Czy gatunki inwazyjne zawojują nasze wody, czyli IGO w natarciu

„Raz ryby, żaby i raki,
wpadły na pomysł taki,
aby opuścić staw…”
Jan Brzechwa

Wszyscy wodniacy (i nie tylko) od roku w napięciu śledzą sytuację w Odrze. Pozostawiając na boku bezpośrednie i pośrednie jej przyczyny, katastrofa ekologiczna, która dotknęła rzekę latem 2022 r., w bardzo drastyczny i dosadny sposób pokazała nam konsekwencje ekologicznych inwazji. Szczególnie szokujące mogło być to dla tych, którzy dotąd nie uświadamiali sobie zagrożeń, jakie mogą nieść ze sobą gatunki inwazyjne. A inwazje ekologiczne mają miejsce ciągle. Tylko najczęściej są ciche, niespektakularne. Często niezauważane przez laików. Do czasu…

Aby dokonać inwazji gatunek musi najpierw trafić na dany obszar, znaleźć sprzyjające warunki, zadomowić się, a następnie rozprzestrzenić. Może być zawleczony niecelowo, jako „pasażer na gapę”, w wodzie balastowej, przyczepiony do kadłuba statku (kanonicznym przykładem jest małż racicznica zmienna Dreissena polymorpha) lub zawieruszony w przewożonych towarach (pamiętacie historie o pająkach w bananach?). Ale może też zostać sprowadzony zupełnie intencjonalnie, jako obiekt handlu. W ten sposób trafiają do nas na przykład egzotyczne rośliny i zwierzęta. Stąd już tylko krok do inwazji.

Chociaż na terenie Polski zidentyfikowano już grubo ponad 1000 gatunków obcych, tylko niektóre zagrażają różnorodności biologicznej i usługom ekosystemowym i zostały uznane za gatunki inwazyjne. Należą do wielu grup taksonomicznych i obejmują zarówno duże, łatwo rozpoznawalne ssaki czy drzewa, jak i maleńkie, niezauważalne wirki, zarówno organizmy lądowe, jak i wodne. Z uwagi na specyfikę tematyczną „Wodnych Spraw” pominę tu (bardzo ważną skądinąd) kwestię gatunków lądowych, uciekinierów z przydomowych ogródków, upraw czy hodowli, i skupię się na gatunkach wodnych, których wędrówki oddziałują na nasze rzeki i jeziora.

Jak gatunki obce trafiają do naszych wód?

Gatunki wędrują, to oczywiste. Tyle że wędrówki te zazwyczaj odbywają się w granicach naturalnych zasięgów, uwarunkowanych czynnikami biogeograficznymi. Nawet jeśli ich zasięg z różnych względów, np. zmiany klimatu, zmienia się, proces ten zwykle następuje na tyle powoli, że jest trudno zauważalny w skali życia człowieka. Sytuacja wygląda zupełnie inaczej, gdy do przemieszczania gatunku przyczyni się człowiek.

Drogi rozprzestrzeniania się gatunków obcych w Europie są analizowane przez naukowców co najmniej od dwóch dekad (Europejską Strategię postępowania z inwazyjnymi gatunkami obcymi przyjęto w 2003 r. [1]) i generalnie dość dobrze rozpoznane [2]. Jednak wiele osób nie zdaje sobie sprawy z tego zjawiska, a część z nas nawet nieświadomie się do niego przyczynia.

Jednym z dobrze znanych przykładów celowego wprowadzenia obcych gatunków do środowiska wodnego jest zarybianie w celach wędkarskich lub rybackich czy wsiedlanie raków (np. raka pręgowatego) w celu wzmocnienia przetrzebionej dżumą raczą populacji raka szlachetnego. Innym, mniej znanym przykładem może być sadzenie w naturalnych zbiornikach ozdobnych kultywarów grzybieni w celach upiększenia krajobrazu (naprawdę, sama widziałam takie praktyki). Rośliny te mogą krzyżować się z naszymi rodzimymi grzybieniami, tworząc taksony o cechach pośrednich rodziców. A żółwie ozdobne? Kupowane jako domowe pupilki o średnicy dużej monety nagle okazują się dość sporymi, wymagającymi i kłopotliwymi w utrzymaniu zwierzętami i trafiają do środowiska wyrzucane do pobliskiego stawu czy rowu.

