Laguny przybrzeżne jak słona zupa – jak zmiana klimatu i działalność człowieka wpływają na ich stan

W maju 2025 r. zespół badaczy z Uniwersytetu w Adelajdzie, kierowany przez dr Chrisa Keneally’ego, opublikował artykuł pt. Microbial ecology in hypersaline coastal lagoons: A model for climate-induced coastal salinisation and eutrophication. Praca ta podsumowuje wyniki badań nad przyczynami i skutkami wzrostu zasolenia lagun przybrzeżnych na świecie oraz ich mikrobiologicznymi i ekosystemowymi konsekwencjami.

Laguny przybrzeżne to istotne ekosystemy, pełniące wiele funkcji: są siedliskiem dla różnych grup organizmów, zapewniają zasoby dla działalności rybackiej, odgrywają rolę w sekwestracji węgla oraz w obiegu składników odżywczych. Ich funkcjonowanie w ujęciu biologicznym i ekosystemowym zależy od złożonych zespołów mikroorganizmów odpowiedzialnych m.in. za procesy nitryfikacji, denitryfikacji i mineralizacji materii organicznej. Zakłócenia w strukturze tych zespołów mogą prowadzić do degradacji całego ekosystemu.

Zasolenie lagun – skala i przyczyny

Zjawisko wzrostu zasolenia wody, przekraczające zasolenie wody morskiej (ang. hypersalinity), w przybrzeżnych lagunach ma zasięg globalny i szczególnie często występuje w strefach suchych i półsuchych, m.in. w Australii, rejonie Morza Śródziemnego oraz w Zatoce Perskiej. W Australii, gdzie prowadzono badania, tempo wzrostu zasolenia przyspieszyło w ostatnich czterech dekadach.

Do głównych przyczyn występowania lagun o podwyższonym zasoleniu należą:

• wzrost temperatur (co zwiększa parowanie);
• spadek ilości opadów i zmniejszenie dopływu wód słodkich;
• podnoszenie się poziomu mórz;
• działalność człowieka, w tym: regulacje rzek, rozwój miast i infrastruktury, pobór wód podziemnych.

Jednorazowe ekstremalne zjawiska pogodowe, np. bardzo gorące i suche lato, mogą – jak wskazują badania – błyskawicznie zmienić charakter całego ekosystemu laguny. Dr Keneally opisuje to jako przejście od zrównoważonego środowiska do „słonej, zielonej zupy” – z dominacją odpornych na sól, ale mniej zróżnicowanych mikroorganizmów.

Ekologiczne konsekwencje zjawiska

Wzrost zasolenia w lagunach przybrzeżnych zaburza podstawowe procesy mikrobiologiczne:

• ograniczenie nitryfikacji i denitryfikacji skutkuje akumulacją azotu;
• zmiany w rozkładzie materii organicznej prowadzą do wzrostu emisji gazów cieplarnianych;
• pogarsza się jakość siedlisk ryb, skorupiaków i ptaków migrujących;
• nasilają się zakwity glonów (czasem toksyczne);
• zmniejsza się udział pokrycia zbiorowisk trawy morskiej, co osłabia ochronę wybrzeża przed powodziami.

Szczególnie niepokojące są obserwacje dotyczące potencjalnego przekształcania się lagun o wysokim zasoleniu z pochłaniaczy węgla w jego emitery – w wyniku zakłócenia równowagi biogeochemicznej. Badania sugerują, że zdegradowane laguny mogą stać się źródłem silnych emisji gazów cieplarnianych, potęgując zmianę klimatu.

Wpływ na zdrowie i gospodarkę

Degradacja przybrzeżnych lagun o podwyższonym zasoleniu przekłada się również na straty dla lokalnych społeczności i gospodarki:

• masowe śnięcia ryb uderzają w rybołówstwo,
• toksyczne zakwity glonów mogą stanowić zagrożenie zdrowotne (np. przez emisje aerozoli drażniących układ oddechowy),
• utrata naturalnych barier (jak łąki trawy morskiej) zwiększa podatność wybrzeży na skutki sztormów i powodzi.

Propozycje działań naprawczych

Zespół badaczy z Uniwersytetu w Adelajdzie przedstawia listę konkretnych działań łagodzących skutki wzrostu zasolenia lagun przybrzeżnych:

1. odtwarzanie przepływów środowiskowych – przywracanie dopływu słodkiej wody do lagun (np. poprzez sterowanie odpływem rzek) pozwala utrzymać cyrkulację i ograniczyć koncentrację soli;
2. zmniejszenie dopływu składników biogennych – modernizacja oczyszczalni ścieków, przywracanie terenów podmokłych i ograniczanie nawożenia w rolnictwie mogą zmniejszyć eutrofizację;
3. zarządzanie strukturą hydrologiczną – otwieranie zamkniętych cieśnin i kanałów może poprawić wymianę wody i zmniejszyć stagnację;
4. wspieranie roślinności odpornej na sól – poprawa pokrycia roślinnością może ograniczyć parowanie i utratę wody, a także wspierać stabilność osadów.

Autorzy zwracają uwagę, że laguny o podwyższonym zasoleniu mogą stosunkowo szybko powracać do stanu równowagi – o ile zostaną podjęte odpowiednie działania. Przykładem jest Coorong Lagoon w Australii Południowej, której mikrobiom uległ znaczącej poprawie już w kilka miesięcy po powodzi w dorzeczu Murray-Darling w 2022 r., dzięki zwiększonym dopływom wody słodkiej.

Kilka słów podsumowania

Badania zespołu dr. Chrisa Keneally’ego stanowią ważny wkład w zrozumienie wpływu zmian klimatu i działalności człowieka na ekosystemy przybrzeżne. Przedstawiony model hipersalinizacji i eutrofizacji lagun przybrzeżnych ukazuje zagrożenia nie tylko dla bioróżnorodności i usług ekosystemowych, ale także dla jakości życia i bezpieczeństwa ludzi. Jednocześnie podkreśla, że działania naprawcze są możliwe i mogą przynosić stosunkowo szybkie efekty – pod warunkiem odpowiedniego zarządzania wodą i ochrony siedlisk.

źródło: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012825225001114?via%3Dihub