Abstrak
Transplantasi rumput laut dewasa merupakan salah satu dari beberapa metode utama untuk memulai pemulihan hutan rumput laut. Studi ini mengeksplorasi kemanjuran dan kendala dalam mengadaptasi metode transplantasi rumput laut yang dikembangkan untuk Ecklonia radiata , rumput laut pembentuk habitat utama di pesisir beriklim sedang di seluruh Australia. Secara khusus, kami menilai apakah metode untuk menempelkan rumput laut ke struktur beton dapat diadaptasi untuk membangun hutan rumput laut di terumbu karang yang dibangun untuk memulihkan terumbu tiram; strategi pemulihan tiram yang semakin banyak digunakan di seluruh dunia. Rumput laut dewasa ditempelkan ke batu karang menggunakan tali karet daur ulang dan diposisikan pada dua restorasi terumbu tiram dengan kondisi lingkungan dan struktural yang berbeda. Batu karang dipilih berdasarkan ukuran dan bentuknya sehingga dapat dengan mudah dipindahkan dan diamankan di terumbu yang dibangun oleh penyelam perorangan. Setelah 10–15 bulan (tergantung lokasi), kami menilai kelangsungan hidup transplantasi, rekrutmen rumput laut muda, dan persentase tutupan alga rumput yang kompetitif. Kami menemukan bahwa kelangsungan hidup transplantasi sangat bervariasi (0–100%) dan bergantung pada lokasi, dengan kelangsungan hidup sangat rendah di lokasi dengan energi hidrodinamik yang lebih tinggi. Rekrutmen rumput laut bergantung pada lokasi, dengan rekrutmen tinggi (hingga 46 sporofit/m 2 ) pada terumbu karang yang dihuni tiram, dan tidak ada rekrutmen jika tiram tidak ada. Tutupan rumput laut bervariasi dari 5 hingga 100%, dengan pengurangan rumput laut terkait dengan peningkatan rekrutmen rumput laut. Metode transplantasi ini menunjukkan harapan nyata untuk membangun petak-petak rumput laut kecil dengan cepat di terumbu karang besar, meskipun faktor lingkungan seperti paparan gelombang harus dipertimbangkan dengan saksama.
Implikasi untuk Praktik
- Terumbu karang besar sedang dibangun secara global untuk memulihkan ekosistem tiram, tetapi juga menyediakan peluang untuk memulihkan habitat terdegradasi lainnya yang mungkin mendapat manfaat dari substrat yang dibangun, seperti hutan rumput laut.
- Kami menemukan bahwa metode transplantasi rumput laut baru dapat diadaptasi untuk memungkinkan pendekatan multi-spesies terhadap restorasi terumbu karang, yang dengannya petak-petak kecil hutan rumput laut dapat dengan cepat dibangun di atas restorasi terumbu tiram.
- Meskipun skalabilitas metode transplantasi ini menantang, metode ini memberi peluang untuk secara cepat menciptakan petak-petak rumput laut kecil yang terbukti mampu bertahan hidup dan berkembang biak dengan baik dalam kondisi yang menguntungkan, sehingga rumput laut dapat berkembang di seluruh terumbu, melampaui petak-petak transplantasi awal.
Perkenalan
Pemulihan habitat laut merupakan prioritas global karena banyak ekosistem yang terancam oleh perubahan lingkungan yang disebabkan oleh manusia (Lotze et al. 2006 ; Pecl et al. 2017 ). Upaya pemulihan laut baru-baru ini menunjukkan potensi besar untuk memberikan pemulihan ekologi yang terukur (Rossbach et al. 2023 ). Tetapi hasil pemulihan laut sangat bergantung pada konteks, dengan banyak spesies merespons upaya pemulihan secara tidak terduga (Hilderbrand et al. 2005 ). Untuk meningkatkan praktik dan hasil pemulihan laut, penelitian semakin didedikasikan untuk menyediakan metode pemulihan berbasis bukti yang memanfaatkan teknik baru dan interaksi ekologis untuk memajukan hasil (Reeves et al. 2020 ). Misalnya, area minat yang berkembang berfokus pada mengintegrasikan metode untuk memulihkan bersama beberapa habitat laut untuk memfasilitasi interaksi spesies yang positif dan memperkuat manfaat ekologis di luar pendekatan spesies tunggal (Eger et al. 2020 ; McAfee et al. 2022a ).