Czy zastanawialiście się, ile diaspor czy form przetrwalnych różnych gatunków obcych może się znajdować w wodzie pozostającej po czyszczeniu akwarium i co się z nimi dzieje, gdy taka woda trafia do środowiska?

Dopóki klimat jest stosunkowo ostry, zapewne większość z nich nie przeżywa niskich temperatur zimą i są naturalnie eliminowane (chociaż paproć azolla drobna Azolla filiculoides w wodach pokrytych lodem potrafi przetrwać – w postaci pączków szczytowych – temperatury do -20°C). Wraz z ociepleniem klimatu, przy łagodniejszych zimach, coraz więcej gatunków ma szansę na przeżycie i kto wie, co przetrwa i zostanie z nami na dłużej. Można się o tym przekonać, badając ekosystemy o wodach podgrzanych, np. w wyniku działania elektrowni, jak Jeziora Konińskie (włączone do systemu chłodzenia elektrowni Konin-Pątnów), gdzie stwierdzono ponad 40 gatunków obcych, w tym masowe występowanie Vallisneria spiralis oraz liczne obce gatunki makrobezkręgowców bentosowych, żółwia czerwonolicego i tilapii nilowej [3].

Raz wprowadzone do środowiska gatunki obce mogą spontanicznie rozprzestrzenić się lub zostać rozprzestrzenione dalej za pomocą różnych wektorów. Fragmenty roślin są przenoszone z jednego zbiornika na drugi na przysłowiowych kaczych łapach, zaplątane w sieci rybackie, z zanętą, materiałem zarybieniowym, przyklejone do jednostek pływających czy na kaloszach. Na wektory zwierzęce większego wpływu nie mamy, ale na nasze zachowanie już tak. Korzystając z wód, dobrze jest pamiętać o porządnym wypłukaniu sprzętu pływającego, wędkarskiego czy badawczego przed zastosowaniem go w innym zbiorniku (wskazówki dotyczące zalecanych sposobów postępowania można znaleźć w kodeksach, np. w zakresie rekreacyjnego łowienia ryb czy żeglarstwa).

W podobny sposób mogą przenosić się komórki glonów. W prawdzie wykaz gatunków inwazyjnych nie zawiera przedstawicieli tej grupy, jednak fykolodzy publikują prace na temat skutków pojawienia się inwazyjnych gatunków glonów poza naturalnym zasięgiem ich występowania, takich jak tropikalnej sinicy Cylindrospermopsis raciborskii czy słonolubnego haptofita Prymnesium parvum. Ten ostatni trudno uznać za gatunek obcy dla Europy, skoro jest notowany w morskich wodach przybrzeżnych Bałtyku (w Polsce opisany z Zatoki Gdańskiej przez Bursę w 1938 r. [4]), ale dla wód śródlądowych już tak. A do tego silnie inwazyjny.

Dlatego też, ile razy słyszę pytanie: „Skąd w Odrze wzięła się złota alga?”, mam ochotę odpowiedzieć, że pytanie to jest z gatunku niemądrych. Oczywiście można mieć pewne przypuszczenia, oparte na mniej lub bardziej racjonalnych przesłankach, jednak w przypadku większości gatunków zawleczonych i rozwleczonych, nikt odpowiedzialnie i z całą pewnością na takie pytanie odpowiedzieć nie może.

Nie każdy gatunek obcy jest inwazyjny

Samo pojawienie się gatunku poza jego naturalnym zasięgiem jeszcze nie jest problemem. Problem zaczyna się wtedy, kiedy taki gatunek z różnych względów znajduje tam niszę do rozwoju i reprodukcji. A jeśli poczuje się zbyt dobrze, rozmnoży zbyt obficie i rozprzestrzeni zbyt szeroko, może zyskać status inwazyjnego (tzw. IGO). Na przykład szeroko rozpowszechniona w wodach Polski moczarka kanadyjska Elodea canadensis żyje z nami od ponad 100 lat, a mimo to nie przejawia agresywnych zachowań. Nawet jeśli pojawia się jako element flory, pozostaje w niewielkich liczebnościach [5, 6]. Co więcej, w ostatnich latach w wielu krajach raportowane jest jej wycofywanie się.

