Otwierając dział nauki pierwszego numeru „Wodnych Spraw”, chciałabym przybliżyć Czytelnikom zagadnienie tzw. niespodzianek ekologicznych, czy też (używając tłumaczenia lepiej oddającego intencje tego terminu) – zaskoczeń ekologicznych (ang. ecological surprises). Zainspirował mnie do tego fascynujący wykład profesor Amy Rosemond z University of Georgia, USA, wygłoszony na 36. Kongresie Międzynarodowego Towarzystwa Limnologicznego SIL w sierpniu tego roku.
Zaskoczenie ekologiczne można zdefiniować jako sytuację, w której oczekiwania lub przewidywania dotyczące naturalnego zachowania ekosystemu odbiegają od sytuacji obserwowanej. Pojęcie to jest znane od co najmniej dwóch dekad, opisywano je już w latach 90. XX wieku (na przykład Andrew King w 1995 roku na łamach „The Academy of Management Review”). Z wczesnymi dyskusjami o niespodziance ekologicznej nierozerwalnie związane są pojęcia (nie)przewidywalności i (nie)stabilności systemów naturalnych. Dla wielu ekologów zdarzenia nieprzewidywalne są po prostu częścią natury, a obserwacje wyników losowych lub zachowania stochastyczne nie są niczym zaskakującym. Niemniej jednak, kiedy doświadczony, mający dobrze zdefiniowane hipotezy i jasno sprecyzowane oczekiwania wobec eksperymentu naukowiec spotka się z wynikami lub wzorcami, które zdecydowanie zaprzeczają dotychczasowej wiedzy i oczekiwaniom, trudno nie pokusić się o sformułowanie tezy o „niespodziance”.
W bardzo istotnej dla problemu pracy opublikowanej w 2017 roku w czasopiśmie „Ecosphere”, Karen Filbee-Dexter i współautorzy podjęli próbę usystematyzowania zjawiska. Według autorów ekologiczne zaskoczenie występuje w sytuacjach, gdy (1) oczekiwane przez nas zmiany w ekosystemach przewidywane są błędnie, (2) wpływ człowieka na zachowanie ekosystemu jest niezgodny z zamierzonym lub (3) odkrycie na temat zachowania ekosystemu jest niezgodne z dotychczasową wiedzą.
Niespodzianki ekologiczne dotyczą oczywiście wszystkich aspektów ekologii i różnych typów ekosystemów. Jako „wodne” przykłady pierwszego typu zachowań ekosystemu można przytoczyć chociażby gwałtowne załamanie się stanu jeziora w procesie eutrofizacji (proces nieliniowy) czy przechodzenie jezior w alternatywne stany stabilne przy tym samym poziomie zasobności w składniki pokarmowe. Przykładem drugiego typu jest często obserwowany brak satysfakcjonujących i długotrwałych efektów rekultywacji jezior czy poprawy stanu wód, pomimo wdrożenia działań naprawczych. Innym przykładem jest pojawienie się gatunków obcych, game-changerów, które znacząco, a nawet drastycznie zmieniają strukturę i funkcjonowanie ekosystemów. Zarządzanie tymi gatunkami jest trudne (czasem wręcz niemożliwe) i często nie przynosi oczekiwanych efektów, a jego konsekwencje dla ekosystemu mogą być nieprzewidywalne. Tu niespodzianek ekologicznych zazwyczaj mamy aż nadto.
Definicji, klasyfikacji i typologii „ekologicznych niespodzianek” w literaturze przedmiotu powstało co najmniej kilka. Jednak dla mnie najbardziej intrygująca jest interpretacja stosowana przez socjoekologów, nieco odmienna od tej przyjmowanej przez ekologów. Formułowana jest ona w kontekście człowieka jako użytkownika wód i zakłada nieprzewidywalne konsekwencje wykorzystywania przez niego ekosystemu oraz ingerencji w ekosystemy naturalne. Tu jako przykład zaskoczenia ekologicznego można przytoczyć brak poprawy stanu zachowania populacji bądź siedliska, pomimo objęcia gatunku lub obszaru formą ochrony. Innym przykładem może być przeeksploatowanie zasobów naturalnych (np. łowisk), pomimo założenia racjonalnych (rzekomo) limitów. W takich sytuacjach niespodzianka ekologiczna może być postrzegana jako brak kontroli lub wpływu na zachowanie ekologiczne w celu uzyskania pożądanego lub zamierzonego efektu. W tym kontekście implikacje zaskoczenia ekologicznego wykraczają poza konsekwencje ekologiczne i obejmują również straty usług ekosystemowych i sceptycyzm wobec nauki lub zarządzania.
