Coastal ecosystems and the services they provide are adversely affected by a wide variety of human activities. In particular, seagrass meadows are negatively affected by impacts accruing from the billion or more people who live within 50 km of them. Seagrass meadows provide important ecosystem services, including an estimated $1.9 trillion per year in the form of nutrient cycling; an order of magnitude enhancement of coral reef fish productivity; a habitat for thousands of fish, bird, and invertebrate species; and a major food source for endangered dugong, manatee, and green turtle. Although individual impacts from coastal development, degraded water quality, and climate change have been documented, there has been no quantitative global assessment of seagrass loss until now. Our comprehensive global assessment of 215 studies found that seagrasses have been disappearing at a rate of 110 km 2 yr −1 since 1980 and that 29% of the known areal extent has disappeared since seagrass areas were initially recorded in 1879. Furthermore, rates of decline have accelerated from a median of 0.9% yr −1 before 1940 to 7% yr −1 since 1990. Seagrass loss rates are comparable to those reported for mangroves, coral reefs, and tropical rainforests and place seagrass meadows among the most threatened ecosystems on earth.

Seagrasses, marine flowering plants, have a long evolutionary history but are now challenged with rapid environmental changes as a result of coastal human population pressures. Seagrasses provide key ecological services, including organic carbon production and export, nutrient cycling, sediment stabilization, enhanced biodiversity, and trophic transfers to adjacent habitats in tropical and temperate regions. They also serve as “coastal canaries,” global biological sentinels of increasing anthropogenic influences in coastal ecosystems, with large-scale losses reported worldwide. Multiple stressors, including sediment and nutrient runoff, physical disturbance, invasive species, disease, commercial fishing practices, aquaculture, overgrazing, algal blooms, and global warming, cause seagrass declines at scales of square meters to hundreds of square kilometers. Reported seagrass losses have led to increased awareness of the need for seagrass protection, monitoring, management, and restoration. However, seagrass science, which has rapidly grown, is disconnected from public awareness of seagrasses, which has lagged behind awareness of other coastal ecosystems. There is a critical need for a targeted global conservation effort that includes a reduction of watershed nutrient and sediment inputs to seagrass habitats and a targeted educational program informing regulators and the public of the value of seagrass meadows.

Michael W. Beck, Kenneth L. Heck, Jr., Kenneth W. Able, Daniel L. Childers, David B. Eggleston, Bronwyn M. Gillanders, Benjamin Halpern, Cynthia G. Hays, Kaho Hoshino, Thomas J. Minello, Robert J. Orth, Peter F. Sheridan and Michael P. Weinstein

Journal Article Assessing Water Quality with Submersed Aquatic Vegetation: Habitat requirements as barometers of Chesapeake Bay health Get access William C. Dennison, William C. Dennison Search for other works by this author on: Oxford Academic Google Scholar Robert J. Orth, Robert J. Orth Search for other works by this author on: Oxford Academic Google Scholar Kenneth A. Moore, Kenneth A. Moore Search for other works by this author on: Oxford Academic Google Scholar J. Court Stevenson, J. Court Stevenson Search for other works by this author on: Oxford Academic Google Scholar Virginia Carter, Virginia Carter Search for other works by this author on: Oxford Academic Google Scholar Stan Kollar, Stan Kollar Search for other works by this author on: Oxford Academic Google Scholar Peter W. Bergstrom, Peter W. Bergstrom Search for other works by this author on: Oxford Academic Google Scholar Richard A. Batiuk Richard A. Batiuk Search for other works by this author on: Oxford Academic Google Scholar BioScience, Volume 43, Issue 2, February 1993, Pages 86–94, https://doi.org/10.2307/1311969 Published: 01 February 1993

MEPS Marine Ecology Progress Series Contact the journal Facebook Twitter RSS Mailing List Subscribe to our mailing list via Mailchimp HomeLatest VolumeAbout the JournalEditorsTheme Sections MEPS 253:123-136 (2003) - doi:10.3354/meps253123 Critical evaluation of the nursery role hypothesis for seagrass meadows K. L. Heck Jr.1,*, G. Hays2, R. J. Orth3 1Dauphin Island Sea Lab, University of South Alabama, 101 Bienville Boulevard, Dauphin Island, Alabama 36528, USA 2Department of Ecology and Evolutionary Biology, University of California Santa Cruz, 225 Sinsheimer Avenue, Santa Cruz, California 95064, USA 3Virginia Institute of Marine Sciences, College of William and Mary, 1208 Greate Road, Gloucester Point, Virginia 23062, USA *Email: kheck@disl.org ABSTRACT: The vast majority of published papers concerning seagrass meadows contain statements to the effect that seagrass beds serve as important nurseries for many species. We reviewed more than 200 papers that were relevant to the nursery role hypothesis. We used both vote counting and meta-analytic techniques to evaluate whether the body of previous studies that report seagrass meadows to be nursery grounds actually contain data that support this proposition. We restricted our analyses to papers that compared seagrass beds to other habitats, and examined data on a variety of well-studied species concerning their density, growth, survival and migration to adult habitat. Within this group of papers, we considered potential factors that could influence the nursery function (e.g. location, or laboratory vs field studies). We also evaluated case histories of well-documented large-scale seagrass losses on the nursery function. Major results were consistent with the expectations that abundance, growth and survival were greater in seagrass than in unstructured habitats. Abundance data also suggested that seagrass beds in the Northern Hemisphere might be more important as nursery areas than those in the Southern Hemisphere. Surprisingly, few significant differences existed in abundance, growth or survival when seagrass meadows were compared to other structured habitats, such as oyster or cobble reefs, or macroalgal beds. Nor were there decreases in harvests of commercially important species that could clearly be attributed to significant seagrass declines in 3 well-studied areas. However, there were decreased abundances of juveniles of commercially important species in these areas, suggesting a strong link between seagrass abundance and those of juvenile finfish and shellfish. One important implication of these results is that structure per se, rather than the type of structure, appears to be an important determinant of nursery value. Clearly, more rigorous studies that test all aspects of the nursery role hypothesis are clearly needed for seagrass meadows as well as other structured habitats. The results of such studies will allow better decisions to be made concerning the conservation and restoration of marine habitats. KEY WORDS: Nursery role · Seagrass meadows · Meta-analysis Full text in pdf format PreviousNextExport citation RSS - Facebook - Tweet - linkedIn Cited by Published in MEPS Vol. 253. Online publication date: May 15, 2003 Print ISSN: 0171-8630; Online ISSN: 1616-1599 Copyright © 2003 Inter-Research.

