Wodny przegląd publikacji (9)

przegląd publikacji

Rok 2024 ma być wyjątkowy pod wieloma względami. Czeka nas sporo zmian. Jedną z nich będzie najprawdopodobniej wejście w życie Nature Restoration Law, o czym piszą naukowcy. Dokonują przy tym analizy konsekwencji jego wdrożenia, również w kontekście innych polityk i strategii UE. Przywrócenie bioróżnorodności stanowi nie lada wyzwanie wobec daleko posuniętych antropogenicznych przekształceń środowiska, w tym przegradzania rzek. O tym problemie traktuje praca przeglądowa na temat wpływu tam na siedliska ichtiofauny. Przedstawiamy też tekst o globalnym ujednoliceniu słownika cech funkcjonalnych organizmów wodnych, którego celem jest zapewnienie porównywalności badań z zakresu ekologii funkcjonalnej. Pokażemy również, jak można wykorzystać stare drzewa do wykazania zmiany klimatu oraz jak związki alternatywne dla PFAS przyczyniają się do degradacji ekosystemów wodnych.

1. Securing success for the Nature Restoration Law

Hering D., Schürings Ch., Wenskus F. et al.(2023). Securing success for the Nature Restoration Law. Science, 382, 1248-1250.

W czerwcu 2022 r. Komisja Europejska zaproponowała nowe rozporządzenie w sprawie odbudowy zasobów przyrodniczych (ang. Nature Restoration Law), które ma na celu m.in. przywrócenie przyrody na lądach, w rzekach i w morzach oraz osiągnięcie celów UE w zakresie klimatu i różnorodności biologicznej. Projekt ustawy znalazł się pod znaczną presją polityczną, a do dyskusji aktywnie włączyli się naukowcy. W trakcie kolejnych negocjacji trójstronnych, pomiędzy Parlamentem Europejskim, Radą Europy i Komisją Europejską, wypracowano kompromis, który zatwierdzono 9 listopada 2023 r. Ostateczne głosowanie za przypieczętowaniem nowego prawa ma mieć miejsce na posiedzeniu plenarnym Parlamentu Europejskiego na początku 2024 r.

Czy nowe prawo będzie harmonizowało z obecnie obowiązującymi aktami na poziomie UE? Na to pytanie próbuje odpowiedzieć w artykule przeglądowym zespół naukowców z kilkunastu ośrodków naukowych w Europie. Opublikowali oni swoje wnioski w połowie grudnia na łamach „Science”. Autorzy oceniają potencjał NRL w rozwiązywaniu problemów związanych z wdrażaniem powiązanego prawodawstwa, strategii i polityk Unii Europejskiej, poddając analizie tak znaczące dokumenty jak Dyrektywa siedliskowa, Dyrektywa ptasia, Ramowa dyrektywa wodna, Ramowa dyrektywa w sprawie strategii morskiej, Strategia na rzecz różnorodności biologicznej 2030, Strategia Leśna, Wspólna Polityka Rolna czy Wspólna Polityka Rybołówstwa.

Sam artykuł jest bardzo zwięzłą syntezą wniosków i opinii autorów na temat wpływu nowego prawodawstwa na obecnie obowiązujące cele środowiskowe. Bardzo ciekawą część pracy stanowią obszerne materiały dodatkowe (suplementy), które szczegółowo analizują cele związane z różnorodnością biologiczną (oraz poziom ich realizacji uzyskany poprzez poszczególne przepisy, strategie i polityki), a także wyzwania wynikające z osiągnięcia celów dotyczących różnorodności biologicznej określonych w różnych przepisach, strategiach i politykach środowiskowych. Wyczerpujące i dające do myślenia kompendium.

2. River damming impacts on fish habitat and associated conservation measures

Chen Q., Li Q., Lin Y. et al. (2023). River damming impacts on fish habitat and associated conservation measures. Reviews of Geophysics, 61, e2023RG000819.

