Dzień mokradeł, rok lasów
2 lutego mija 40. rocznica podpisania konwencji ramsarskiej o ochronie obszarów wodno-błotnych (obecnie coraz większą popularność zdobywa określania ich po prostu mokradłami, choć to z kolei może kojarzyć się zbyt wąsko wobec rzeczywistej dziedziny tej konwencji). Jednocześnie ONZ ten rok ogłosiła rokiem lasów. Biuro konwencji ramsarskiej postanowiło połączyć te dwie okazje i zaproponowało, aby w obchodach tegorocznego Światowego Dnia Mokradeł (obchodzonego od kilkunastu lat właśnie 2 lutego) skupić się na lasach mokradłowych.
Dla większości las i mokradło to odrębne środowiska. Leśnicy zwykle mają niewielką wiedzę na temat mokradeł traktowanych jako nieużytki albo domena rybaków (mokradła w znaczeniu ramsarskim to również wszelkie wody śródlądowe), a hydrobiologów nie zajmuje tematyka leśna. Tymczasem o ile istnieje cała masa lasów porastających suche siedliska i olbrzymia ilość bezdrzewnych obszarów wodno-błotnych, o tyle ich część wspólna choć niewielka, ma olbrzymie znaczenie ekologiczne. Tak jak olbrzymie znaczenie ekologiczne ma każda strefa przejściowa – wystarczy wspomnieć o strefie przybrzeżnej mórz i jezior, gdzie skupia się niemal cała ich produkcja biologiczna, czy o granicy lasów i terenów otwartych, gdzie na bogactwo gatunkowe składają się i gatunki typowe dla lasów, i dla pól, i wreszcie charakterystyczne dla samej strefy granicznej. Tak samo lasy porastające mokradła łączą w sobie cechy lasów i cechy mokradeł – to w nich będą zarówno gatunki leśne, jak rysie czy wilki, jak i mokradłowe, jak bieliki czy rybołowy i wreszcie gatunki typowe dla lasów bagiennych – jak łosie.
Wbrew naszej środkowoeuropejskiej perspektywie, lasy bagienne to nie tylko jakiś margines – stanowią one dość dużą część puszcz równikowych, zwrotnikowych i tajgi. Kiedyś w Europie Środkowej i Zachodniej też miały niemały udział, ale setki lat melioracji zrobiły swoje. Obecnie olsów i borów bagiennych w Polsce jest niewiele.
Wartym odnotowania typem lasów mokradłowych są lasy namorzynowe. (Mokradła w znaczeniu ramsarskim to również przybrzeżne wody morskie do głębokości 6 m w czasie odpływu.) Już lasy bagienne wymagają od drzew specjalnych przystosowań do przesyconego wodą podłoża (a więc o natlenieniu nawet kilkaset razy mniejszym niż sucha gleba) o często specyficznych warunkach kwasowości, potencjału redukcyjno-utleniającego i in., na dodatek dość niestabilnego (bagienne świerczyny to najlepsze miejsce do oglądania wykrotów), ale rośnięcie w morzu, choćby płytkim, jest wyzwaniem nie lada. Nie tylko trzeba sobie radzić z zasoleniem (z tym borykają się i niektóre drzewa lądowe), ale też z falowaniem i pokrywą wodną zatrzymującą większość światła. Jednocześnie pozostaje się drzewem, a więc nie można sobie pozwolić na taką przebudowę fizjologii, jaką wybrały typowe rośliny wodne. Dlatego nasiona niektórych namorzynów kiełkują jeszcze zanim odpadną od rośliny macierzystej i zakorzeniają się już jako całkiem wyrośnięte siewki, które mogą szybko wypuścić nadwodne organy.
Lasy mokradłowe mają niebagatelną rolę w krążeniu wody. Lasy namorzynowe działają jak falochrony w czasie sztormów i tsunami. Lasy bagienne – tak jak wszystkie mokradła – mają dużą zdolność retencyjną, nierzadko większą niż zbiorniki wodne – naturalne czy sztuczne (warto pamiętać, że w przypadku zbiorników potencjał retencyjny to nie objętość misy, tylko różnica między stanem przeciętnym a maksymalnym, stąd rola zbiorników retencyjnych jest zdecydowanie przereklamowana i wcale nie musi zależeć bezpośrednio od ich wielkości). Poza tym drzewa mocno wyciągają wodę z podłoża (jest to związane z transportem w ich tkankach) – Mussolini osuszał bagna sadząc eukaliptusy, a po wycięciu lasów nieraz da się zauważyć podniesienie poziomu wód gruntowych. Tak więc „oczyszczanie” międzywali wcale nie musi poprawiać sytuacji powodziowej. Lasy bagienne mają ważną rolę w stabilizacji podłoża, także w stabilizacji jego zdolności produkcyjnych. Znany jest powszechnie fakt, że gleby w strefie równikowej są w wielu miejscach utrzymywane wyłącznie jako element ekosystemu leśnego, a wylesienie powoduje silną erozję mechaniczną struktury i wypłukiwanie substancji chemicznych powodując degradację gleby do jałowego laterytu. Co gorsza, ponowne zadrzewienie takiego obszaru jest sprawą beznadziejną.