Hutan rumput laut adalah habitat laut yang sangat produktif dan beragam hayati yang menyediakan berbagai barang dan jasa ekologis dengan nilai sosial-ekonomi yang cukup besar (misalnya produktivitas perikanan, pertahanan pesisir, siklus nutrisi, dan penangkapan karbon; Smale et al. 2013 ; Eger et al. 2023a ). Selama beberapa dekade terakhir, perubahan global pada tutupan hutan rumput laut sangat bervariasi, dengan wilayah kehilangan, pertambahan, dan stabilitas (Krumhansl et al. 2016 ), dengan penurunan umum sekitar 2% per tahun yang terkait dengan dampak perubahan iklim dan eutrofikasi (Wernberg et al. 2019 ). Kehilangan tersebut memiliki implikasi yang mendalam bagi keanekaragaman hayati laut dan masyarakat yang bergantung pada ekosistem ini, sehingga memerlukan kebutuhan mendesak untuk metode restorasi yang efektif. Berbagai metode telah diuji coba untuk memulihkan rumput laut, dengan kegagalan yang sering kali lebih besar daripada keberhasilan, namun transplantasi tetap menjadi pendekatan yang banyak digunakan dengan keberhasilan yang terbukti (Eger et al. 2022 ). Namun, hasil restorasi sering kali terhambat oleh tantangan spesifik lokasi seperti kondisi hidrodinamik, ketersediaan substrat, dan herbivori (misalnya penggembalaan berlebihan oleh bulu babi) (Layton et al. 2020 ).
Di antara hambatan yang paling persisten terhadap pemulihan rumput laut adalah persaingan spasial dari alga rumput (Gorman & Connell 2009 ). Persaingan antara rumput laut dan alga rumput memiliki implikasi ekologis yang signifikan karena transisi dari sistem yang didominasi rumput laut ke rumput laut bersifat persisten, menantang untuk dibalikkan, dan mengakibatkan hilangnya kompleksitas struktural dan layanan ekosistem (Filbee-Dexter & Wernberg 2018 ). Di Australia, alga rumput laut membentuk lapisan filamen yang memerangkap sedimen, menciptakan penghalang fisik yang menghambat rekrutmen rumput laut dan luas spasialnya (Gorgula & Connell 2004 ). Memahami hambatan tersebut dan mengembangkan teknik restorasi yang efisien yang memungkinkan pembentukan rumput laut dalam sistem rumput laut sangat penting bagi restorasi rumput laut untuk berkontribusi dalam mencapai ambisi konservasi skala besar (misalnya The Kelp Forest Challenge; Eger et al. 2023b ).
Terumbu tiram adalah ekosistem terdegradasi global lainnya yang membutuhkan perhatian restorasi yang semakin besar (misalnya McAfee et al. 2022b ). Restorasi terumbu tiram sering kali melibatkan pembangunan terumbu batu besar untuk menyediakan substrat keras bagi tiram dan spesies terkait untuk berkoloni dan membentuk habitat (Goelz et al. 2020 ). Di Australia, upaya restorasi untuk memulihkan terumbu tiram asli di setiap negara bagian berpusat pada pembangunan terumbu batu besar untuk menyediakan substrat yang stabil (McAfee et al. 2022b ) di area tempat tiram secara historis hilang (Alleway & Connell 2015 ). Jika konstruksi tersebut tumpang tindih dengan wilayah hilangnya rumput laut secara historis (misalnya Connell et al. 2008 ), terumbu batu besar ini juga dapat menyediakan fondasi yang sesuai untuk memulihkan hutan rumput laut melalui transplantasi dan rekrutmen alami. Dengan menggabungkan metode untuk memulihkan tiram dan rumput laut secara bersamaan, kami mengusulkan bahwa transplantasi rumput laut ke terumbu karang boulder dapat meningkatkan kompleksitas struktural, keanekaragaman hayati, dan berpotensi menghasilkan sinergi antara spesies dasar (tiram dan rumput laut) yang meningkatkan pemulihannya (Shelamoff et al. 2019 ; McAfee et al. 2021 ). Dengan memanfaatkan upaya-upaya ini untuk memulihkan tiram, praktisi restorasi dapat mengatasi keterbatasan substrat yang sering menghambat pembentukan rumput laut (Reed et al. 2004 ); namun, penelitian tentang cara membangun rumput laut di atas terumbu karang yang baru dibangun yang tidak memiliki isyarat penyelesaian dan spesies yang dapat memfasilitasi atau menghambat perekrutan (misalnya alga koralin dan biofilm; Johnson & Mann 1986 ).
