Nedsänkta makrofyter (SM) är vattenväxter som växer helt under vattnet. Även om de kan spela viktiga roller i akvatiska ekosystem, kan deras invasion i nya miljöer störa den naturliga balansen i dessa ekosystem. SM kan påverka sedimentets kvävecykel, en avgörande process i akvatiska ekosystem, men hur de gör det i komplexa miljöer (dvs med flera samtidigt förekommande stressfaktorer) är fortfarande dåligt förstått. Ett team av forskare från Key Laboratory of Aquatic Botany and Watershed Ecology, Wuhan Botanical Garden, Chinese Academy of Sciences, College of Life Sciences, University of Science and Technology i Kina och College of Science, George Mason University avslöjade hur invasivt SM påverkar sedimentets kvävecykel i sjöar med flera samtidigt förekommande stressfaktorer (d.v.s. övergödning och sedimentföroreningar).

Forskarna genomförde en serie fältundersökningar och experiment för att undersöka hur invasiv SM påverkar sedimentets kvävecykel i Lake Taihu, en stor och grund eutrofisk sjö i Kina. De fann att den invasiva SM signifikant förändrade sedimentets kvävecykel genom att:(1) ändra sammansättningen av mikrobiella samhällen och deras kvävemetaboliska vägar, (2) öka frisättningen av löst kväve från sediment, och (3) minska denitrifieringshastigheten, en process som tar bort kväve från akvatiska ekosystem. Dessa förändringar i sedimentets kvävekretslopp kan få djupgående konsekvenser för vattenkvaliteten och ekosystemets hälsa i Taihusjön.

Forskarna vidareutvecklade en konceptuell modell för att illustrera hur SM påverkar sedimentets kvävekretslopp i komplexa miljöer. Modellen belyser SM:s roll i att förmedla interaktioner mellan flera stressorer och kvävecykeln, vilket ger ett ramverk för att förstå och förutsäga effekterna av invasiv SM i dessa komplexa system.

Denna forskning ger nya insikter om effekterna av invasiv SM på sedimentets kvävecykel i komplexa miljöer och förbättrar vår förståelse av mekanismerna bakom interaktionerna mellan SM, multipla stressorer och kvävecykeln. Fynden har implikationer för förvaltning och bevarande av akvatiska ekosystem, samt kontroll och förebyggande av invasiv SM i sjöar och andra akvatiska miljöer.