров нанесенных на карту солёных маршей в 43 странах и территориях представлены в шейп-файле многоугольника Географической информационной системы. Эта оценка находится на относительно нижнем уровне предыдущих оценок (2,2-40 млн га). Более позднее исследование консервативно оценило глобальную площадь солёных маршей в 90 800 км 2 (9 080 000 гектаров). Самые обширные солёные марши в мире находятся за пределами тропиков, в частности, на низменных, свободных ото льда побережьях, заливах и эстуариях Северной Атлантики, которые хорошо представлены в глобальном наборе полигональных данных.
Формирование Формирование солёного марша начинается, когда приливные отмели поднимаются над уровнем моря за счёт нарастания отложений, а затем скорость и продолжительность приливных наводнений уменьшаются, так что растительность может колонизировать открытую поверхностьPethick, J. (1984). An introduction to coastal geomorphology. Edward Arnold, London.. Появление черенков пионерных видов, их семян или части корневищ сочетается с созданием подходящих условий для их прорастания и укоренения в процессе колонизацииBoorman, L., Hazelden, J., and Boorman, M. (2002). «New salt marshes for old — salt marsh creation and management». The Changing Coast, EUROCAST/EUCC, EUROCOAST Littoral 2002: Porto, Portugal; 35-45.. Когда реки и ручьи достигают низкого уклона приливных отмелей, скорость стока уменьшается, и взвешенные осадки оседают на приливную плоскую поверхность, чему способствует эффект подпора прилива. Маты нитчатых сине-зелёных водорослей могут при контакте фиксировать частицы ила и глины на их липкой оболочкеGinsburg, R. N., and Lowenstam, H. A. (1958). «The influence of marine bottom communities on the depositional environment of sediments». The Journal of Geology, 66: (3), 310—318., что также может повысить эрозионную устойчивость отложенийAspden, R. J., Vardy, S. and Paterson, D. M. (2004). Salt marsh microbial ecology: microbes, benthic mats and sediment movement. In Fagherazzi, S., Marani, M. and Blum, L. K. (Eds), The Ecogeomorphology of Tidal Marshes (pp. 115—136). American Geophysical Union, Washington, DC.. Это способствует процессу нарастания отложений, позволяя колонизировать видами растений (например, виды . Эти виды сохраняют осадок, смываемый приливом вокруг своих стеблей и листьев, и образуют низкие илистые холмики, которые в конечном итоге сливаются, образуя террасы осадконакопления, росту которых вверх способствует подповерхностная сеть корней, связывающая осадкиBird, E. (2008). Coastal geomorphology: an introduction. John Wiley & Sons Ltd, West Sussex, England.. Как только растительность установится на террасах осадконакопления, дальнейшее улавливание и аккреция наносов может привести к быстрому росту поверхности болота вверх, что приводит к быстрому уменьшению глубины и продолжительности приливных наводнений. В результате на этой территории могут обитать конкурентоспособные виды, предпочитающие возвышенности по отношению к уровню моря, и часто развивается смена растительных сообществ.
Приливные наводнения и зонирование растительности
Прибрежные солёные марши можно отличить от наземных мест обитания по ежедневным приливным потокам, которые возникают и постоянно затопляют эту территорию. Это важный процесс доставки наносов, питательных веществ и воды для растений в болото. На возвышенностях в верхней болотной зоне приливный приток гораздо меньше, что приводит к более низким уровням солёности. Засоление почв в нижней болотной зоне довольно постоянное из-за ежедневных ежегодных приливов. Однако в верховьях болота проявляется изменчивость солёности в результате менее частых наводнений и изменений климата. Осадки могут снизить солёность, а суммарное испарение может увеличить её уровень в засушливые периоды. В результате возникают микроместа обитания, заселённые разными видами флоры и фауны в зависимости от их физиологических возможностей. Флора солёных маршей дифференцируется по уровням в зависимости от индивидуальной переносимости растений к солёности и уровню грунтовых вод. Растительность, встречающаяся у воды, должна быть способна выдерживать высокие концентрации соли, периодическое погружение в воду и определённое движение воды, в то время как растения, расположенные дальше вглубь суши, на болотах, иногда могут испытывать засушливые условия с низким содержанием питательных веществ. Было обнаружено, что верхние болотные зоны ограничивают виды из-за конкуренции и отсутствия защиты среды обитания, тогда как нижние болотные зоны определяются способностью растений переносить физиологические стрессы, такие как солёность, погружение в воду и низкий уровень кислородаBertness, MD, Ewanchuk, PJ, Silliman, BR (2002). «Anthropogenic modification of New England salt marsh landscapes». Proceedings of the National Academy of Sciences 99(3): 1395—1398.Rand, TA (2000). Seed Dispersal, Habitat Suitability and the Distribution of Halophytes across a Salt Marsh Tidal Gradient. Journal of Ecology 88(4): 608—621..
Солончаки Новой Англии подвержены сильному приливно-отливному влиянию и демонстрируют отчётливые закономерности зонирования. На низинных болотистых участках с сильным приливным разливом доминирует монокультура споратины, Spartina alterniflora, затем продвигаясь к суше, наблюдаются зоны травостоя Spartina patens, Juncus gerardii и кустарника Iva frutescens. Все эти виды имеют разную переносимость соли, поэтому разные зоны вдоль болота лучше всего подходят для разных видов.
Видовое разнообразие растений относительно невелико, поскольку флора должна быть толерантна к соли, полному или частичному погружению и бескислородному иловому субстрату. Наиболее распространенными растениями солончаков являются Salicornia spp. и Spartina spp., распространенные по всему миру. Зачастую они являются первыми растениями, поселившимися на илистой равнине и начавшими свое экологическое развитие в солёных маршах. Их побеги поднимают основной поток прилива над поверхностью грязи, а их корни распространяются в субстрат, стабилизируют липкую грязь и переносят в неё кислород, чтобы другие растения также могли прижиться. Такие растения, как кермек (виды Limonium), подорожники (виды Plantago), а также разнообразные осоки и камыши, растут после того, как на иле начинают расти пионерные виды.