Niewiele wiemy na temat przyrody na odległych kontynentach, szczególnie w klimacie tropikalnym. Tymczasem na wszystkich szerokościach geograficznych można odczuć zmiany klimatu wywołane działalnością człowieka. Rozmawiamy z dr Maciejem Barczykiem, ekologiem i adiunktem w Centrum Biologii Lasu w Poznaniu, który bierze udział pionierskich badaniach górskich lasów tropikalnych w Ekwadorze.
Fascynujący świat flory tropikalnej w Ekwadorze
Jacek Baraniak, SmogLab: Maćku, jesteś biologiem roślin tropikalnych. To rzadki zawód w naszym kraju. Mógłbyś krótko powiedzieć, co cię zainspirowało do pracy na rzecz badania przyrody?
Dr Maciej Barczyk: Zawsze fascynował mnie świat roślin i podróże, więc pewnie musiało się to tak skończyć. Obserwacja przyrody zarówno w trakcie dalekich wyjazdów, jak i przydomowych spacerów inspiruje do zadawania pytań, a to z kolei owocuje chęcią jej ochrony. Niedawno uzyskałem doktorat z nauk biologicznych na podstawie badań terenowych w tropikach, ale moja fascynacja ekosystemami tropikalnymi i ich aktywne poznawanie zaczęły się na studiach magisterskich Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie osiem lat temu.
- Czytaj także: Udowodnił, że koncern zatruł lasy deszczowe rakotwórczą wodą. Dostał 1000 dni za obrazę sądu
Czuję jednak wewnętrzny opór przed nazywaniem siebie biologiem roślin tropikalnych. Po pierwsze moje badania dotyczyły ekologii lasu i cech funkcjonalnych, do których znajomość taksonomii jest drugorzędna. Poza tym mam świadomość, że z moim doświadczeniem terenowym zdobytym w zaledwie dwa lata i na relatywnie niedużym terenie jest mi wciąż bardzo daleko do eksperta.
Nie brakuje tu fenomenów
Co wyjątkowego jest we florze tropikalnej? Od tej w klimacie umiarkowanym różni się ona wielokrotnie większym bogactwem.
Trudno jednoznacznie powiedzieć, co jest najbardziej wyjątkowe w roślinności tropików. Ale to, co mnie w niej najbardziej zafascynowało, to interakcje międzygatunkowe oraz różnorodność form i funkcji wśród tropikalnych roślin. Nieważne czy znajdziemy się w Afryce, Azji czy Ameryce Centralnej, większość rosnących tam roślin jest zapylana i rozsiewana przez rozmaite gatunki zwierząt.
Jedynie w tropikach występują wyjątkowe rośliny, nazwane myrmekofitami, które są symbiotycznie związane z mrówkami, ponieważ w wyniku ewolucji wytworzyły specjalnie przekształcone tkanki roślinne na domy dla całych kolonii mrówek. Fenomen funkcjonalnej różnorodności roślin to jeden aspekt. Natomiast bogactwo gatunkowe roślin w tropikach to odrębny temat, który z jednej strony fascynował pokolenia botaników. A z drugiej przeraża prawie każdego, kto rozpoczyna pracę terenową w danym regionie i w trakcie poznawania nowych gatunków widzi jego ogrom.
Ekwador – bioróżnorodność i zagadka
Jakie mamy charakterystyczne formacje roślinne na nizinach, wyżynach i w górach Ekwadoru?
Ekwador to jeden z najbardziej zróżnicowanych krajów pod względem różnorodności biologicznej i unikalnych ekosystemów na Ziemi. Przez środek kraju biegnie główne pasmo Andów i to ich położenie kształtuje warunki klimatyczne, które przekładają się na rozmieszczenie poszczególnych biomów. Do Ekwadoru należą wulkaniczne wyspy Galapagos, które w dużej mierze są pustynne. Na wybrzeżu znajdziemy las deszczowy pacyficzny, ale też sezonowy las suchy, choć powierzchniowo największy udział zajmują plantacje bananowców. W centralnej części ciągnie się pas górskich lasów deszczowych, ale też plantacje eukaliptusa i roślin uprawnych.