Seagrasses, a functional group of marine flowering plants rooted in the world’s coastal oceans, support marine food webs and provide essential habitat for many coastal species, playing a critical role in the equilibrium of coastal ecosystems and human livelihoods. For the first time, the probability of extinction is determined for the world’s seagrass species under the Categories and Criteria of the International Union for the Conservation of Nature (IUCN) Red List of Threatened Species. Several studies have indicated that seagrass habitat is declining worldwide. Our focus is to determine the risk of extinction for individual seagrass species, a 4-year process involving seagrass experts internationally, compilation of data on species’ status, populations, and distribution, and review of the biology and ecology of each of the world’s seagrass species. Ten seagrass species are at elevated risk of extinction (14% of all seagrass species), with three species qualifying as Endangered. Seagrass species loss and degradation of seagrass biodiversity will have serious repercussions for marine biodiversity and the human populations that depend upon the resources and ecosystem services that seagrasses provide.

Data on the distribution and abundance of submerged aquatic vegetation in Chesapeake Bay indicate a significant reduction in all species in all sections of the bay during the last 15 to 20 years. This decline is unprecedented in the bay's recent history. The reduction in one major species, Zostera marina, may be greater than the decline that occurred during the pandemic demise of the 1930' s.

Coastal ecosystems including coral reefs, mangrove forests, seagrass meadows, and salt marshes are being lost at alarming rates, and increased scientific understanding of causes has failed to stem these losses. Coastal habitats receive contrasting research effort, with 60% of all of the published research carried out on coral reefs, compared to 11–14% of the records for each of salt marshes, mangrove forests, and seagrass meadows. In addition, these highly connected and interdependent coastal ecosystems receive widely contrasting media attention that is disproportional to their scientific attention. Seagrass ecosystems receive the least attention in the media (1.3% of the media reports) with greater attention on salt marshes (6.5%), considerably more attention on mangroves (20%), and a dominant focus on coral reefs, which are the subject of three in every four media reports on coastal ecosystems (72.5%). There are approximately tenfold lower reports on seagrass meadows in the media for every scientific paper published (ten), than the 130–150 media reports per scientific paper for mangroves and coral reefs. The lack of public awareness of losses of less charismatic ecosystems results in the continuation of detrimental practices and therefore contributes to continued declines of coastal ecosystems. More effective communication of scientific knowledge about these uncharismatic but ecologically important coastal habitats is required. Effective use of formal (e.g., school curricula, media) and informal (e.g., web) education avenues and an effective partnership between scientists and media communicators are essential to raise public awareness of issues, concerns, and solutions within coastal ecosystems. Only increased public understanding can ultimately inform and motivate effective management of these ecologically important coastal ecosystems.

Summary In coastal and estuarine systems, foundation species like seagrasses, mangroves, saltmarshes or corals provide important ecosystem services. Seagrasses are globally declining and their reintroduction has been shown to restore ecosystem functions. However, seagrass restoration is often challenging, given the dynamic and stressful environment that seagrasses often grow in. From our world‐wide meta‐analysis of seagrass restoration trials (1786 trials), we describe general features and best practice for seagrass restoration. We confirm that removal of threats is important prior to replanting. Reduced water quality (mainly eutrophication), and construction activities led to poorer restoration success than, for instance, dredging, local direct impact and natural causes. Proximity to and recovery of donor beds were positively correlated with trial performance. Planting techniques can influence restoration success. The meta‐analysis shows that both trial survival and seagrass population growth rate in trials that survived are positively affected by the number of plants or seeds initially transplanted. This relationship between restoration scale and restoration success was not related to trial characteristics of the initial restoration. The majority of the seagrass restoration trials have been very small, which may explain the low overall trial survival rate (i.e. estimated 37%). Successful regrowth of the foundation seagrass species appears to require crossing a minimum threshold of reintroduced individuals. Our study provides the first global field evidence for the requirement of a critical mass for recovery, which may also hold for other foundation species showing strong positive feedback to a dynamic environment. Synthesis and applications . For effective restoration of seagrass foundation species in its typically dynamic, stressful environment, introduction of large numbers is seen to be beneficial and probably serves two purposes. First, a large‐scale planting increases trial survival – large numbers ensure the spread of risks, which is needed to overcome high natural variability. Secondly, a large‐scale trial increases population growth rate by enhancing self‐sustaining feedback, which is generally found in foundation species in stressful environments such as seagrass beds. Thus, by careful site selection and applying appropriate techniques, spreading of risks and enhancing self‐sustaining feedback in concert increase success of seagrass restoration.