Zupełnie inaczej zachowuje się natomiast jej krewniaczka, moczarka delikatna E. nuttallii, która wkroczyła do Europy z mniej więcej stuletnim opóźnieniem, a już zdążyła agresywnie rozprzestrzenić się w wielu wodach, masowo wypierając gatunki rodzime. Może się też zdarzyć tak, że gatunek obcy, pierwotnie niewykazujący cech inwazyjności, zaczyna się namnażać i zachowywać agresywnie. Kluczem do tego zjawiska jest zmiana warunków środowiskowych, na przykład wzrost temperatury lub zasolenia wód. Jeżeli czynnikiem blokującym rozród i inwazję kraba wełnistorękiego jest zbyt niskie zasolenie wód śródlądowych, to co się stanie, jeśli to zasolenie wzrośnie?

Całkowita liczba gatunków obcych roślin, zwierząt i grzybów, umieszczonych w bazie danych Instytutu Ochrony Przyrody PAN, wynosi 1771 (IOP PAN, dostęp w czerwcu br.), ale prawdopodobnie w rzeczywistości jest ich więcej i cały czas pojawiają się doniesienia o nowych. Znakomita większość z nich jest notowana incydentalnie, a tylko część tworzy rozmnażające się populacje. I tylko niektóre zostały uznane za gatunki inwazyjne i wpisane na listę IGO zgodnie z rozporządzeniem Rady Ministrów z dnia 9 grudnia 2022 r. w sprawie listy inwazyjnych gatunków obcych stwarzających zagrożenie dla Unii i listy inwazyjnych gatunków obcych stwarzających zagrożenie dla Polski, działań zaradczych oraz środków mających na celu przywrócenie naturalnego stanu ekosystemów (Dz.U. 2022 poz. 2649).

Spośród 88 gatunków roślin i zwierząt ujętych w rozporządzeniu jako stwarzające zagrożenie dla Unii (w tym 68 gatunków podlagających szybkiej eliminacji oraz 12 szeroko rozpowszechnionych), ok. ¹/₃ stanowią gatunki wodne. Na szczęście nie wszystkie z nich są notowane na terenie Polski.

Do szeroko rozpowszechnionych w naszych wodach należą przede wszystkim ryby – czebaczek amurski, bass słoneczny czy trawianka (babki i sumik karłowaty nie znalazły się w wykazie, za to znalazł się rzadki u nas sumik czarny), raki pręgowaty i kalifornijski, krab wełnistoręki oraz żółw ozdobny. Inne, jak moczarka delikatna czy rak marmurkowy, niebezpiecznie zwiększają swoją liczebność i rozszerzają zasięg występowania, co oznacza pogłębiający się problem ekologiczny. Pozostałe gatunki z listy albo zostały odnotowane incydentalnie, występują sporadycznie, na pojedynczych siedliskach, albo w ogóle jeszcze nie zostały zidentyfikowane na terenie Polski. Nie łudźmy się, prędzej czy później pojawią się i u nas.

Jak wodne IGO oddziałują na przyrodę i usługi ekosystemowe naszych wód?

Każdy gatunek inwazyjny to w zasadzie temat na odrębną historię. Jednak podstawowy wpływ IGO na środowisko przyrodnicze ma podobny charakter, niezależnie od gatunku, i dotyczy konkurencji z gatunkami rodzimymi o zasoby środowiska. Dzięki brakowi naturalnych wrogów, większej tolerancji na niekorzystne warunki, szybszemu tempu rozrodu lub innym, nie zawsze do końca wyjaśnionym powodom, gatunki inwazyjne radzą sobie lepiej w nowym środowisku niż autochtoniczne, zdobywając nad nimi przewagę konkurencyjną w walce o pokarm, światło, miejsca rozwoju i rozrodu.

Hydrofilty zanurzone, takie jak moczarka delikatna, kabomba karolińska czy (nienotowane jeszcze w Polsce) lagarosyfon wielki oraz wywłóczniki brazylijski i różnolistny, wykazują zdolności do masowego rozwoju i wytwarzania ogromnej ilości biomasy. Obfite populacje tych gatunków potrafią przerosnąć całą kolumnę wody lub tworzyć oderwane, swobodnie unoszące się maty, które odcinają dostęp światła do głębszych stref zbiornika. Konkurując z rodzimymi gatunkami o zasoby pokarmowe i światło, powodują ich ustępowanie, aż do całkowitego wyparcia. Na przykład w Jeziorze Probarskim moczarka delikatna, od jej pierwszego notowania w 2017 r., w ciągu 2 – 3 sezonów wegetacyjnych przejęła dominację w fitolitoralu, zajmując 80% jego powierzchni i o połowę redukując wskaźnik różnorodności biocenotycznej [7].