Bahasa Indonesia : Dalam studi ini, kami mengadaptasi metode baru untuk transplantasi rumput laut (Layton et al. 2021 ) untuk menilai penerapannya dalam membangun rumput laut di atas konstruksi terumbu karang boulder. Metode ini, menggunakan tali karet daur ulang untuk mengikat Ecklonia radiata ke substrat keras, awalnya dirancang untuk mengikat rumput laut ke struktur beton tetap di dasar laut (Layton et al. 2021 ). Di sini, kami bertujuan untuk mengevaluasi efektivitas dan keterbatasan penerapan metode ini untuk mengikat rumput laut dewasa ke batu karang, sehingga memungkinkan penyelam individu untuk membentuk petak hutan rumput laut di atas terumbu karang boulder yang dirancang untuk memulihkan tiram (Gbr. 1A ). Untuk melakukan ini, kami memindahkan 256 rumput laut dewasa untuk membuat 26 petak rumput laut di dua restorasi terumbu tiram besar dengan berbagai kondisi lingkungan dan kompleksitas struktural. Untuk artikel teknis ini, kami melaporkan hasil yang dinilai 10–15 bulan pasca-transplantasi, termasuk kelangsungan hidup rumput laut yang ditransplantasikan, pengaruhnya terhadap prevalensi alga rumput yang kompetitif, dan perekrutan sporofit rumput laut baru di bawah rumput laut yang ditransplantasikan.
Situs Transplantasi
Lokasi penelitian kami adalah dua restorasi terumbu tiram skala besar (masing-masing 5 ha) (dipisahkan sekitar 18 km) yang dibangun di sepanjang garis pantai perkotaan (Gbr. S1 ); Glenelg Shellfish Reef (selanjutnya disebut “Glenelg Reef,” 34.972759°S, 138.497760°E) dan O’Sullivan Beach Shellfish Reef (selanjutnya disebut “O’Sullivan Reef,” 35.129494°S, 138.460942°E). Terumbu karang bongkahan batu ini dibangun untuk memulai restorasi terumbu tiram Ostrea angasi asli Australia Selatan , yang secara historis membentang lebih dari 1500 km garis pantai sebelum ditangkap hingga punah secara fungsional oleh perikanan pengeruk tiram kolonial (Alleway & Connell 2015 ). Hutan rumput laut (biasanya Ecklonia radiata ) juga secara historis hilang di sepanjang garis pantai perkotaan ini (Connell et al. 2008 ), meskipun pemberantasan terumbu tiram sebelumnya berarti tidak jelas apakah habitat rumput laut-tiram mencirikan garis pantai ini sebelum pengerukan tiram. Namun, tiram diketahui menghasilkan habitat bersama dengan makroalga (Lang & Buschbaum 2010 ), termasuk di sisa terumbu O. angasi di Tasmania (Connell, 2016, Universitas Adelaide, pengamatan pribadi) dan di terumbu eksperimental (Shelamoff et al. 2019 ).
