Riesen-Salvinie
Salvinia molesta
Die Riesen-Salvinie (Salvinia molesta) ist ein frei schwimmender aquatischer Farn, der als eine der aggressivsten invasiven Wasserpflanzen der Welt bekannt ist. Ursprünglich aus dem Südosten Brasiliens stammend, bildet dieser wurzellose Farn dichte Matten auf der Oberfläche von stehenden oder langsam fließenden Süßwasserkörpern, verstopft Wasserwege und zerstört einheimische Ökosysteme. Trotz seiner geringen Größe einzelner Wedel verdient er den Namen 'Riese' aufgrund seiner Fähigkeit, Matten zu bilden, die ganze Seeoberflächen bedecken. Er wird von der IUCN Invasive Species Specialist Group zu den 100 der schlimmsten invasiven gebietsfremden Arten der Welt gezählt.
Taxonomy
• Erstbeschreibung durch den Botaniker D.S. Mitchell im Jahr 1972 (zuvor mit Salvinia auriculata verwechselt)
• Wurde in über 21 Länder in Afrika, Asien, Australien, Nordamerika und den Pazifikinseln eingeführt
• Verbreitung hauptsächlich durch den Aquarien- und Zierteichhandel
• Auch durch kontaminierte Bootsrümpfe, Angelausrüstung und Wasservögel verbreitet
Die explosionsartige Ausbreitung wird zurückgeführt auf:
• Außergewöhnliche vegetative Vermehrungsrate – eine einzelne Pflanze kann sich unter idealen Bedingungen innerhalb von drei Monaten auf 40 Quadratmeilen ausdehnen
• Fehlen natürlicher Feinde in den meisten eingeführten Regionen
• Toleranz gegenüber einem breiten Spektrum von Wasserchemiebedingungen
Horizontaler Stängel (Rhizom):
• Kriechendes, verzweigtes Rhizom schwimmt auf oder knapp unter der Wasseroberfläche
• Bis zu 10–30 cm lang, dicht bedeckt mit feinen, braunen, haarähnlichen Schuppen (Trichomen)
• Knoten produzieren Paare von Schwimmwedeln und eine untergetauchte, wurzelähnliche Struktur
Schwimmwedel (Blätter):
• Angeordnet in Quirlen von drei an jedem Knoten
• Zwei Wedel schwimmen flach auf der Wasseroberfläche; oval bis länglich, 1,5–6 cm lang und 1–3 cm breit
• Oberseite bedeckt mit auffälligen, wasserabweisenden, haarähnlichen Trichomen, die eine 'bärtige' oder 'Schneebesen'-Form bilden – diese halten Luft fest und halten den Wedel schwimmfähig
• Trichome sind ~1–5 mm lang, mit 4 freien Ästen an der Spitze, die sich an der Spitze wieder vereinen, wodurch eine charakteristische käfigartige Struktur entsteht
• Unterseite ist untergetaucht und trägt Sori und feine rhizoidartige Haare
Untergetauchte 'Wurzel'-Struktur:
• Das dritte Blatt an jedem Knoten ist zu einer fein geteilten, wurzelähnlichen Struktur umgebildet, die untergetaucht hängt
• Dient hauptsächlich der Nährstoffaufnahme und nicht der Verankerung (die Pflanze ist frei schwimmend)
• Kann 10–15 cm lang werden
Sori (Fortpflanzungsstrukturen):
• Werden auf dem untergetauchten 'wurzel'-ähnlichen Wedel produziert
• Heterospor – produziert zwei Arten von Sporen: Mikrosporen und Megasporen
• Sori sind in Sporangien eingeschlossen, die zu kugelförmigen Strukturen, den Sporokarpien, zusammengefasst sind
• Reife Sporokarpien sind traubenartige Büschel mit einem Durchmesser von ~1–2 mm
• Trotz reichlicher Sporenproduktion ist sexuelle Fortpflanzung in den meisten Populationen selten; vegetative Fragmentierung ist die Hauptverbreitungsmethode
Bevorzugter Lebensraum:
• Seen, Teiche, Stauseen, Altwasser, Bewässerungskanäle, Reisfelder und langsam fließende Flüsse
• Bevorzugt nährstoffreiche (eutrophe) Gewässer mit hohen Stickstoff- und Phosphorgehalten
• Optimale Wachstumstemperatur: 20–30°C; Wachstum stoppt unter ~10°C
• Toleriert einen pH-Bereich von etwa 5,5–8,0
• Kann kurze Perioden mit niedrigem Salzgehalt überleben, ist aber hauptsächlich eine Süßwasserart
Ökologische Auswirkungen:
• Bildet dichte Matten von 10–30 cm Dicke (manchmal über 1 Meter) auf der Wasseroberfläche
• Matten blockieren das Eindringen von Sonnenlicht und töten untergetauchte Wasserpflanzen und Algen ab
• Zersetzung von totem Pflanzenmaterial entzieht gelösten Sauerstoff und verursacht Fischsterben
• Stört den Gasaustausch an der Wasser-Atmosphäre-Grenzfläche
• Verändert die Wasserchemie, erhöht die Sedimentation und fördert die Mückenbrut
• Verdrängt einheimische Wasservegetation und die davon abhängige Fauna
• Kann die Bootsnavigation behindern, Bewässerungssysteme verstopfen und die Wasserkraftkapazität verringern
Fortpflanzung & Ausbreitung:
• Vermehrt sich hauptsächlich vegetativ durch Fragmentierung – selbst ein kleines abgebrochenes Stück kann eine neue Kolonie gründen
• Verdopplungszeit unter optimalen Bedingungen so kurz wie 2–4 Tage