Pod szczytami Andów powyżej 4000 m n.p.m. można podziwiać los paramos, czyli naturalne łąki górskie, które są ogromnymi rezerwuarami wody, ale też pięknymi naturalnymi ekosystemami z ciekawą roślinnością górską. Kilka gór przekracza 5000 m i pokryta jest lodem. Natomiast na wschodniej stronie Andów znajduje się ogromny teren pokryty górskimi i nizinnymi lasami deszczowymi należący do zlewiska Amazonki. Osobiście najbardziej fascynowała mnie podróż ze wschodnich stoków Andów w stronę wybrzeża, podczas której w ciągu kilku godzin można obserwować, jak szybko zmieniają się krajobrazy. Podróż z jednej strony Andów na drugą można porównać do wycieczki przez cały kontynent europejski. Możesz wyobrazić sobie jak niezwykłe byłoby w ciągu dwóch godzin jazdy samochodem zamienić krajobrazy Polski na krajobrazy Portugalii. Tymczasem, gdy porównamy skład gatunkowy pomiędzy np. Polską i Niemcami, to trudno będzie nam wskazać jednoznaczne różnice we florze tych dwóch krajów, mimo względnie dużych odległości.
Ochrona przyrody w Ekwadorze
Jak wygląda obecnie ochrona przyrody w Ekwadorze? A konkretnie w jak dużym stopniu są chronione gatunki roślin i ich siedliska w tym kraju? I jak dużo jest ich jest?
To bardzo trudne pytanie. Z moich obserwacji ochrona przyrody ma się tam całkiem dobrze, o czym świadczy choćby negatywna decyzja obywateli Ekwadoru w ostatnim referendum dotyczącym zgody na eksploatację lasów Amazonii pod kątem wydobycia ropy naftowej.
Wydaje mi się, że duża część społeczeństwa jest bardzo bojowo nastawiona do obrony dziedzictwa przyrodniczego. To pewnie ma związek z nierównościami społecznymi w tym kraju, ale też poważnym traktowaniem swojego pochodzenia przez lokalne plemiona i ich potomków w nowoczesnym społeczeństwie. Oczywiście, tak jak w każdym miejscu na Ziemi, ochrona przyrody bywa też w bardzo złym stanie. Ale myślę, że poprzestanę na stwierdzeniu, że Ekwador to kraj o bogatej różnorodności biologicznej, która cieszy się olbrzymim zainteresowaniem turystów i która chroniona jest przez liczne parki narodowe. Ich zarządzanie mogłoby być wzorem nawet dla takich krajów jak Polska.
Jaki jest stosunek Ekwadorczyków do przyrody? Jaki mają stosunek do ochrony roślinności?
Jak już wspomniałem, lokalne plemiona, ale też dużo ludzi żyjących na terenach wiejskich ma bardzo bliski związek z przyrodą i zna przynajmniej kilkanaście roślin z okolicznych lasów czy pastwisk. Niemniej jednak inna jest znajomość przyrody przeciętnego mieszkańca miasta, a Indian żyjących na co dzień na terenie lasów deszczowych. Myślę, że ta sytuacja jest podobna we wszystkich miejscach na ziemi.
Praca terenowa w tropikach: projekt RESPECT
Jak wygląda metodologia prac terenowych w badaniu roślinności tropikalnej? Wiadomo, są one podstawą wielu badań ekologicznych. Ale czy oprócz analiz statystycznych są też wykorzystywane badania satelitarne i modelowe roślinności tropikalnej?
Badania ekologiczne w terenie to bardzo obszerny temat. Moje badania są częścią większego projektu dotyczącego zmian środowiskowych na terenie górskich lasów deszczowych w południowym Ekwadorze. Nasz instytut był zaangażowany w duży projekt naukowy o nazwie RESPECT (więcej o tej platformie naukowej można poczytać na stronie internetowej: www.tropicalmountainforest.org – red.).