Terumbu karang restorasi dibangun pada tahun 2020 dan 2021. Terumbu karang Glenelg terletak 900 m lepas pantai pada kedalaman 6–8 m dan dibangun dalam dua tahap, selanjutnya disebut terumbu karang tahap 1 dan tahap 2 (dibangun masing-masing pada bulan November 2020 dan 2021). Tahap 1 (November 2020) melibatkan pembangunan 14 terumbu karang batu kapur ( P : 10–30 m; L : sekitar 10 m; T : sekitar 1,5 m) di atas dasar laut berpasir seluas 2,5 ha, yang menampilkan profil terumbu karang yang bervariasi hingga mencapai ketinggian 1 m. Penilaian kemajuan restorasi yang dilakukan 2,5 tahun pascakonstruksi mengungkapkan bahwa terumbu karang tahap 1 mendukung kepadatan tiram yang tinggi, komunitas makroinvertebrata yang beragam, dan menunjukkan peningkatan fungsi ekologis (misalnya penyaringan makanan; McAfee et al. 2024 ). Dua belas bulan setelah fase 1 dibangun, fase 2 (November 2021) menambahkan 14 terumbu boulder individu tambahan di atas 2,5 ha dasar laut untuk melengkapi Glenelg Reef seluas 5 ha. Terumbu fase 2 ini adalah terumbu dengan profil lebih rendah (tinggi 0,5 m) dengan lebar dan panjang lebih besar ( P : 34 m; L : 8,5–17 m; T : 0,5 m) daripada fase 1. Dua profil terumbu yang berbeda menawarkan peluang unik untuk menilai variasi keberhasilan transplantasi dalam lokasi yang sama ke terumbu dengan ketinggian dan kematangan ekologis yang berbeda. Akhirnya, O’Sullivan Reef juga dibangun pada November 2021 di atas 5 ha dasar laut berpasir, sekitar 700 m lepas pantai pada kedalaman 10–12 m. Terumbu ini dibangun menggunakan 22 terumbu boulder batu kapur profil rendah (seperti pada fase 2 di Glenelg Reef), sehingga kedua lokasi restorasi ini memiliki skala spasial yang setara. The Nature Conservancy memimpin pembangunan terumbu karang besar bekerja sama dengan Pemerintah Daerah dan Negara Bagian serta lembaga penelitian.
Metode Transplantasi
Selama dua hari berturut-turut pada bulan Maret 2022, kami memindahkan Ecklonia radiata (ordo Laminariales) ke dua restorasi terumbu tiram menggunakan metode yang diadaptasi dari Layton et al. ( 2021 ). Kami memanen E. radiata dewasa melalui SCUBA dari populasi donor sehat yang terletak di sepanjang garis pantai yang sama dengan terumbu batu (dalam jarak 19 km). Individu-individu dipanen dari substrat terumbu berbatu pada kedalaman 3–5 m dan dipilih berdasarkan kondisinya yang sehat (tidak ada daun yang rusak atau biofouling epifit) dan kriteria ukuran standar untuk konsistensi eksperimental (panjang tangkai 50–100 mm; panjang daun 400–600 mm). Layton et al. ( 2021 ) menjelaskan bagaimana meminimalkan kerusakan pada haptera merupakan aspek utama dari kelangsungan hidup transplantasi. Oleh karena itu, pisau paua berujung tumpul digunakan untuk melepaskan holdfast dari substrat dengan hati-hati. Jika ada haptera yang rusak selama proses pemindahan, individu tersebut dikeluarkan dari transplantasi. Setelah dikumpulkan, rumput laut segera ditempatkan di bak teduh berisi air laut dan diangkut ke lokasi pemulihan untuk dipindahkan dalam waktu 1–3 jam setelah dikumpulkan. Pemindahan rumput laut dewasa segera menyatukan rumput laut ke terumbu tiram untuk menekan alga rumput melalui pengurangan cahaya (Connell 2005 ) dan abrasi fisik (Connell 2003 ).
