Key Insights for Mangrove Restoration Discovered on Bonaire

Dutch below

Since 2016 the Mangrove Maniacs of Bonaire have dedicated themselves to the restoration and conservation of mangroves on the island. Monitoring research has provided key insights into the conditions that favour growth and survivability of these vital ecosystems and provide necessary information in support of management actions and planning.

Lac Bay and its mangroves 

When a mangrove forest experiences die-off, it loses the important services it provides (coastal protection, habitat for marine species, and carbon storage). This is currently the case with the northern part (also called Awa di Lodo) of the mangrove forest in Lac Bay. Unsustainable overgrazing by livestock has resulted in a depletion of ground cover vegetation. Wind, vehicle traffic and rainwater run-off therefore cause a high influx of sediment into Awa di Lodo. The sediment build-up clogs lagoons and creeks, reducing the hydrological connectivity between the front and back of the forest, creating hypersaline conditions and causing the trees to die. 

Figure 1: Outplant event on the southwest coast of Bonaire (23 September, 2022). Photo Source: Josien Hendricksen

To fight this die-off, the Mangrove Maniacs dig channels to increase the tidal exchange and thereby improve the water quality conditions. They also plant mangrove seeds (propagules) of two different species: red (Rhizophora mangle) and black mangroves (Avicennia germinans). The propagules are grown in special ‘nurseries’ and are then planted in degraded areas or along the southwest coast to promote coastal protection (Figure 1). By monitoring propagule growth and survival as well as water quality parameters, we can increase our knowledge on the relationship between these factors and improve management plans for mangrove restoration and reforestation.

Tale of two studies

Study 1: Mangrove Growth

A long-term monitoring research between 2016 and 2020 investigated red mangrove growth by comparing a healthy and a degrading area. The diameter at breast height (DBH; ± 1.3 m above ground surface) and the growth of aerial roots was measured monthly (Figure 2). The results showed a clear difference in mean aerial root growth between the healthy and degraded locations. In general, it was seen that healthier sites had higher aerial root growth whereas the degrading areas had more DBH growth. Since the degrading area  experiences a higher sun exposure (due to a less dense canopy), these results would imply that shade promotes aerial root growth, while tree DBH keeps increasing in more sunny areas. In healthier areas, more energy is dedicated towards growing aerial roots, which could be the reason for the slower DBH growth.

Figure 2: Measuring the aerial root length of a red mangrove in Lac Bay. Photo source: Arno Verhoeven

Study 2: Mangrove Propagules

Another experiment with black and red mangrove propagules was carried out between 2020 and 2022. Here, the growth and survival of propagules in five different locations in Lac Bay (Figure 3: Pedro, Kaminda Sorobon, Isla Yuwana, Rand and Taco) was monitored, together with the salinity levels at these places. The monitoring took place along the regular hydrological restoration in the area, aiming at a better refreshment of water and improving conditions. During the propagule experiment the salinity levels have decreased over time at all locations, which is an expected result of the hydrological restoration efforts. Survivability rates of red mangrove propagules was found to be higher than that of black mangrove propagules due to inundation times. Further experiments where inundation changes are excluded are needed to assess the effects of salinity. 

Figure 3: Monitoring locations of mangroves in Lac Bay, Bonaire

Future implications

The two studies clearly showed that salinity levels have decreased over the last years due to Mangrove Maniacs’ restoration efforts (Figure 4), although the levels are still high. In general, more degraded areas had a higher salinity and also lower growth rates. Red mangrove propagules seem to have a higher resilience for changes in water level and salinity than black mangrove propagules. Their strategy of fast growth under a wide range of environmental conditions would be a reason to prefer red mangroves over other species for outplants in locations more susceptible to environmental change (e.g. the southwest coast with sea level rise). The decrease in salinity over time shows the importance of channel maintenance in the mangrove forest of Lac Bay. To further improve water circulation and thus the health of the forest, new channels would be needed. This is already in the planning of the Mangrove Maniacs.

If you want to learn more, follow the Mangrove Maniacs on social media or come out to volunteer with them on Tuesday mornings (8am @Lac Cai, boat space is limited so please sign up via Facebook).

Photo credit: Monique Grol

Nieuwe inzichten ontdekt voor mangroveherstel Bonaire

De vrijwilligers van Mangrove Maniacs op Bonaire wijden zich sinds 2016 aan het herstel en behoud van de mangroves op het eiland. Monitoringsresultaten tonen belangrijke inzichten over de condities die de groei en overleving van dit vitale ecosysteem bevorderen en verstrekken daarnaast de nodige informatie ter ondersteuning van beheeracties en planning.

Lac Bay en zijn mangroven

Wanneer een mangrovebos afsterft, verliest het de belangrijke diensten die het biedt (o.a. kustbescherming, leefgebied voor mariene soorten en koolstofopslag). Dit is momenteel het geval met het noordelijke deel (ook wel Awa di Lodo genoemd) van het mangrovebos in Lac Bay. Niet-duurzame overbegrazing door vee heeft geresulteerd in een uitputting van de bodembedekkende vegetatie. Wind, autoverkeer en afstromend regenwater zorgen daarom voor een grote instroom van sediment in Awa di Lodo. De opeenhoping van sediment verstopt lagunes en kreken, waardoor de hydrologische verbinding tussen de noord- en zuidkant van het bos wordt verminderd. Dit resulteert in extreem zilte omstandigheden en het afsterven van de bomen. 