Inwazyjne pleustofity, czyli rośliny o liściach pływających, takie jak wspomniana już azolla drobna czy hiacynt wodny Eichhornia cressipes (jak dotąd notowany jedynie sporadycznie, np. w podgrzanych wodach Jezior Konińskich), potrafią tworzyć rozległe maty o znacznej gęstości i miąższości, pływające po powierzchni zbiornika i odcinające dopływ światła oraz tlenu do głębszych warstw. Pod powierzchnią takiego kożucha, w warunkach deficytu tlenowego i ograniczonego dostępu światła, wiele gatunków nie jest w stanie sobie poradzić.

Raki amerykańskie (pręgowaty, sygnałowy) czy żółwie ozdobne konkurują z gatunkami europejskimi (te pierwsze z rakami szlachetnym i błotnym, ten ostatni z żółwiem błotnym) o miejsce i zasoby pokarmowe. Stanowią także wektory patogenów i pasożytów, stwarzających zagrożenie dla zwierząt, a nawet człowieka. Raki obcego pochodzenia są przede wszystkim nosicielami lęgniowca Aphanomyces astaci, wywołującegodżumę raczą, która zdziesiątkowała raki europejskie i nadal jest dla nich groźna. Również inwazyjne ryby są konkurentami pokarmowymi w stosunku do rodzimych gatunków, ponieważ powodują uszczuplenie bazy pokarmowej. Lokalnie mogą powodować drastyczne zmiany w układach troficznych i w składzie gatunkowym, redukując liczebność m.in. gatunków szczególnej troski. Są również transmiterami licznych pasożytów.

Mylą się ci, którzy myślą, że inwazje biologiczne to kwestia czysto przyrodnicza, dotykająca tylko kwiatki i ptaszki, ale nie człowieka. Otóż nie, bo negatywny wpływ IGO na usługi ekosystemowe może być równie dotkliwy.

Uciążliwość inwazyjnych roślin wodnych wiąże się z ich masowym rozwojem. Gęste, zwarte populacje stwarzają utrudnienia w rekreacyjnym i gospodarczym użytkowaniu zbiorników, upośledzają pracę silników łodzi, utrudniają wędkowanie i połów gospodarczy. Przy dużym zwarciu mogą prowadzić do zatykania rur, utrudniać pobór wody w systemach hydroenergetycznych (zatykanie turbin i powodowanie ich korozji) lub ujmowanie wód do zaopatrzenia ludności na cele spożywcze i inne potrzeby (negatywny wpływ na jakość wód oraz na infrastrukturę związaną z ujmowaniem tej wody).

Grube maty tworzone przez szybko namnażające się rośliny ograniczają przepływ wód w ciekach, obniżają efektywność działania kanałów melioracyjnych, blokując je, co wiąże się z koniecznością prowadzenia prac utrzymaniowych. Masowo rozwijając się w stawach hodowlanych, mogą utrudniać rozwój ryb, a w skrajnych przypadkach prowadzić do ograniczenia lub załamania produkcji.

Obce gatunki ryb oddziałują negatywnie na gatunki rodzime o znaczeniu gospodarczym, pozyskiwane ze stanu dzikiego, hodowane w stawach i na łowiskach wędkarskich. Poprzez konkurencję, drapieżnictwo na ikrze i narybku oraz jako wektor pasożytów mogą zmniejszać produkcję (liczebność i biomasę) gatunków służących do zaopatrzenia ludności w żywność. Jako wektor pasożytów zwiększają ryzyko i częstość infekowania hodowli.

Gatunki inwazyjne bezkręgowców również powodują różnego rodzaju straty ekonomiczne, głównie na skutek obrastania urządzeń hydrotechnicznych lub sieci rybackich. Zachowania takie wykazuje na przykład małż racicznica Dreissena polymorpha czy obunóg bełchaczek wschodni Chelicorophium curvispinum.

Walka z najeźdźcą – czy w starciu z IGO mamy szanse na wygraną?