Di lokasi transplantasi, bongkahan batu dari terumbu restorasi baru dibawa dari dasar laut ke perahu (melalui katrol). Karena baru dibangun, bongkahan batu bebas dari organisme penempel besar, seperti kerang yang dapat memotong atau merusak rumput laut yang ditransplantasikan. Berdasarkan uji coba percontohan, bongkahan batu dipilih berdasarkan ukuran (diameter 15–25 cm; sehingga dapat dipindahkan oleh satu penyelam) dan bentuk (datar dan lebar; yang membantu perlekatan rumput laut dan penguburan sebagian bongkahan batu untuk mengamankannya di terumbu). Kami menggunakan satu tali karet (1,5 × 60 cm), yang bersumber dari ban dalam sepeda daur ulang yang diperoleh secara bebas dari gerai sepeda lokal. Tali tersebut dililitkan di setiap ‘sisi’ holdfast dan diamankan di bawah bongkahan batu (Gbr. 1A ). Seperti yang disarankan oleh Layton dkk. ( 2021 ), penggunaan tali karet ujung terbuka memungkinkan penahan holdfast yang fleksibel pada substrat yang tidak rata sambil memastikan holdfast tetap tertekan dengan kuat pada bongkahan batu, yang meningkatkan perlekatan haptera (Gbr. 1B ). Bongkahan batu kapur yang digunakan dalam penelitian ini telah terendam selama beberapa minggu sebelum dikumpulkan, sehingga memungkinkan terjadinya pelapukan dan pencucian. Batu kapur yang baru digali dapat melarutkan dan mengubah kimia air yang dapat memengaruhi rumput laut yang ditanam (Alsuwaiyan et al. 2022 ), yang harus dipertimbangkan untuk penanaman di masa mendatang dengan menggunakan batu yang digali.
Di setiap lokasi restorasi, terumbu karang boulder untuk menerima transplantasi rumput laut telah dipilih sebelumnya berdasarkan memiliki area terumbu yang cukup untuk menampung beberapa petak rumput laut yang berjarak lebih dari 5 m. Sebelum transplantasi, penyelam mengidentifikasi delapan petak substrat terumbu yang cocok berukuran 1 m 2 (yaitu terpusat di atas terumbu dan independen secara spasial [>5 m terpisah]) di mana mereka menilai secara visual tutupan rumput pra-transplantasi menggunakan kuadrat 1 × 1 m (metode pointintercept untuk mencatat substrat primer di bawah 25 titik yang berjarak sama). Rumput laut kemudian ditransplantasikan ke delapan petak ini dengan kepadatan (8 rumput laut/m 2 ) dalam kisaran E. radiata yang terjadi secara alami di lokasi donor. Selain itu, dua petak yang lebih besar berukuran 4 m 2 didirikan di Terumbu O’Sullivan untuk memeriksa efek peningkatan ukuran petak pada kelangsungan hidup transplantasi dan proses bentik terkait (Gbr. 1C ). Untuk memperkecil risiko tarikan yang disebabkan oleh rumput laut yang dapat menggeser bongkahan batu saat arus kuat, dilakukan upaya untuk menempatkan bongkahan batu transplantasi secara aman di dalam matriks terumbu dengan menambahkan batu-batuan tambahan guna mengamankan sisi bongkahan batu rumput laut, sambil secara hati-hati menghindari kerusakan pada haptera.
Petak-petak yang ditransplantasi dipantau secara berkala selama durasi percobaan menggunakan kuadrat 1 × 1 m untuk mengukur kelangsungan hidup orang dewasa, kelimpahan rekrutan remaja (sporofit/m 2 ), dan persentase tutupan rumput, mengikuti metode yang digunakan untuk estimasi rumput pra-transplantasi. Pada 10 bulan, hampir semua transplantasi gagal di O’Sullivan Reef. Akibatnya, pemantauan sistematis di situs ini dihentikan, dan kami melaporkan perbandingan kami antara situs-situs dari titik waktu 10 bulan ini. Transplantasi di situs Glenelg Reef dipantau selama 5 bulan tambahan, dengan data 15 bulan (Gbr. S2 ) digunakan untuk mengontekstualisasikan hasil.