Badania ekologiczne wzdłuż gradientów wysokościowych na terenie pierwotnych lasów i na pastwiskach powstałych w wyniku antropopresji są bardzo wymagające terenowo, stąd wielu naukowców z kilkunastu uniwersytetów latami pracowało, aby pobrać kompleksowe dane o tych ekosystemach. W czasie poprzedniej edycji doktoranci z naszego instytutu badali w terenie ptaki oraz ich interakcje z roślinami. Moje badania to swego rodzaju kontynuacja tych badań. W ostatniej fazie projektu zależało nam, aby lepiej zrozumieć procesy regeneracji lasu zachodzące po dyspersji (rozprzestrzeniania się – red.) nasion.
Pokora i dobra logistyka
Czego można się nauczyć podczas badań terenowych?
Przez prawie dwa lata nasz zespół zbierał dane dotyczące deszczu nasion oraz dynamiki odnawiania się lasu. Dodatkowo założyliśmy duży eksperyment na pastwiskach i w lesie, który w zasadzie się nie udał. Ale i tak uzyskaliśmy ciekawe wyniki dotyczące dynamiki wzrostu siewek u kilku lokalnych gatunków. Badania terenowe uczą olbrzymiej pokory i pokazują, jak trudne jest wykonanie nawet prostych eksperymentów, do których potrzeba zgrania się przynajmniej kilku czynników jednocześnie. Dodatkowo procesy, które badamy, wynikają z wieloletniego monitoringu, który rzadko udaje się kontynuować ze względu na logistykę i brak finansowania.
Choć muszę też przyznać, że czasem coś przypadkiem wyjdzie bez dużego wysiłku. Tak było na początku naszego eksperymentu, kiedy szukaliśmy nasion do wysiania na świeżo założonych powierzchniach. Jedno z obserwowanych przez nas drzew, Ocotea sp., miało pełno owoców, które rosły ponad 30 m nad ziemią. A ich zebranie w danym momencie nie było możliwe z powodu braku sprzętu i asystentów. Okazało się, że niedźwiedź andyjski zrobił nam prezent i zrzucił potężną gałąź pełną dojrzałych nasion. To umożliwiło nam rozpoczęcie eksperymentu w błyskawicznym tempie i to bez specjalnego planowania.
„Gatunki o dużych nasionach radzą sobie lepiej”
Twoje ostatnie zespołowe badanie dotyczyło gatunków w lasach i pastwiskach południowego Ekwadoru. O co w nim chodziło?
W tym eksperymencie chcieliśmy zbadać, jak presja ze strony roślinożernych owadów i patogenów wpływa na wzrost i przeżywalność siewek w zależności od wielkości nasion. Dodatkowo chcieliśmy zobaczyć czy efekt siedliska – w tym przypadku pierwotnego lasu i pastwisk – oraz zmierzone w nim warunki abiotyczne zmieniają te zależności. Niestety nie udało nam się znaleźć wystarczającej liczby owocujących drzew, żeby zwiększyć pulę gatunków.
Eksperyment nie wypalił po części z winy naszego asystenta, który niestety nie zachował się wobec nas wystarczająco uczciwie. A być może po prostu te efekty były niezbyt istotne ze względu na użycie do niego tylko kilku gatunków. Niemniej jednak udało nam się przeprowadzić niepełny eksperyment i wykazać, że gatunki o dużych nasionach radzą sobie generalnie lepiej niż gatunki o małych nasionach. I stąd lepiej nadają się do procesów ponownego zalesiania. Nasze badanie wskazuje, że duże nasiona mają wysoką śmiertelność na pastwiskach ze względu na wysokie temperatury i powinny być specjalnie osłaniane w trakcie pierwszego roku wzrostu.
Ta wiedza może być bardzo pomocna podczas zorganizowanych akcji odnawiania lasu przez stowarzyszenia działające na rzecz ochrony przyrody w Andach i innych tropikalnych pasmach górskich.
Zmiany klimatu w Ekwadorze na terenie Andów względnie łagodne. Jednak to się zaczyna zmieniać
Jak wiemy świat się ociepla z powodu działalności człowieka. Czy w Ekwadorze zmiany klimatu wywierają wyraźnie negatywny wpływ na ekosystemy i gatunki roślin?