Tutaj pojawia się kolejny aspekt – krążenie substancji i pętle ekosystemu. Wylesienie prowadzi do spływu substancji biogennych do wód, czyli wzmacnia ich eutrofizację. Wśród substancji tych jest też węgiel. Funkcjonuje slogan o lasach jako płucach Ziemi. Jest on o tyle prawdziwy, o ile płuca służą do przemieszczania gazów, ale przecież nie płuca wytwarzają tlen i dwutlenek węgla. Podobnie las i większość ekosystemów leśnych w okresie dojrzałości ma mniej więcej zerowy bilans – fotosynteza pochłania CO2 i wydziela tlen, ale oddychanie (także to w czasie gnicia martwych drzew) robi dokładnie odwrotnie. Zwykle jednak las ma więcej biomasy niż pole czy łąka (nie mówiąc już o obszarze zabudowanym), więc wiąże więcej węgla niż one. Dlatego zalesienie pola może obniżyć ilość dwutlenku węgla w obiegu, a wycięcie lasu – zwiększyć. Kiedy jednak system jest już stabilny, stabilny jest też bilans tlenu i CO2. Lasy mokradłowe są tu jednak wyjątkiem, gdyż większość ekosystemów wodnych nie jest pod tym względem stabilna, lecz odkłada osady. Kiedy dąb zwiąże dwutlenek węgla w liściu, ten liść opadnie, poleży parę lat w ściółce i w większości odda dwutlenek węgla z powrotem do atmosfery, a w próchnicy pozostanie malutka ilość tego węgla. Kiedy rzęsa zwiąże dwutlenek węgla, opadnie na dno i częściowo może zgnije oddając go, ale niemała część wpadnie do strefy beztlenowej i zamieni się w gytię albo torf. Taki osad może leżeć tysiące lat nie uwalniając węgla, a następnie torf zamieni się w węgiel brunatny, po kolejnych milionach lat w kamienny (a trafiając na intruzję magmową np. w diament) i dopóki ktoś go nie wydobędzie na powierzchnię i nie spali, ten węgiel będzie wyłączony z obiegu. Torf odkłada się nie tylko w jeziorach i na bagnach, ale również w lasach bagiennych (w żyznych olsach nawet szybciej niż na ubogich torfowiskach kopułowych) i to jest ten przypadek, kiedy las wiąże dwutlenek węgla, który nie wraca wkrótce do cyklu.
Chyba że ktoś uzna, że taki las jest nieużytkiem i zacznie go wycinać. Wtedy torf zaczyna murszeć i uwalniać co najmniej dwa gazy cieplarniane: dwutlenek węgla i podtlenek azotu. W roku 2008 Indonezja wyemitowała tak 500 megaton CO2, w czym niemały udział miało wylesienie jej bagiennych lasów równikowych na potrzeby produkcji biopaliw, dzięki której Europa może wykazać się zmniejszeniem emisji tegoż. W ten sposób dobre samopoczucie europejskich rządów jest zapewnione przez niewiedzę na temat roli lasów i mokradeł, a zwłaszcza ich połączenia.
Piotr Panek
Fot. Olsza czarna w wodzie Jeziora Bobięcińskiego Wielkiego, Poj. Bytowskie, Piotr Panek (Creative Commons Attribution 3.0 Unported)
Komentarze
Dzieki wielkie, jak czekałem na taki wpis….
Pokazuje problem CO2 od strony biologii. Nota bene: spalanie paliw kopalnych jest dokładnie działaniem odwrotnym w stosunku do tego co robią mokradła czy las bagienne w skali globu, i to w tempie wielokrotnie (tysiące i dziesiątki tysięcy) razy szybszym. To jest dokładnie istota przyrodnicza problemu antropogenicznej emisji CO2. Klimat w szerszym sensie to nie tylko statystyka stanów pogody strywializowana do karykaturalnych granic jako trend temperatury powietrza tuż nad powierzchnią Ziemi.