Kelangsungan Hidup Transplantasi
Transplantasi rumput laut di terumbu karang fase 1 dan fase 2 Glenelg (tingkat kelangsungan hidup per petak: masing-masing 25–75% dan 25–100%) memiliki tingkat kelangsungan hidup yang jauh lebih besar (ANOVA satu arah: F [₂,₂₁] = 16,43, p < 0,001) daripada di Terumbu Karang O’Sullivan (0–37,5%). Tidak ada perbedaan signifikan yang terdeteksi antara kedua fase Terumbu Karang Glenelg, meskipun tingkat kelangsungan hidup secara umum lebih tinggi di terumbu karang fase 2. Dibandingkan dengan Terumbu Karang Glenelg, Terumbu Karang O’Sullivan mengalami paparan gelombang yang lebih besar dan aktivitas hidrodinamik yang lebih tinggi (Perry et al. 2024 ), yang kemungkinan memengaruhi tingkat kelangsungan hidup transplantasi di lokasi ini. Hal ini terbukti dari perpindahan banyak batu besar dengan rumput laut yang menempel, beberapa di antaranya telah terseret beberapa meter dan beberapa lainnya telah ditarik rumput lautnya dari tali karet. Hal ini menunjukkan adanya pengamanan yang tidak memadai di dalam matriks terumbu atau bahwa bongkahan batu tersebut terlalu kecil untuk menahan gaya hambat yang dapat diciptakan oleh Ecklonia radiata di lingkungan berenergi tinggi (de Bettignies et al. 2013 ). Data kuantitatif dari dua petak berukuran 4 m 2 tidak dilaporkan karena gangguan yang disebabkan gelombang yang luas telah menyebarkan individu yang ditransplantasi dalam beberapa minggu setelah transplantasi, sehingga mereka tidak lagi mewakili petak yang berbeda, sehingga mencegah interpretasi yang bermakna. Namun, data tersebut berfungsi untuk memperkuat bahwa energi gelombang kemungkinan merupakan pendorong kematian akibat transplantasi di O’Sullivan Reef.
Bahasa Indonesia: Ketika transplantasi rumput laut gagal, terdapat retensi holdfast yang nyata pada batu-batu besar, dengan kerusakan terutama terjadi pada stipe. Ini menunjukkan metode penempelan kami sebagian besar efektif. Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa E. radiata dewasa dapat mentoleransi penanganan dan penempelan kembali jangka pendek (misalnya Layton et al. 2021 ), meskipun sensitivitas dapat bervariasi berdasarkan lokasi dan kondisi. Transplantasi rumput laut dapat mengubah orientasinya, berpotensi memaparkannya pada stresor hidrodinamik atau sedimen yang berbeda dari lokasi donornya, membatasi pergerakan alaminya dan menyebabkan kerusakan dalam kondisi energi tinggi (Chemello 2020 ). Earp et al. ( 2024 ) mengamati pola pasca badai yang serupa pada populasi alami Laminaria hyperborea , di mana holdfast dewasa tetap melekat pada substrat, sementara rumput laut yang lebih kecil menahan sejumlah gaya hidrodinamik yang disebabkan oleh badai. Oleh karena itu, pemilihan rumput laut yang lebih kecil mungkin penting untuk lingkungan energi tinggi.
Meskipun kelangsungan hidup di antara situs-situs di Glenelg Reef tidak berbeda secara signifikan, perlu dicatat bahwa fase 2 menunjukkan peningkatan kelangsungan hidup sekitar 20%. Alasan yang mendasarinya masih belum jelas, tetapi mungkin disebabkan oleh karakteristik struktural terumbu karang. Terumbu karang fase 1 menunjukkan ketinggian terumbu dan bergelombang yang lebih besar, yang mengharuskan penempatan beberapa petak transplantasi di puncak terumbu karena permukaan yang lebih datar tidak tersedia. Posisi ini mungkin telah berkontribusi pada perpindahan transplantasi yang kami amati, karena gaya hidrodinamik yang lebih kuat biasanya terjadi di puncak terumbu (Yu et al. 2022 ). Lebih jauh lagi, komunitas tiram yang berkerak di fase 1 telah mulai mengikat bongkahan terumbu bersama-sama, meningkatkan stabilitas struktural terumbu karang (Williams et al. 2023 ) tetapi membatasi kemampuan kami untuk menempatkan transplantasi dengan aman di dalam matriks terumbu, karena bongkahan-bongkahan batu yang ada tidak dapat dipindahkan untuk mengamankan bongkahan-bongkahan batu rumput laut.
