English
Bieżący przegląd piśmiennictwa wodnego przynosi nowe informacje na temat złotej algi – polscy naukowcy wykorzystali biotesty do sprawdzenia, jak próbki wody pobrane z Odry podczas katastrofy oddziałują na organizmy planktonowe. Inny zespół krajowych naukowców przyjrzał się problemowi zanieczyszczenia wód Zalewu Wiślanego metalami i roli fitoplanktonu w ich obiegu w tym ekosystemie. Nie mogło też zabraknąć wątku wpływu zmiany klimatu na zespoły organizmów wodnych. Tym razem przedstawiamy problem przebudowy zespołów ryb rafy koralowej i ich tropikalizacji w obszarach subtropikalnych.
Badacze zadali sobie też pytanie, jak ocenić wpływ zmian poziomu wód gruntowych na stan ekosystemów od wód zależnych. Pomocna okazuje się informacja obrazowa i odpowiednie wskaźniki, które umożliwiają mapowanie obszarów zagrożonych suszą z uwagi na obniżenie wód gruntowych. Inny wskaźnik, który może skutecznie wspierać racjonalne zarządzanie zasobami, to Urban Nature Index, służący ocenie śladu ekologicznego terenów zurbanizowanych. To ciekawa propozycja dla zarządców miast, stojących przed koniecznością adaptacji do zmian klimatu.
1. Prymnesium as a threat for planktonic communities – an ecotoxicological approach for the environmental disaster in the Oder River 2022
Szklarek S., Font-Nájera A., Mazur-Marzec H. et al. 2024. Prymnesium as a threat for planktonic communities – an ecotoxicological approach for the environmental disaster in the Oder River 2022. Ecohydrology & Hydrobiology
Katastrofa ekologiczna, która dotknęła Odrę latem 2022 r. sprawiła, że problematyka złotej algi na dobre zagościła w naszej rodzimej literaturze naukowej. I bardzo dobrze, bo o tym niebezpiecznym glonie nadal wiemy niewiele. A już szczególnie mało jest badań na temat wpływu toksycznych zakwitów Prymnesium parvum na organizmy inne niż ryby. Naukowcy z polskich ośrodków podjęli się oceny toksykologicznych skutków zakwitów P. parvum, poddając próbki wody rzecznej mikrobiotestom obejmującym organizmy z dwóch poziomów troficznych: producentów (zielenicy Pseudokirchneriella subcapitata) i konsumentów (dwóch gatunków skorupiaków Daphnia magna i Thamnocephalus platyurus).
Testowane próbki wody pochodziły z Odry z okresu katastrofy (13-16 sierpnia 2022 r.) oraz tuż po niej (24 września). Ocena ekotoksyczności wykazała istotne różnice w odpowiedziach badanych organizmów planktonowych. O ile zielenica P. subcapitata i jeden ze skorupiaków T. platyurus nie wykazywały podwyższonej śmiertelności w obecności P. parvum i prymnezyn w próbkach, to rozwielitka D. magna okazała się wrażliwa na wodę pochodzącą z katastrofy, a jej maksymalna śmiertelność po 24 godzinach ekspozycji wyniosła aż 90 proc.
Analiza genu 18S rRNA wykazała wysoki poziom P. parvum w badanych próbkach podczas katastrofy ekologicznej (do 9,2 proc.) i ich drastyczny spadek miesiąc po katastrofie (0,1 proc.). Wyniki badań poszerzają wiedzę na temat wpływu toksycznych zakwitów P. parvum na zbiorowiska planktonowe oraz wskazują, że D. magna może być skutecznym bioindykatorem ryzyka zakwitów złotych alg.
2. The role of planktonic filtrators in the distribution of metals in the water of semi-closed lagoon (southern Baltic)
Bełdowska M., Kobos J., Nawrocka L. et al. 2024. The role of planktonic filtrators in the distribution of metals in the water of semi-closed lagoon (southern Baltic). Ecohydrology & Hydrobiology
W naszych wodach nie tylko eutrofizacja, zasolenie i P. parvum są istotnymi problemami. Także metale to grupa zanieczyszczeń środowiska, które wymagają rozpoznania procesów warunkujących ich pochodzenie, ścieżki migracji w środowisku wodnym, rozmieszczenie i dynamikę sezonową. Polscy naukowcy przeanalizowali stężenie metali, takich jak: beryl (Be), tal (Tl), rtęć (Hg), kadm (Cd), srebro (Ag), ołów (Pb), kobalt (Co), chrom (Cr), uran (U), nikiel (Ni), wanad(V), molibden (Mo), glin (Al), cynk (Zn), mangan (Mn), miedź (Cu), żelazo (Fe) i stront (Sr) oraz innych pierwiastków (m.in. sodu, magnezu, wapnia czy potasu) w próbkach pobranych w okresie od maja 2017 r. do kwietnia 2018 r. na trzech stanowiskach w obrębie Zalewu Wiślanego. Dodatkowo zbadali skład taksonomiczny i biomasę fitoplanktonu.