Mała autopoprawka. Ostatnio dowiedziałem się, że mimo wszystko ta produkcja otwartych oceanów mimo małych wartości na jednostkę, sumuje się do dużych wartości globalnie. Tzn. hektar rafy koralowej ma wielokrotnie większą produkcję niż hektar otwartego oceanu określanego pustynią oceaniczną, ale tych drugich hektarów zbiera się tak dużo, że ostatecznie przeważają.
Dzięki Piotrek. Jestem lajkonikiem w tym temacie, ale teraz mniejszym… 🙂
Nieco w związku z falochronową funkcją – niedawno w związku ze spływem kry jakiś specjalista od hydrotechniki zauważył, że wały są zagrożone zniszczeniem przez krę m.in. ze względu na wycięcie porastających je drzew. Przy okazji wspomniał o bobrach i pogłębianiu, ale zafrapowało mnie, że ktoś ze strony hydrotechnicznej podważył dotąd niekwestionowany w tamtym środowisku dogmat o tym, że drzewa tuż przy rzece to zło wcielone niechybnie prowadzące do powodzi.
Czy różniste zalewy to też mokradła? Chodzi o te wielkie odstojniki nieczystości jak włocławski, sulejowski itp. I jeśli tak to ich wpływ na środowisko jest pozytywny? Toż one produkują kwas solny i inne paskudztwa nawet jeśli tak jak sulejowski są bogate biologicznie i zarastają to na głębszych miejscach na dnie rozkład beztlenowy nadmiaru substancji organicznej i gotowy kwas. Tak kiedyś działo się z nadbogatym Niegocinem. Teraz powolutku się dotlenia ale w głębszych miejscach może to potrwać. Zatem co jest dobre a co złe i czy kryterium CO2 powinno być podstawowym?
Z powazaniem W.
Co to znaczy „pozytywny”? To zależy od oceniającego. Siarkowodór to naturalny produkt rozkładu materii organicznej w warunkach beztlenowych, czyli takich, które występują na dnie żyznych zbiorników. Oczywiście – tam ryby i w ogóle większość zwierząt nie przetrwa. M.in. dlatego ludzie nie lubią eutrofizacji, czyli użyźniania, wód. Dla niektórych bakterii i archeowców za to to raj. Mokradłami są też gejzery, z których też różne śmierdzące rzeczy wychodzą, ale za to miewają ciekawe aspekty wizualne (por: http://www.google.pl/images?q=yellowstone%20gejzery&oe=utf-8&rls=org.mozilla:pl:official&client=firefox-a&um=1&ie=UTF-8&source=og&sa=N&hl=pl&tab=wi&biw=1280&bih=758 ) Z punktu widzenia człowieka chcącego się wykąpać w czystej wodzie, im mniej w niej żyzności (a więc życia), tym lepiej. Z punktu widzenia miłośnika sielaw, siei i pstrągów, najlepsze są wody średnio bogate, gdzie tlen sięga głębokiego dna. Z punktu widzenia miłośnika karpia, dobre są wody żyzne, gdzie przy samym dnie może i wytwarza się siarkowodór (kwas solny czyli chlorowodór – raczej nie), ale za to w toni wodnej jest mnóstwo pokarmu dla „tucznika”. Z punktu widzenia przyrodnika, najbogatsze gatunkowo, więc najciekawsze są wody stosunkowo ubogie (choć nie skrajnie) do średnio żyznych (takie jak na zdjęciu ilustrującym wpis), ale bakteriolog znajdzie coś ciekawego w każdej wodzie, nawet tej z gejzeru.
Mokradła typu „bajoro” wydzielają też dzięki procesom rozkładu biologicznego metan, który jest gazem cieplarnianym, a może dawać też ciekawe efekty w postaci błędnych ogników. Biogeochemia mokradeł jest fascynująca, bo na przestrzeni kilku centymetrów mogą zachodzić zupełnie przeciwstawne procesy. dlatego np. niektóre robaczki ryjące w dnie, gdzie może panować beztlenowość, wystawiają ogonki zaledwie kilka-kilkanaście milimetrów wyżej i już mogą oddychać, a tlen przenoszą hemoglobiną w głąb ciała. Mogą powstawać tzw. koncerny ekologiczne różnych gatunków bakterii, z których jedne utleniają amoniak do azotanów, siarczki do siarczanów itp., a drugie redukują azotany do amoniaki, siarczany do siarczków itd. i w ten sposób jedne produkują zasoby dla drugich.
Nieco więcej o tych żyznościach było
tam.