Respon Alga Rumput
Perkiraan pra-transplantasi dari tutupan alga rumput tinggi di semua lokasi, dengan nilai dasar (rata-rata ± SE) sebesar 94,4 ± 1,8% di O’Sullivan Reef, 87,5 ± 2,7% pada fase 1, dan 92,5 ± 2,1% pada fase 2. Sepuluh bulan setelah transplantasi, efek signifikan lokasi terhadap pengurangan rumput terdeteksi (ANOVA satu arah: F [₂,₂₁] = 7,34, p = 0,004; Gambar 2B ). Uji Tukey post hoc mengungkapkan bahwa terumbu fase 1 dan fase 2, yang secara statistik tidak berbeda, memiliki pengurangan rumput yang jauh lebih besar dibandingkan dengan O’Sullivan Reef. Pengurangan rumput laut di kedua fase Glenelg Reef ini konsisten dengan pengamatan rumput laut pembentuk tajuk yang menekan rumput laut melalui mekanisme seperti pengurangan cahaya (Connell 2005 ) dan abrasi fisik pada bagian bawah (Connell 2003 ). Memang, transplantasi rumput laut skala kecil memiliki kapasitas untuk memfasilitasi pergeseran dalam komunitas bentik di mana alga rumput laut sebaliknya membentuk penghalang kompetitif untuk perekrutan (Gorman & Connell 2009 ; Filbee-Dexter & Wernberg 2018 ).
Rekrutmen Kelp
Di Glenelg Reef, rekrutmen sporofit yang substansial di bawah dewasa yang ditransplantasikan diamati pada terumbu fase 1 (rata-rata ± SE: 11,3 ± 4,8 rekrut/m 2 ), dengan hingga 46 sporofit/m 2 . Sebaliknya, tidak ada rekrutmen yang diamati di bawah transplantasi pada terumbu fase 2 atau O’Sullivan Reef (Gbr. 2C ), atau di tempat lain di terumbu di luar lapisan bawah dewasa yang ditransplantasikan. Transplantasi ke terumbu fase 1 dan fase 2 Glenelg proksimal (berjarak 20–30 m) terjadi pada waktu yang sama, dengan semua rumput laut dipanen dari lokasi yang sama dan ditugaskan secara acak di antara kedua fase. Dengan mempertimbangkan pendekatan standar ini dan bahwa daya tahan hidup rumput laut serupa antara fase-fase Terumbu Glenelg, kemungkinan besar perbedaan struktural atau ekologis antara terumbu (yaitu terumbu fase 1 yang <0,5 m lebih tinggi dan satu tahun lebih tua) bertanggung jawab atas perbedaan dalam hasil reproduksi transplantasi atau kondisi fasilitatif untuk perekrutan sporofit eksternal.
Pada saat transplantasi, satu perbedaan yang cukup besar antara dua fase Glenelg Reef adalah kepadatan tiram yang tinggi yang melapisi bongkahan batu (Gbr. 1E ) pada terumbu fase 1 berusia 1 tahun (McAfee et al. 2023 ). Pembentukan transplantasi rumput laut dalam habitat tiram yang sedang berkembang ini mungkin telah memfasilitasi manfaat mutualistik antara tiram dan rumput laut (Reeves et al. 2020 ). Misalnya, rekrutan rumput laut diamati menempel langsung pada cangkang tiram (Gbr. 1F ), dan meningkatnya ketersediaan substrat cangkang mungkin telah meningkatkan peluang untuk perlekatan dan pembentukan rumput laut (Lang & Buschbaum 2010 ). Selain itu, E. radiata telah diamati memfasilitasi perekrutan O. angasi (Shelamoff et al. 2019 ; McAfee et al. 2021 ), sementara tiram dapat, pada gilirannya, mendukung kesehatan dan ketahanan rumput laut melalui mekanisme seperti siklus nutrisi. Mengintegrasikan tiram dan rumput laut dalam sistem kultur bersama telah terbukti dapat meningkatkan pertumbuhan kedua spesies melalui proses ekologi yang saling melengkapi (Han et al. 2017 ). Interaksi tersebut menunjukkan potensi adanya umpan balik positif dalam upaya pemulihan yang mengintegrasikan berbagai spesies pembentuk habitat.
