~~ for Dutch scroll down ~~

“Coastal marshes are dynamic ecosystems by nature, but they are becoming vulnerable”, says first author Beatriz Marin-Diaz. “Among other benefits, marshes are important for coastal defense because they can protect the dikes. Due to sea level rise, land subsidence and more frequent winter storms, many salt marshes in coastal areas around the world are currently facing the challenge of erosion. It is important to understand how management influences their stability.”

Trampling and grazing affects marsh erosion
As a PhD researcher at the Royal NIOZ Netherlands Institute for Sea Research and the Groningen Institute for Evolutionary Life Sciences, Marin-Diaz conducted experimental research on the effect of salt marsh management on coastal soil erosion. Her study was carried out on the Wadden island of Schiermonnikoog, where water currents cause the salt marsh to grow towards the East. Consequently, the island contains marshes of about 200 years old, but also very young marshes. Soil samples were collected at different marsh ages and experimentally exposed to waves to calculate the soil erosion.

Marsh management was shown to affect the erosion of fine-grained soils in different ways. Marin-Diaz: “For example, trampling by cows increased soil compaction, leading to less erosion, however also to reduced soil elevation. Surprisingly, small herbivores reduced erosion by changing the vegetation to plants with high root densities that bind the soil together. Ungrazed soils, on the other hand, may be colonized by plants communities with less roots, making the soil more erodible.”

Geese grazing in a salt marsh. Together with hare, they can reduce marsh erosion by promoting vegetation with high root density. Image: Beatriz Marin-Diaz

Protecting hare and geese for coastal defense
Overall, grazing can reduce the erosion of salt marshes with fine‐grained soils, making them more resilient. However, in marshes with low sediment input, high intensity grazing by cattle should be avoided, according to Marin-Diaz. “In this type of marshes, cows could cause too much subsidence of the soil to keep pace with sea level rise.” Hence, to effectively manage salt marshes for coastal protection, the authors recommend moderate or rotational livestock grazing, avoiding high intensity grazing in sediment‐poor systems sensitive to sea level rise as well as protecting the small animals that occur there naturally, like hare and geese.

This work is part of the Perspectief Research Programme ‘All‐Risk’, project number P15‐21 B1, which is co‐financed by NWO Domain Applied and Engineering Sciences, in collaboration with the Dutch Ministry of Infrastructure and Water Management (RWS), Deltares, STOWA, the regional water authority Noorderzijlvest, the regional water authority Vechtstromen, It Fryske Gea, HKV consultants, Natuurmonumenten and the waterboard HHNK.

Publication
 Beatriz Marin-Diaz, Laura L. Govers, Daphne van der Wal, Han Olff, Tjeerd J. Bouma. How grazing management can maximize erosion resistance of salt marshes Journal of Applied Ecology, 2021;  https://besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/1365-2664.13888

Video by NIOZ reaearcher Beatriz Marin-Diaz. Illustration of publication in Journal of Applied Ecology May 2021

Grazende planteneters zijn goed voor kustbescherming

Grazen door koeien en kleine herbivoren zoals hazen en ganzen helpt om de erosie van kwetsbare kwelders aan de kust tegen te gaan. Daarmee kan het bijdragen aan natuurlijke kustbescherming. Dat schreven ecologen van NIOZ en de Universiteit van Groningen afgelopen week in een publicatie in het Journal of Applied Ecology.

“Kwelders zijn van nature dynamische ecosystemen, maar ze worden kwetsbaar”, zegt eerste auteur Beatriz Marin-Diaz. “Ze zijn onder meer belangrijk voor kustbescherming doordat ze dijken beschermen. Door zeespiegelstijging, inklinking van het land en doordat winterstormen vaker voorkomen, hebben veel kwelders in kustzones wereldwijd te maken met erosie. Het is belangrijk om te weten welke invloed beheer heeft op hun stabiliteit.”

Betreden en begrazen beïnvloeden kweldererosie
Een kwelder is een kuststrook met zoute bodem, waarop zouttolerante planten groeien. In Nederland zijn ze buitendijks te vinden aan de zuidkant van de Waddeneilanden, de Friese kust en aan de Zeeuwse kust. Als promovenda bij het Koninklijk Instituut voor Onderzoek der Zee (NIOZ) en het Groningen Instituut voor Evolutionaire Levenswetenschappen voerde Marin-Diaz experimenteel onderzoek uit aan het effect van kweldermanagement op de erosie van kustbodems.

Marin-Diaz deed haar studie op Schiermonnikoog, waar de zeestroming ervoor zorgt dat de kwelders naar het oosten groeien. Daardoor bevat het eiland kwelders van ongeveer 200 jaar oud, maar zijn er ook heel jonge kwelders. Bodemmonsters zijn verzameld van variërende ouderdom, en die zijn experimenteel blootgesteld aan golven om zo de hoeveelheid bodemerosie te berekenen.

Kweldermanagement bleek op verschillende manieren een effect te hebben op erosie van bodems met fijne korrels. Marin-Diaz: “Door over de kwelders te lopen, zorgen koeien dat de bodem verder inklinkt, wat leidt tot minder erosie. Aan de andere kant maakt het ook dat de bodem daalt. Verrassend genoeg ging kleine herbivoren erosie tegen doordat de vegetatie door hun graasgedrag verandert in planten die de bodem vasthouden. Op onbegraasde bodems groeien plantgemeenschappen met minder wortels, wat de bodem meer erosief maakt.

Grazende ganzen op een kwelder. Samen met hazen kunnen ze kweldererosie tegengaan doordat meer planten met een hogere worteldichtheid groeien. Beeld: Beatriz Marin-Diaz.

Hazen en ganzen beschermen ten behoeve van kustbehoud
Over het algemeen kan grazen de erosie van kwelders met fijnkorrelige bodems tegengaan, wat ze minder kwetsbaar maakt. Maar in kwelders met een lage aanvoer van silt zou je intensief grazen door vee moeten vermijden, volgens Marin-Diaz. “In dit type kwelders zorgen koeien voor te veel bodemverlaging om de zeespiegelstijging bij te houden.” Daarom adviseren de auteurs voor een effectief kustmanagement raden beperkte of roterende begrazing door vee, het vermijden van intensieve begrazing in sediment-arme systemen die kwetsbaar zijn voor zeespiegelstijging en het beschermen van dieren die daar natuurlijk voorkomen, zoals hazen en ganzen.

Publicatie
Beatriz Marin-Diaz, Laura L. Govers, Daphne van der Wal, Han Olff, Tjeerd J. Bouma. How grazing management can maximize erosion resistance of salt marshes Journal of Applied Ecology, 2021;  https://besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/1365-2664.13888