Zagadnienie piętrzenia rzek nieustająco stanowi gorący temat w przestrzeni publikacyjnej, również w kontekście NRL, które postuluje inwentaryzację barier pod kątem ich racjonalności oraz przywrócenie 25 tys. km rzek swobodnie płynących. Piętrzenie rzek przynosi ogromne korzyści społeczno-gospodarcze, ale ma także znaczny wpływ na środowisko, zwłaszcza na ryby. Globalną syntezę kluczowych zagadnień dotyczących oddziaływania piętrzenia rzek na siedliska ryb, ze szczególnym uwzględnieniem gatunków kluczowych, przedstawia artykuł świeżo opublikowany w „Reviews of Geophysics”. Na podstawie obszernego przeglądu literatury autorzy analizują, w jaki sposób tamy zmieniają globalną dynamikę rzek, w tym łączność, reżimy hydrologiczne i termiczne, transport osadów i substancji rozpuszczonych oraz morfologię. Zmiany te mają szkodliwy wpływ na siedliska ryb, a to z kolei oddziałuje na populacje i zbiorowiska ichtiofauny. Budowa tam wiąże się z wymieraniem gatunków, co podkreśla potrzebę wdrożenia skutecznych środków ochronnych. Wnioski z tego przeglądu mogą stanowić argumentację dla zapewnienia zrównoważonej eksploatacji tam i zapewnienia odpowiednich działań zaradczych dla ochrony różnorodności biologicznej wód.

3. A roadmap to define and select aquatic biological traits at different scales of analysis

Morim T., Henriques S., Vasconcelos R. et al. (2023). A roadmap to define and select aquatic biological traits at different scales of analysis. Sci. Rep. 13, 22947.

Badania różnorodności biologicznej ekosystemów często bazują na zróżnicowaniu taksonomicznym, jednak coraz większym zainteresowaniem cieszy się podejście oparte na cechach funkcjonalnych (ang. traits). Są to atrybuty organizmu, które warunkują jego interakcję ze środowiskiem i podatność na określony stresor. Analiza takich cech umożliwia zrozumienie złożoności funkcjonowania środowiska ekologicznego, ale także porównania różnych ekosystemów i regionów biogeograficznych. Niestety, typologia i nomenklatura cech nie są wystandaryzowane, co skutkuje stosowaniem przez różnych badaczy różnej terminologii i ogranicza porównywalność wyników. Wyzwanie stworzenia jednolitego słownika cech i ich globalnej normalizacji podjął zespół hydrobiologów z Portugalii, który przeanalizował ponad tysiąc cech z 37 zbiorów danych dotyczących ryb, bezkręgowców i zooplanktonu z ekosystemów słodkowodnych, morskich oraz wód przejściowych. Następnie autorzy wykorzystali te informacje do stworzenia nowego słownika cech gatunków morskich. Oparli go na formacie Wikipedii i strukturze Marine Species Traits Vocabulary. Narzędzie to zawiera ujednolicone oznaczenie dla wszystkich zidentyfikowanych cech oraz listę ich powszechnie stosowanych synonimów. Zawiera także przewodnik i filtry ułatwiające wybór odpowiedniego zestawu cech dla danego badania. Propozycja portugalskich naukowców stanowi solidną podstawę do dalszych prac nad ujednoliceniem nomenklatury cech organizmów wodnych i stanowi nieocenione wsparcie w badaniach z zakresu ekologii funkcjonalnej.

4. Recent human-induced atmospheric drying across Europe unprecedented in the last 400 years

Treydte K., Liu L., Padrón R.S. et al. (2023). Recent human-induced atmospheric drying across Europe unprecedented in the last 400 years. Nat. Geosci.

Na koniec roku w czasopiśmie „Nature Geoscience” ukazał się artykuł, który może pomóc „otworzyć oczy niedowiarkom”, dla których zmiana klimatu i globalne wysychanie Ziemi nie są jeszcze oczywiste. Międzynarodowy zespół niemal 70 badaczy (również z Polski), kierowany przez Kerstin Treydte ze Szwajcarskiego Federalnego Instytutu Badań nad Lasami, Śniegiem i Krajobrazem (WSL), wykorzystał nowatorską metodę opartą na analizie stosunków izotopowych tlenu (18O/16O) w słojach drzew z 45 europejskich obszarów leśnych do zrekonstruowania zmian wilgotności powietrza w Europie w okresie od 1600 r. do 2020 r. Jako miarę wilgotności powietrza wykorzystali deficyt ciśnienia pary (VPD), który opisuje „pragnienie atmosfery”, czyli różnicę pomiędzy rzeczywistą i maksymalną możliwą zawartością wody w powietrzu.

