گیاه علف دریایی که به‌وفور در سرتاسر جهان یافت می شود با گرفتن انرژی امواج به حفاظت از سواحل آسیب پذیر کمک می کند.
به گزارش مارین نیوز، تجربه بیشتر افراد در زمینه گیاه علف دریایی، بیش از غلغلک پاهایشان هنگام راه رفتن در آب های ساحلی کم عمق نیست. اما به‌نظر می رسد این گیاهان که به وفور در سرتاسر جهان یافت می شوند، قابلیت حفاظت از سواحل آسیب پذیر را دربرابر هجوم آب دارند.
پژوهشگران برای اولین بار با استفاده از آزمایش و مدل سازی ریاضی میزان تاثیر علفزارهای دریایی را روی مقابله با ضربات ناشی از امواج اندازه گیری کرده اند. آنها در مطالعات خود شرایط مختلف علفزار و نیز شرایط اقلیمی و اقیانوسی مختلف را در نظر گرفته اند. حاصل کار آنها اخیرا در دو مقاله در مجله های
Coastal Engineering و
Journal of Fluids and Structures منتشر شده است. در این مقاله ها نتایج آزمایش ها و نیز مزایای زیست محیطی این علف های دریایی مورد بحث قرار گرفته است. این مزیت ها نه تنها شامل پیشگیری از فرسایش سواحل و حفاظت از دیواره های دریایی می شود، بلکه موجب بهبود کیفیت آب نیز شده و در به دام انداختن کربن و کمک به مبارزه با تغییرات اقلیمی مؤثر است.
براساس برآورد مطالعات گذشته، ارزش پولی این مزایا همراه با خدمات شناخته شده دیگری مانند فراهم کردن زیستگاه ماهی ها و غذا برای دیگر جانوران دریایی در سرتاسر جهان حدود ۴ تریلیون دلار است. با این‌حال، امروزه برخی از مناطق مهم مانند خلیج چساپیک نیمی از این پوشش گیاهی خود را از دست داده اند.
پژوهشگران با الهام گیری از گیاه علف دریایی معمولی (گونه Zostera marina)، ساختارهای علف مانندی طراحی کردند. آنها مجموعه ای از این علف های مصنوعی را در مخزنی از آب که در آن شرایط واقعی امواج و جریان های آب شبیه سازی می شد، قرار دادند. در این آزمایش ها شرایط مختلفی نظیر آب ساکن، جریان های قوی و تلاطم های موج مانند آب شبیه سازی شد.
نتایج این آزمایش ها به پیش بینی هایی که قبلا با استفاده از یک مدل کامپیوتری به‌دست آمده بود، اعتبار بخشید. پژوهشگران برای تجزیه و تحلیل اثر متقابل بین علف های دریایی و امواج تحت شرایط مختلف تنوع گیاه، طول تیغه و حرکات آب از مدل های فیزیکی و عددی استفاده کردند. در این مطالعه توضیح داده می شود که چگونه حرکت گیاهان تحت تاثیر استحکام تیغه های گیاه، دوره و دامنه امواج قرار می گیرد و به پیش بینی دقیقتر اثر ممانعت کنندگی علفزارها دربرابر ضربات حاصل از امواج دریا کمک می کند.
اگرچه پژوهش های دیگر نیز برخی از این شرایط را مدل سازی کرده اند، کار جدید شرایط جهان واقعی را بهتر شبیه سازی کرده است و پلتفرم واقع گرایانه تری برای آزمایش ایده های مرتبط با احیای علف های دریایی یا روش های بهینه سازی اثرات سودمند این علفزارها فراهم می کند.
پژوهشگران برای آزمون میزان اعتبار مدل، اثرات پیش بینی‌شده مدل را با یک نمونه واقعی یعنی علفزاهای سواحل جزیره‌ی اسپانیایی مالورکا مورد مقایسه قرار دادند. طبق پژوهش های انجام‌شده، علفزارهای دریایی این منطقه قدرت امواج را تا ۵۰ درصد کاهش می دهند. با استفاده از اندازه‌گیری های مورفولوژیک علفزار و سرعت امواج که در یک مطالعه دیگر به‌دست آمده بود، پژوهشگران مطالعه حاضر توانستند پیش بینی های مدل را تأیید کنند و مشاهدات به‌خوبی با پیش بینی ها انطباق داشتند. لی، پژوهشگر این مطالعه می گوید: با استفاده از این مدل می توان پروژه های احیای علفزارهای دریایی را مورد ارزیابی قرار داد. درحالیکه اجرای برخی پروژه‌ها بسیار هزینه بر است، با انجام تجزیه و تحلیل شاید بتوان نشان داد که احیای یک منطقه کوچکتر و با صرف هزینه کمتر نیز همان سطح از حفاظت را فراهم می کند. حتی این تجزیه و تحلیل ها ممکن است نشان دهند که به علت خصوصیات امواج و جریان های موجود در یک منطقه، اجرای یک پروژه ممکن است اصلا ارزشی نداشته باشد.
علفزارهای مالورکا بسیار متراکم و یک دست هستند و باید در پژوهش های آینده پیش بینی های مدل را با شرایط حقیقی موجود در علفزارهای پراکنده تر نیز مورد مقایسه قرار داد. علف های دریایی از طریق کاهش قدرت امواج و حفاظت در برابر فرسایش می تواند ذرات معلق در آب را در بستر دریا به دام اندازند. این امر بطور قابل توجهی از رشد جلبک هایی که از مواد مغذی ذرات معلق تغذیه می کنند، جلوگیری می کند. جلبک ها با مصرف اکسیژن موجود در آب موجب مرگ حیات دریایی می شوند؛ فرایندی که اوتریفیکاسیون نامیده می شود.
بنابه گفته پژوهشگران، علف های دریایی از دو طریق به برداشت کربن از آب کمک می کنند: یکی ذخیره کربن در زیست توده خودشان و دیگری گرفتن مواد ارگانیک موجود در آب. این موضوع هدف پژوهش های آینده است. وسعتی در حدود ۰/۴ هکتار علف دریایی درمقایسه با همین میزان جنگل بارانی، سه برابر کربن بیشتری جذب می کند که نشان دهنده این موضوع است که علفزارهای دریایی با وجود اینکه تنها ۰/۲ منطقه را اشغال می کنند ولی بیش از ۱۰ درصد از کربن اقیانوس را در خود نگه داری می کنند.