Próby eliminacji wodnych IGO ze środowiska kończą się umiarkowanym sukcesem lub nie przynoszą trwałych, oczekiwanych efektów. To trochę jak pielenie jeziora z chwastów czy wybieranie stonki ziemniaczanej z upraw kartofla. Żeby było jeszcze trudniej, rola gatunków obcych, nawet tych inwazyjnych, przynajmniej w środowisku wodnym, nie jest jednoznacznie negatywna. Kontrowersje budzi wykorzystanie racicznicy zmiennej jako organizmu oczyszczającego zbiorniki wodne, popularne zwłaszcza w Europie Północnej. Wielkie kolonie tego mięczaka o dużej zdolności do filtrowania znacząco obniżają mętność wody, dając pozytywny efekt ekologiczny.

Podobnie zachowuje się moczarka delikatna, której masowe występowanie przyczynia się do utrzymania stanu czystowodnego w jeziorach. Gatunek ten ma większą tolerancję na podwyższoną trofię i rozwija się tam, gdzie być może nasze rodzime gatunki i tak by się nie utrzymały z powodu eutrofizacji. Oczywiście masowe pojawienie się gatunku inwazyjnego prowadzi do drastycznego spadku różnorodności taksonomicznej. Pytanie, czy wolimy dominację obcego makrofita czy zdominowany przez fitoplankton stan mętnowodny.

Jednak obcy gatunek, szczególnie inwazyjny, to z reguły element niepożądany. W stosunku do IGO, głównie tych wodnych, czasami stosowane jest pojęcie „zanieczyszczenia biologicznego” (ang. biopollution). Pojęcie to zostało wprowadzone przez Elliotta w 2003 r. [8] i przyjęte w naukach zajmujących się inwazjami biologicznymi. Wykorzystano je do opracowania koncepcji oceny poziomu zanieczyszczenia biologicznego [9], jak również do określenia kryteriów dobrego stanu ekologicznego zgodnie z dyrektywą ramową w sprawie strategii morskiej.

Polskie metodyki oceny stanu ekologicznego wód w bardzo niewielkim stopniu odnoszą się do problemu gatunków obcych, w dużym stopniu pozostają na nie ślepe [7]. Być może dlatego, że były one opracowywane 10 – 15 lat temu, kiedy problem inwazji ekologicznych w naszych wodach nie był tak palący. Wygląda na to, że czas na rewizję takiego podejścia.

W artykule korzystałam m.in. z prac:

[1] Genovesi P., Shine C., 2004. European strategy on invasive alien species. Bern Convention, Nature and environment No. 137, Council of Europe Publishing.
[2] Harrower CA, Scalera R, Pagad S, Schönrogge K, Roy HE. 2018. Guidance for interpretation of CBD categories on introduction pathways. https://circabc.europa.eu/sd/a/738e82a8-f0a6-47c6-8f3b-aeddb535b83b/TSSR-2016-010%20CBD%20categories%20on%20pathways%20Final.pdf.
[3] Najberek K., Solarz W., 2011. Jeziora Konińskie jako ognisko inwazji gatunków obcych w Polsce. [w:] Głowaciński Z., Okarma H., Pawłowski J., Solarz W. (red.) Gatunki obce w faunie Polski. II: 614-623.

[4] Bursa A., 1938. Notatka o kilku godnych uwagi gatunkach planktonowych dotychczas nieznanych z Zatoki Gdańskiej. Biuletyn Stacji Morskiej w Helu, 3: 63-68.
[5] Kolada A., Kutyła S., 2016. Elodea canadensis (Michx.) in Polish lakes: a non-aggressive addition to native flora. Biological Invasions 18: 3251-3264.
[6] Cegłowska A., Jusik S., Samecka-Cymerman A, Klink A, Szoszkiewicz K., 2017. Habitat requirements of Elodea canadensis Michx. in Polish rivers. Oceanological and Hydrobiological Studies 46: 363-378.

[7] Kolada A., Pasztaleniec A., Bielczyńska A., Kutyła S., 2022. Taking over the dominance of the macrophyte community by Elodea nuttallii (Planch.) H. St. John is poorly reflected in ecological status assessment results. Aquatic Invasions 17(4): 516–542.
[8] Elliott M., 2003. Biological pollutants and biological pollution – an increasing cause for concern. Marine Pollution Bulletin 46, 275-280.
[9] Olenin S., Minchin D., Daunys D., 2007. Assessment of biopollution in aquatic ecosystems. Marine Pollution Bulletin, 55 (7-9), 2007, 379-394.