Untuk menilai apakah dinamika rumput laut memengaruhi tingkat tinggi rekrutmen rumput laut yang diamati di terumbu karang fase 1, kami melakukan regresi linier menggunakan data yang dikumpulkan 15 bulan pasca-transplantasi. Analisis ini menunjukkan bahwa berkurangnya tutupan rumput laut dikaitkan dengan peningkatan rekrutmen rumput laut ( F [1,6] = 11,52, p = 0,015), dengan pengurangan rumput laut menjelaskan r 2 = 65,76% dari variasi (Gbr. 3 ). Sementara pengurangan rumput laut mungkin telah berkontribusi pada kondisi yang menguntungkan untuk rekrutmen rumput laut pada fase 1, tidak adanya rekrutmen pada fase 2, meskipun penekanan rumput laut serupa, menunjukkan bahwa faktor ekologi spesifik lokasi lainnya (yaitu fasilitasi biologis) kemungkinan merupakan pendorong utama rekrutmen rumput laut.
Wawasan Utama dan Arah Masa Depan
Studi ini menyoroti potensi dan tantangan dalam mengintegrasikan transplantasi rumput laut ke terumbu karang yang dibangun untuk memulihkan habitat tiram. Temuan ini menggarisbawahi pentingnya faktor-faktor khusus lokasi dan rekayasa (konstruksi terumbu karang), seperti tinggi terumbu karang dan kondisi lingkungan, dalam membentuk hasil transplantasi, sekaligus menyoroti kemungkinan peran fasilitasi biologis. Kami menunjukkan bahwa transplantasi rumput laut dapat berhasil dilakukan dengan teknik transplantasi cepat, memindahkan rumput laut dewasa antarlokasi dalam hitungan jam dan mencapai tingkat kelangsungan hidup transplantasi hingga 100% di dalam petak rumput laut setelah 15 bulan. Jika transplantasi berhasil, mereka dapat secara efektif mengurangi tutupan rumput laut, sehingga mengurangi persaingan dari alga rumput laut oportunistik. Transplantasi rumput laut juga berpotensi untuk memperkenalkan rumput laut dewasa yang reproduktif atau memfasilitasi perekrutan lapisan bawah dari populasi eksternal ke substrat baru. Namun, kami menemukan bahwa perekrutan sangat khusus lokasi dan konteks dan kemungkinan dipengaruhi oleh interaksi antara transplantasi rumput laut dan komunitas biologis yang lebih mapan (misalnya tiram), yang memerlukan penyelidikan lebih lanjut.
Sementara metode transplantasi ini menunjukkan harapan untuk pembentukan dan perekrutan kanopi yang cepat dalam kondisi yang menguntungkan, metode ini padat karya dan membawa risiko substansial di lingkungan berenergi tinggi, seperti yang ditekankan oleh kegagalan transplantasi yang tidak lengkap di lokasi Terumbu Karang O’Sullivan. Pelajaran utama mencakup penyesuaian teknik restorasi dengan kondisi lokal, seperti memperhitungkan gaya hidrodinamik, ukuran tanaman, bentuk batu besar, dan kapasitas untuk mengintegrasikan batu-batu besar dengan aman di dalam matriks terumbu. Lebih jauh lagi, memfasilitasi interaksi positif dengan komunitas biologis yang mapan dapat memberikan peluang untuk interaksi yang menguntungkan di antara spesies (misalnya rumput laut dan tiram), seperti yang disarankan oleh perekrutan substansial pada terumbu fase 1. Dengan terumbu batu besar yang semakin banyak dibangun untuk memulihkan tiram, ada potensi yang signifikan untuk memulihkan rumput laut bersama (McAfee et al. 2022a ). Upaya di masa depan dapat difokuskan pada penyempurnaan metode untuk mengoptimalkan interaksi ini, mengeksplorasi pendekatan ko-kultur yang dapat diskalakan, memahami ambang batas kepadatan di mana interaksi positif dapat menjadi kompetitif, dan mengatasi tantangan yang ditimbulkan oleh gaya hidrodinamik. Bersama-sama, wawasan ini memajukan pemahaman kita tentang restorasi laut multi-spesies dan menyediakan landasan untuk meningkatkan hasil di lingkungan yang beragam dan dinamis.
Leave a Reply