Ocieplenie klimatu na naszych szerokościach geograficznych jest ewidentne, co pokazują wieloletnie dane i ostatnie rekordy w pomiarach temperatur. Na terenie Andów temperatura nie rośnie aż tak gwałtownie. A zmiany są na tyle subtelne, że trudno je zauważyć nawet na wieloletnich danych. Nasz projekt ma na celu zbadanie czasowych trendów w ekosystemach górskich Ekwadoru, ale dotychczas jeszcze nie ukazała się żadna duża publikacja, która by je podsumowała. Z relacji znajomych naukowców wynika, iż póki co nastąpiły duże zmiany w sezonowości i intensywności opadów, ale na konkretne wyniki należy poczekać. Natomiast prof. Feeley z Uniwersytetu w Miami wykazał już, że rośliny w Andach przemieszczają się w górę stoków. To wskazuje na adaptację gatunków do wzrastających temperatur i poszerzanie rozmieszczenia niektórych gatunków w gradiencie wysokościowym.
- Czytaj także: Prof. Krzysztof Świerkosz: Świerki wycofują się z kraju. W przyrodzie widać katastrofę
Wylesianie to jest problem, ale trzeba postępować ostrożnie z sadzeniem drzew
Czy sadzenie drzew tropikalnych przynosi korzyści ekologiczne w ekosystemach leśnych tak jak w klimacie umiarkowanym?
To bardzo złożony temat, który jest szeroko omawiany na konferencjach naukowych i w wiodących czasopismach. Klimat zmienia się szybciej, niż jesteśmy w stanie zbadać długoterminowe zależności między gatunkami i ich środowiskiem. Dodatkowo zanikanie naturalnych siedlisk i wylesianie to olbrzymi problem w tropikach. Niektórzy widzą olbrzymi potencjał w intensywnym zalesianiu, żeby zminimalizować negatywne skutki ocieplenia klimatu.
Z jednej strony ekosystemy leśne w Ameryce Południowej mają olbrzymi potencjał regeneracyjny, co wykazują badania ekologów z Wageningen. A z drugiej strony postępujące wylesianie Amazonii może zmienić wygląd ekosystemów całego kontynentu jeszcze w tym stuleciu, prowadząc do katastrofy. Sadzenie drzew może być dobrym pomysłem na rekultywację wybranych terenów. Ale w innych miejscach może zniszczyć lokalną bioróżnorodność i wpłynąć negatywnie na interakcje międzygatunkowe. Tak może się stać, jeśli będą sadzone gatunki nierodzime w formie plantacji. Ochrona ekosystemów pierwotnych to najlepszy sposób na walkę z postępującym ociepleniem klimatu i utratą różnorodności biologicznej.
Tropiki pozostają wyzwaniem
Czy po uzyskaniu doktoratu będziesz dalej utrzymywać współpracę Centrum Badań nad Różnorodnością Biologiczną i Klimatem Senckenberg we Frankfurcie nad Menem? Jeśli tak, to czy dalej masz w planie badania w Ekwadorze czy w sąsiednich krajach południowoamerykańskich?
Aktualnie pracuję jako post-doc w Centrum Biologii Lasu w Poznaniu, w którym badamy, jak zmiany klimatu wpływają na produkcję nasion u rodzimych gatunków drzew, przede wszystkim w Europie. Jak wielokrotnie wspomniałem, badania ekologiczne wymagają wieloletnich obserwacji i dopracowywania metodologii. Tak, aby lepiej odpowiedzieć na konkretne pytania.
Nie ukrywam, że na pewno chciałbym wrócić w tropiki, choć na razie nie mam konkretnych planów. Lata spędzone w Frankfurcie oraz uczestnictwo w konferencjach międzynarodowych dały mi możliwość poznania wielu osób zafascynowanych przyrodą i badaniami terenowymi. Z pewnością chciałbym kontynuować współpracę z Instytutem Senckenberga oraz badaczami poznanymi podczas licznych podróży. Choć logistyka i finansowanie pracy badawczej w tropikach to olbrzymie wyzwania dla początkującego naukowca.
Muszę też przyznać, że nasz zespół w Poznaniu jest bardzo ambitny. Pracujemy pełną parą przy rozmaitych eksperymentach oraz analizujemy dane udostępnione nam przez sieć kontaktów z innymi zespołami badawczymi.
–
Zdjęcie tytułowe: fot. Maciej Barczyk