• Sporen können über längere Zeiträume im Sediment überleben und ermöglichen eine Wiederbesiedlung nach Bekämpfungsmaßnahmen
• Gelistet unter den '100 der schlimmsten invasiven gebietsfremden Arten der Welt' durch die IUCN
• Gegenstand von Ausrottungs- und Eindämmungsprogrammen in Australien, den Vereinigten Staaten (insbesondere Texas, Louisiana und den südöstlichen Bundesstaaten), Südafrika, Papua-Neuguinea und vielen anderen Ländern
• Die biologische Bekämpfung mit dem Salvinia-Rüsselkäfer (Cyrtobagous salviniae) war eines der erfolgreichsten klassischen biologischen Bekämpfungsprogramme der Geschichte und erzielte in mehreren Ländern, darunter Australien, Papua-Neuguinea und Sri Lanka, wirksame Kontrolle
• Mechanische Entfernung und Herbizidanwendung werden ebenfalls eingesetzt, sind jedoch oft teuer und bieten nur vorübergehende Linderung
• Allerdings schaffen dichte Matten hypoxische (sauerstoffarme) Bedingungen, die indirekt das Wasserleben schädigen können
• Stehende Matten bieten ideale Brutstätten für Mücken, einschließlich Arten, die Malaria und andere Krankheiten übertragen
• Zersetzende Matten können Verbindungen freisetzen, die die Wasserqualität weiter verschlechtern
• Wird nicht als Nahrungsquelle für Menschen oder Nutztiere betrachtet
In Regionen, in denen sie nicht verboten ist, kann sie gelegentlich vorkommen in:
• Zierwasseranlagen (stark abgeraten)
• Aquarien (stark abgeraten)
• Forschungs- und Bildungseinrichtungen (unter kontrollierten Bedingungen)
Wenn sie in der Wildnis angetroffen wird:
• Nicht versuchen, sie zu kultivieren oder zu vermehren
• Sichtungen den örtlichen Umwelt- oder Invasivartenbehörden melden
• Boote, Anhänger und Angelausrüstung gründlich reinigen, um eine versehentliche Ausbreitung zu verhindern
Licht:
• Volle Sonne bis Halbschatten; wächst am kräftigsten in voller Sonne
Wasser:
• Stehendes oder sehr langsam fließendes Süßwasser
• Nährstoffreiche Bedingungen fördern schnelles Wachstum
Temperatur:
• Optimal: 20–30°C
• Kann keinen Frost vertragen; wird durch anhaltende Temperaturen unter ~5°C abgetötet
Vermehrung:
• Vegetative Fragmentierung – jedes abgebrochene Stück kann sich zu einer neuen Pflanze regenerieren
• Genau das macht sie so schwer zu kontrollieren
• Phytoremediation: untersucht auf ihre Fähigkeit, Schwermetalle und überschüssige Nährstoffe (Stickstoff, Phosphor) aus verschmutztem Abwasser zu absorbieren
• Biokraftstoffforschung: hohe Wachstumsrate und Biomasseproduktion haben zu Untersuchungen als potenzieller Bioenergie-Rohstoff geführt
• Tierfutter: in einigen Regionen als ergänzendes Futter für Geflügel und Fische untersucht (erfordert Verarbeitung)
• Mulch und Kompost: getrocknete Biomasse wurde als organischer Mulch oder Kompostzusatz getestet
• Papier und Faser: faserige Biomasse wurde für die handgeschöpfte Papierherstellung untersucht
Allerdings wurde keine dieser Anwendungen im kommerziellen Maßstab umgesetzt, und die ökologischen Risiken des Anbaus überwiegen in den meisten Zusammenhängen bei weitem die potenziellen Vorteile.
Wusstest du schon?
Die 'Schneebesen'-Trichome von Salvinia molesta sind ein Wunderwerk der natürlichen Technik: • Jedes Trichom besteht aus vier verlängerten haarähnlichen Ästen, die an der Basis frei sind, sich aber an ihren Spitzen wieder vereinen und eine käfigartige Struktur bilden, die einem winzigen Schneebesen ähnelt • Diese Strukturen halten eine dauerhafte Luftschicht (ein sogenanntes 'Plastron') auf der untergetauchten Unterseite des Wedels fest und ermöglichen so den Gasaustausch, selbst wenn die Pflanze teilweise untergetaucht ist • Die Luftschicht wird durch hydrophobe (wasserabweisende) Eigenschaften der Trichomspitzen gehalten, die mit Wachskristallen beschichtet sind • Dieser bemerkenswerte Lufthalte-Mechanismus hat biomimetische Forschungen zu reibungsmindernden Schiffsbeschichtungen und Materialien zur Lufternte unter Wasser inspiriert Der Salvinia-Rüsselkäfer (Cyrtobagous salviniae) – ein winziger südamerikanischer Käfer – war einer der erfolgreichsten jemals eingesetzten biologischen Bekämpfungsmittel: • Ein einzelner erwachsener Käfer kann mehrere Salvinia-Knospen pro Tag zerstören • Larven graben sich in das Rhizom ein, wodurch die Pflanze braun wird und sinkt • Im australischen Lake Moondarra (Queensville, Queensland) wurde ein 15.000 Hektar großer Salvinia-Befall innerhalb von zwei Jahren nach Einführung des Käfers um über 90% reduziert • Das Programm gilt als Meilenstein in der klassischen biologischen Bekämpfung
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