The role of Posidonia oceanica on particle sedimentation processes in coastal shallow-waters

Abstract

The Posidonia oceanica is the endemic seagrass of Mediterranean Sea, subjected to a diffuse regression in last 50 years. Sedimentary flux is one of the ecological factors of the seagrass ecosystems and makes an important theme for the conservation of coastal natural resources. The present work investigates the vertical sedimentation flux on P. oceanica meadow and the linkage between the sedimentary dynamic and benthic community structure. The experimental investigations about sedimentation of organic and inorganic matter were monthly conducted on a meadow placed at 7 m depth in Civitavecchia (Italy), throughout the year 2015-2016, by the use of sediment traps. Hydrodynamic experiments were integrated to sediment dynamic observations. Fauna assemblage were analysed seasonally. The experimental investigations conducted on P. oceanica meadow have demonstrated the role of seagrass on particles sedimentary process and how this interaction has a direct implication on the structure of fauna assemblage. The vagile fauna is strongly dependent to the growth of leaves, while the population of rhizomes is more susceptible to sedimentary dynamic regime of particles, that causes a shift of trophic categories. The capacity of a P. oceanica meadow in particles retention, especially during the maximum growth of leaves, favours the accumulation of organic matter and sediment that contribute to ‘matte’ accretion and provide habitat and feed for benthic species that live in the rhizome-matte stratum.

La Posidonia oceanica è la fanerogama marina endemica del Mar Mediterraneo, soggetta, negli ultimi 50 anni, ad una diffusa regressione. Il flusso sedimentario è uno dei fattori ecologici degli ecosistemi costituiti da fanerogame marine ed è quindi un tema importante per la conservazione delle risorse naturali costiere. Il presente lavoro si focalizza sullo studio del flusso di sedimentazione verticale in una prateria di P. oceanica analizzando, inoltre, la relazione tra la dinamica sedimentaria e la struttura della comunità. Lo studio sperimentale relativo alla sedimentazione della frazione organica e inorganica è stato effettuato con una serie di campagne mensili condotte su una prateria a 7m di profondità a Civitavecchia (Italia) durante l’anno 2015-2016, attraverso l’uso di trappole di sedimento. Misure idrodinamiche sperimentali sono state integrate alle osservazioni della dinamica sedimentaria. L’assemblaggio faunistico è stato analizzato stagionalmente. I risultati hanno evidenziato il ruolo della fanerogama sui processi sedimentari e come questa interazione ha un diretto effetto sulla struttura della comunità. La fauna vagile è fortemente dipendente alla crescita fogliare mentre la popolazione dei rizomi è maggiormente suscettibile al regime dinamico che causa una variazione delle categorie trofiche. La capacità della prateria di P. oceanica nel trattenere le particelle, specialmente durante la fase di massimo accrescimento fogliare, favorisce l’accumulo di particelle organiche e sedimento che contribuiscono all’accrescimento della ‘matte’ e fornisce habitat e cibo per le specie bentoniche che vivono nello strato rizoma-matte.