Stare drzewa nie kłamią! Ich słoje wskazują, że od początku XXI w. powietrze nad dużymi obszarami Europy stało się bardziej suche w porównaniu z jakimkolwiek wcześniejszym okresem i tendencja ta utrzymuje się nadal. Co więcej, pokazują, że VDP nie osiągnęłoby współczesnych wartości bez emisji gazów cieplarnianych, czyli wpływ człowieka jest oczywisty, co wykazano z prawdopodobieństwem wynoszącym 98 proc. Szczególnie silny wzrost VPD obserwowano na nizinach środkowoeuropejskich oraz w Alpach i Pirenejach, gdzie osiągał on najwyższe wartości w latach 2003, 2015 i 2018. Najniższy deficyt w porównaniu z czasami przedindustrialnymi stwierdzono w Europie Północnej. Dalszy wzrost VPD stanowi zagrożenie dla wielu ważnych funkcji ekosystemów. Odkrycia te pomogą udoskonalić symulacje przyszłych scenariuszy klimatycznych i ocenić zagrożenie, jakie wysoki poziom VPD stanowi dla ekosystemów, gospodarki i społeczeństwa.

5. The untold story of PFAS alternatives: Insights into the occurrence, ecotoxicological impacts, and removal strategies in the aquatic environment

Hamid N., Junaid M., Sultan M. et al., (2024). The untold story of PFAS alternatives: Insights into the occurrence, ecotoxicological impacts, and removal strategies in the aquatic environment. Water Research, 250, 121044.

Zaostrzanie regulacji dotyczących produkcji i stosowania związków per- i polifluoroalkilowych (PFAS) przyczyniło się do globalnego wzrostu zainteresowania związkami alternatywnymi (substytutami PFAS). Liczne doniesienia wskazują na zanieczyszczenie wód słodkich alternatywnymi PFAS na całym świecie, ale większość badań pochodzi z Azji, Europy, Ameryki, Australii i Republiki Południowej Afryki. Skala zastosowania takich substancji oraz ich wpływ na środowisko są nadal bardzo słabo poznane. Analiza tego zagadnienia, wykonana przez zespół azjatyckich naukowców, ukazała się właśnie w „Water Research”. W pracy podsumowano przestrzenne rozmieszczenie alternatywnych PFAS i związane z nimi ryzyko ekologiczne w ekosystemach słodkowodnych i morskich. Określono też ich toksykologiczny wpływ na różne gatunki wodne oraz porównano i omówiono różne mechanizmy degradacji alternatywnych PFAS na potrzeby usuwania ich ze środowiska wodnego. Związki te były powszechnie wykrywane w próbkach wody, głównie z rzek w Chinach i Niemczech, a średnie stężenia wahały się od 2,7 ng l-1 (rzeka Alz, Niemcy) do 420 000 ng l-1 (rzeka Xiaoqing, Chiny). W wodach słodkich, z 24 zidentyfikowanych substytutów PFAS, najczęściej wykrywany był chlorowany polifluorowany eterosulfonian 6:2 (6:2 CI-PFAES, znany również jako F-53B). Badania wykazały, że alternatywne PFAS ulegają bioakumulacji i powodują stres oksydacyjny, hepatotoksyczność, neurotoksyczność, zmiany histopatologiczne, zaburzenia zachowania, wzrostu i rozrodu oraz zaburzenia metabolizmu u gatunków słodkowodnych i morskich. Większość substytutów PFAS wykazywała niewielkie ryzyko dla bezkręgowców i ryb, ale podwyższone dla fitoplanktonu. Alternatywne PFAS, ze względu na wysoką siłę wiązania węgla i fluoru, są odporne na degradację, jednak dostępnych jest już wiele technik usuwania ich ze środowiska. Są to bioremediacja, utlenianie chemiczne, adsorpcja i degradacja fotokatalityczna. Wygląda na to, że nie tylko same związki per- i polifluoroalkilowe, ale też ich substytuty są poważnym problemem środowiskowym, który wymaga pilnego uregulowania.

music-cover