Metale mogą być kumulowane przez fitoplankton. Szczególnie Pb, U, Co, Be, Zn, Cr, Sr, Ca, Al, Fe, Ni, Mg oraz Se wykazują zdolność do intensywnej akumulacji. W ten sposób są wprowadzane do pierwszego ogniwa sieci pokarmowej. Jednak ilość i rodzaj metali zakumulowanych w komórkach była zróżnicowana w zależności od ich wielkości i taksonu. Może to być związane ze specyficzną budową komórki lub z zapotrzebowaniem na pierwiastek chemiczny pełniący w niej określoną rolę. Powyższe obserwacje wskazują specyficzne właściwości poszczególnych gatunków glonów wpływające na selektywność adsorpcji pierwiastków z wody.
Najważniejszą rolę w obiegu rozpuszczonych pierwiastków w Zalewie Wiślanym odgrywały sinice z rzędu Oscillatoriales. Obumierająca biomasa opada na dno, gdzie ulega rozkładowi i staje się wtórnym źródłem metali rozpuszczonych w wodzie, co było obserwowane w Zalewie po wiosennym zakwicie fitoplanktonu (wzrost stężeń Pb, Ni i Mn). Z kolei procesem wpływającym na obieg metali w ujściach rzek była flokulacja, która przyczyniła się do pionowego transportu Pb, Al, Fe, Mn, Cd i Be na powierzchnię osadu. W tej sytuacji osady denne są nie tylko pochłaniaczem metali, ale w pewnych warunkach mogą być także ich źródłem.
Ma to szczególne znaczenie w płytkich ujściach rzek, gdzie rozpuszczone substancje chemiczne mogą być łatwo transportowane ze stref przydennych do słupa wody i wprowadzane do cyklu i sieci troficznej. Artykuł wskazuje na rolę fitoplanktonu w krążeniu niebezpiecznych metali w wodzie i osadach Zalewu Wiślanego.
3. Establishing ecological thresholds and targets for groundwater management
Rohde M.M., Stella J.C., Singer M.B. et al. 2024. Establishing ecological thresholds and targets for groundwater management. Nat Water
Wody gruntowe mają ogromne znaczenie dla funkcjonowania wielu ekosystemów. Jednak wymagania dotyczące ich dostępności rzadko są uwzględniane w planach zarządzania i ochrony ekosystemów od wód zależnych. Zespół amerykańskich naukowców opracował podejście do wyznaczania progów ekologicznych, celów ekologicznych i mapowania ryzyka suszy dla roślinności zależnej od wód gruntowych w Kalifornii w oparciu o dane pochodzące z satelity Landsat z lat 1985-2022 oraz znormalizowany różnicowy wskaźnik wegetacji (NDVI).
Na podstawie analizy zmian NDVI wobec zmian poziomu wód (DTG) gruntowych w porze suchej, wystandaryzowanych z zastosowaniem wskaźnika Z (wskaźnik określający liczbę standardowych odchyleń, o które dana wartość różni się od średniej; Z-score), autorzy byli w stanie ocenić ostre reakcje progowe roślinności na poziom wód gruntowych, takie jak np. spadek udziału czy całkowite wycofywanie się. Progi i cele ZDTG w odniesieniu do roślinności zależnej od wód gruntowych oceniono w różnych klasach warunków i na różnych głębokościach ukorzeniania roślin. Metoda umożliwiła wskazanie obszarów zagrożonych suszą wynikającą z problemów z wodami gruntowymi na terenie całego stanu. Zaproponowane podejście zapewnia specjalistom zajmującym się ochroną i odnową zasobów środowiska prostą i wiarygodną metodę oceny i wspierania potrzeb wodnych ekosystemów od wód zależnych.