Upraszczając cały wywód, ekologiczną niespodzianką można nazwać sytuację, w której rzeczywistość rozmija się z naszymi oczekiwaniami, co zazwyczaj świadczy po prostu o niewystarczającej wiedzy na temat danego zjawiska czy mechanizmu. Jak mamy racjonalnie zarządzać wodami, jeżeli nie umiemy przewidzieć zachowań ekosystemu? Rozwiązaniem tego problemu jest zmiana oczekiwań, najlepiej na drodze poznawczej. Im lepiej poznamy mechanizmy rządzące funkcjonowaniem ekosystemów, tym mniej zjawisk powinno nas zaskakiwać. Niestety, z uwagi na narastającą presję człowieka na środowisko naturalne oraz obserwowany spadek potencjału ekosystemów do absorbowania wpływów antropogenicznych, musimy założyć, że w najbliższym czasie zachowania ekosystemów staną się dla nas jeszcze bardziej nieprzewidywalne i z ekologicznymi niespodziankami będziemy musieli mierzyć się coraz częściej. Przyczynia się do tego między innymi wieloczynnikowe oddziaływanie człowieka na ekosystemy wodne. Wpływ wielu stresorów może mieć efekt nie tylko addytywny (sumaryczny), ale też bardziej złożony, synergistyczny, antagonistyczny, przeciwstawny lub odwrotny (zgodnie z definicjami przytoczonymi przez Birka i współautorów w pracy z 2020 r., opublikowanej na łamach „Nature Ecology & Evolution”).
Nasze oczekiwania w stosunku do poprawy stanu ekosystemów wodnych na skutek wdrażania działań naprawczych, również można rozważać w kontekście spodziewanych zaskoczeń ekologicznych. Już w pierwszej dekadzie wdrażania Ramowej Dyrektywy Wodnej w krajach UE, Duarte i współautorzy przestrzegali na łamach „Estuaries and Coasts” (2009) przed zbyt optymistycznymi oczekiwaniami wobec możliwości przywrócenia ekosystemów wodnych do stanu sprzed ich degradacji. Scenariusze regeneracji wód na skutek redukcji dostawy biogenów mogą przebiegać różnie, a efekt może być daleki od oczekiwanego (rys. 2).
Musimy też mieć na uwadze cały szereg czynników modyfikujących naszą dotychczasową wiedzę na temat zachowań ekosystemu, takich jak coraz mocniej dotykające nas konsekwencje zmian klimatu, coraz częściej występujące zjawiska ekstremalne i katastrofy ekologiczne czy wzrost migracji gatunków obcych i inwazyjnych. Wszystkie te czynniki sprawiają, że liczba niespodzianek ekologicznych będzie raczej rosła niż malała.
W artykule korzystałam m.in. z prac:
Birk S., Chapman D., Carvalho L., Spears B.M, Andersen H.E., et al. Impacts of multiple stressors on freshwater biota across spatial scales and ecosystems. Nature Ecology & Evolution, Nature, 2020, 4, pp.1060 – 1068. 10.1038/s41559-020-1216-4.
Duarte C.M., Conley D.J. Carstensen J., Sánchez-Camacho M. 2009. Return to Neverland: Shifting baselines affect eutrophication restoration targets. Estuaries and Coasts, 32:29–36. 10.1007/s12237-008-9111-2
Filbee-Dexter K., Pittman J., Haig H. A., Alexander S. M., Symons C. C., Burke M. J., 2017. Ecological surprise: concept, synthesis, and social dimensions. Ecosphere 8(12): e02005. 10.1002/ecs2.2005
King A., 1995. Avoiding ecological surprises: Lesson from long-standing communities. The Academy of Management Review, 20/4: 961-985