Om deze afsterving tegen te gaan, graven de Mangrove Maniacs kanalen om de getijdenuitwisseling te vergroten en zo de waterkwaliteit te verbeteren. Ook worden er mangrovezaden (propagules) geplant van twee verschillende soorten: rode (Rhizophora mangel) en zwarte mangroven (Avicennia germinans). De propagules worden gekweekt in speciale ‘kwekerijen’ langs de mangrovekanalen en vervolgens geplant in gedegradeerde gebieden of langs de zuidwestkust om kustbescherming te bevorderen (Figuur 1). Door zowel de groei en overleving van propagules als verschillende waterkwaliteitsparameters te monitoren, kunnen we onze kennis over de relatie tussen deze factoren vergroten en beheerplannen voor mangroveherstel en herbebossing verbeteren.

Resultaten van twee onderzoeken

Studie 1 Mangrovegroei

Een langdurig monitoringonderzoek tussen 2016 en 2020 onderzocht de groei van rode mangroven door een gezond en een degraderend gebied met elkaar te vergelijken. Maandelijks werd de diameter op borsthoogte (DBH; ± 1,3 m boven grondoppervlak) en de groei van luchtwortels gemeten (Figuur 2). De resultaten toonden een duidelijk verschil in gemiddelde luchtwortelgroei tussen de gezonde en aangetaste locaties. Over het algemeen werd gezien dat de gezonde locaties een hogere luchtwortelgroei hadden, terwijl de degraderende gebieden meer DBH-toename hadden. Aangezien het degraderende gebied een hogere blootstelling aan de zon ervaart (vanwege een minder dicht bladerdek), zouden deze resultaten impliceren dat schaduw de groei van luchtwortels bevordert, terwijl de DBH van een boom wel blijft toenemen in meer zonnige gebieden. In gezondere gebieden wordt meer energie gewijd aan het groeien van luchtwortels, wat de reden zou kunnen zijn voor de langzamere DBH-toename.

Figure 2: Measuring the aerial root length of a red mangrove in Lac Bay. Photo source: Arno Verhoeven

Studie 2: Mangrovepropagules

Een ander experiment met propagules van zwarte en rode mangroven werd uitgevoerd tussen 2020 en 2022. Hier werd de groei en overleving van propagules op vijf verschillende locaties in Lac Bay (Figuur 3: Pedro, Kaminda Sorobon, Isla Yuwana, Rand en Taco) gemonitord, samen met het zoutgehalte op deze plaatsen. De monitoring vond tegelijkertijd plaats met het reguliere hydrologische herstel in het gebied, wat ervoor moet zorgen dat de watercirculatie en daarmee de levensomstandigheden voor de mangroves verbetert. Tijdens het propagule-experiment is het zoutgehalte in de loop van de tijd op alle locaties afgenomen, wat een verwacht resultaat is van de hydrologische herstelinspanningen. De overlevingspercentages van propagules van rode mangroven bleken hoger te zijn dan die van propagules van zwarte mangroven, vanwege overstromingen. Verdere experimenten zijn daarom nodig om de effecten van zoutgehalte op de groei van propagules te meten, waarbij overstromingen en dus veranderingen in waterstand worden uitgesloten.

Figure 3: Monitoring locations of mangroves in Lac Bay, Bonaire

Gevolgen voor de toekomst

De twee onderzoeken toonden duidelijk aan dat het zoutgehalte de afgelopen jaren is afgenomen als gevolg van de inspanningen van de Mangrove Maniacs (Figuur 4), hoewel de niveaus nog steeds hoog zijn. Over het algemeen toonden de meer gedegradeerde gebieden een hoger zoutgehalte en lagere groeipercentages. Propagules van rode mangroven lijken beter bestand te zijn tegen veranderingen in waterpeil en zoutgehalte dan propagules van zwarte mangroven. Hun strategie van snelle groei onder uiteenlopende omgevingsomstandigheden zou een reden zijn om de voorkeur te geven aan rode mangroven boven andere soorten voor het uitplanten op locaties die gevoeliger zijn voor veranderingen in het milieu (bijvoorbeeld de zuidwestkust met zeespiegelstijging). De afname van het zoutgehalte in de loop van de tijd toont het belang van kanaalonderhoud in het mangrovebos van Lac Bay. Om de watercirculatie en daarmee de gezondheid van het bos verder te verbeteren, zijn nieuwe kanalen nodig. Dit staat al op de planning van de Mangrove Maniacs.

Als je meer wilt weten, volg dan de Mangrove Maniacs op sociale media of help zelf mee met het vrijwilligerswerk op dinsdagochtend (8 uur @Lac Cai, bootruimte is beperkt, dus meld je aan via Facebook).

Photo credit: Josien Hendricksen

Published in BioNews 60