4. Regional reef fish assemblage maps provide baseline biogeography for tropicalization monitoring
Walker B.K., Fisco Becker D., Williams G.J. et al.2024. Regional reef fish assemblage maps provide baseline biogeography for tropicalization monitoring. Sci Rep 14, 7893
Antropogeniczny wzrost globalnych temperatur ułatwia ekspansję gatunków tropikalnych, w tym ryb raf koralowych, do miejsc obecnie subtropikalnych. Taka redystrybucja gatunków, znana jako tropikalizacja, ma poważne konsekwencje dla rozwoju gospodarczego, źródeł utrzymania, bezpieczeństwa żywnościowego, zdrowia ludzkiego i lokalnej kultury. Pomiar tropikalizacji subtropikalnych zespołów ryb rafowych jest trudny ze względu na czasową i przestrzenną zmienność zasięgów gatunków oraz mnogość czynników warunkujących występowanie i zagęszczenie zespołów.
Zadania tego podjęli się ekolodzy morscy z Florydy, analizując dane zebrane w latach 2012-2014 w obszarze ochrony rafy koralowej Kristin Jacobs Coral Reef (Florida Reef – trzecia co do wielkosci rafa koralowa na świecie). Wykazali oni, że zbiorowiska w południowej części oceanu charakteryzowały się częstszym występowaniem i większym zagęszczeniem gatunków tropikalnych, podczas gdy w północnej dominowały gatunki subtropikalne.
Badanie to stanowi przyczynek do monitorowania tropikalizacji ryb rafowych południowo-wschodniej Florydy, wzdłuż przejścia między ekotonami tropikalnymi i subtropikalnymi, w celu zdefiniowania regionalnych skupisk ryb rafowych i opracowania nowych map siedlisk bentosowych do przestrzennego przedstawienia ich zoogeografii. Oczekuje się, że przyszła tropikalizacja ryb rafowych będzie skutkowała homogenizacją zespołów strefy subtropikalnej i tropikalnej oraz ekspansją gatunków tropikalnych w kierunku bieguna. Zjawisko to opisujemy również w tekście dotyczącym stresu termicznego. Artykuł jest kolejnym przykładem analizy problemu zmian dotychczasowych zasięgów gatunków i przebudowy lokalnych zasobów, spowodowanych zmianą klimatu.
5. Urban Nature Indexes tool offers comprehensive and flexible approach to monitoring urban ecological performance
Pierce J.R., Costadone L., Mannetti L. et al. 2024. Urban Nature Indexes tool offers comprehensive and flexible approach to monitoring urban ecological performance. npj Urban Sustain 4, 22
Miasta znacząco wpływają na integralność ekosystemów i różnorodność biologiczną, zarówno w obrębie swoich granic geograficznych, jak i poza nimi. Środowiska miejskie zużywają ponad 75 proc. zasobów, generują 80 proc. gazów cieplarnianych i są w dużej mierze odpowiedzialne za niektóre z głównych czynników powodujących utratę siedlisk i różnorodności biologicznej. Ponieważ oczekuje się, że szybka urbanizacja zwiększy odsetek światowej populacji zamieszkującej obszary miejskie z 55 proc. do ponad 68 proc., osiągnięcie globalnych celów w zakresie ochrony różnorodności biologicznej wymaga opracowania narzędzi do mitygacji wpływu miast na środowisko.
Takie kompleksowe narzędzie, mierzące efektywność ekologiczną miast – Urban Nature Index (UNI), zaproponowali naukowcy na łamach czasopisma npj Urban Sustainability. UNI obejmuje sześć grup zagadnień, które mają mierzalny wpływ na zmianę klimatu, utratę różnorodności biologicznej, usługi ekosystemowe, zanieczyszczenie, konsumpcję, gospodarkę wodną i równość. Grupy te obejmują: czynniki warunkowane konsumpcją (np. emisja gazów cieplarnianych czy pobory wód), presje antropogeniczne (głównie zanieczyszczenia – powietrza, hałasem, światłem czy wód), stan siedlisk, stan gatunków, usługi ekosystemowe i odpowiedzi instytucjonalne (np. akty prawne, edukacja, zarządzanie).
Indeks ten został opracowany przez interdyscyplinarny zespół ekspertów i oceniony na podstawie analizy ankietowej praktyków z 24 miast różnej wielkości, zlokalizowanych na całym świecie. Wyniki ankiety wskazują na dużą przydatność opracowanego indeksu do oceny śladu ekologicznego miast oraz potrzeb w zakresie adaptacji. Dzięki instytucjonalnemu wsparciu IUCN Urban Nature Index oferuje miastom możliwość oceny i zwiększenia ich wkładu w bardziej zrównoważoną i bioróżnorodną przyszłość.