Tak to jest ze starością. Miałem napisać siarkowy no bo z wodą siarkowodór to już blisko do kwasu. A o tym co dobre to raczej myślałem o tym, że nie zawsze emisja co2 jest najgorsza. Taki kwas siarkowy może zaszkodzić nawet karpią. Ale nie traktuj tego jako polemiki bo w całości się zgadzam z tym co piszesz no tylko trochę mniej z tym, że żyzna woda nie jest czymś niedobrym również dla roślinek i zwierzątek. Oczywiście zbyt żyzna co zdarza się niekoniecznie z przyczyn naturalnych, szczególnie w dużych zbiornikach.
Z powazaniem W.
Żyzna (wcale nie musi być już przeżyźniona) jest niedobra dla siej, sielaw i pstrągów, bo ich ikra wymaga dużo tlenu, a składana jest głęboko. Żyzna woda jest niedobra dla lobelii, poryblinów i ramienic, bo żyjąc głęboko potrzebują przejrzystej wody, a w żyznej jest dużo zawiesiny. Żyzna jest dobra dla karpi, płoci i karasi, bo ich ikra wymaga ciepła, więc składana jest płytko, gdzie tlen dociera z atmosfery, a dzięki żyzności jest dużo jedzenia. Żyzna woda jest dobra dla glonów planktonowych i rzęs, które do światła dopływają i tak. Dlatego nie można mówić, że jakaś żyzność jest dobra dla roślinek i zwierzątek, a inna niedobra. Jakaś żyzność jest dobra dla jednych roślinek i zwierzątek, a niedobra dla innych. A ludzie mogą to oceniać ze swojej perspektywy.
Nie traktuję tego jak polemiki, raczej jak wymianę spostrzeżeń.
Brawo, Autor, Autor! Chyba po raz pierwszy pojawił się w blogosferze ten temat, tak często podnoszony przez sozologów.
Pewne elementy pojawiały się tu i ówdzie. Np. o roli w sekwestracji węgla: http://anomaliaklimatyczna.com/2010/11/02/spadek-czego-ukrywali-klimatolodzy-czyli-dlaczego-sloje-drzew-nie-sluchaja-meteorologow/ Od czasu do czasu – także w komentarzach na naszym blogu – wspominałem gdzieś też to, co poruszyło ryzyka-fizyka, że węgiel jest nieustannie wiązany w torfie i w ten sposób wypada z cyklu aż do momentu gdy jakaś siła wyciągnie ten sfosylizowany węgiel na powierzchnię i utleni. Siłą tą mogą być procesy wulkaniczne, ale od jakiegoś czasu znaczny udział w przywracaniu tego węgla mają ludzie.
Ponieważ 2 lutego już jest w przyszłym tygodniu, różne instytucje organizują konferencje/warsztaty okolicznościowe. Jedne dokładnie 2 lutego, inne w weekendy. Warto poszukać w okolicznych instytucjach, np. wiem, że coś organizuje Poleski Park Narodowy, PN Ujście Warty itd. Osobiście polecam sesję organizowaną 6 lutego na Wydziale Biologii UW przez Centrum Ochrony Mokradeł. http://www.biol.uw.edu.pl/_2008/_vault/_files/1298.pdf
Mam wrażenie, że sprawa utlenionego węgla dosyć jednostronnie zajmuje ekologów i – poprzez media – sporą część ludzkości. Uprzednio były, zdaje się, strachy na temat fosforu, czy azotu. Brakuje podejścia całościowego, które umożliwiłoby harmonijne gospodarowanie na (zamierającej, niestety) Ziemi. Innym wytrychem jest bioróżnorodność, prowadząca często do uporczywej ochrony gatunków, dla których i tak nie ma przyszłości oraz do segregacji terenów, które przyrodnicy upodobali i te, na których „położyli lagę”. A to w tych ostatnich na ogół toczy się tzw. życie.
@Meruńka
Chyba nie zauważasz że całość składa się z wielu szczegółów, takich jak cykl węglowy, azotowy, fosforowy, obieg wody, energii i.t.p. I tak jak nie ma jednej osoby która rozumiałaby wszystkie aspekty działania komputera – od procesów na poziomie struktury krystalicznej w procesorze, układach pamięci przez układy elektroniczne, przez różne warstwy oprogramowania i komunikacji, technik optycznych. Całość możemy objąć i starać się zrozumieć, jeżeli wiemy jak działają szczegóły i elementy. Inaczej zostaje nam tylko rola użytkownika, stukającego w klawisze i nie zdającego sobie sprawy z jakim cudem ma do czynienia. Pozostaje mu tylko złudzenie, ze jak widzi komputer widzi całość.
Ekologów zajmuje całe mnóstwo rzeczy. W moim bliskim otoczeniu np. są to kwestie relacji drapieżnik-ofiara albo chemizm siedliska i jego roślinność. Przez drugą połowę XX w. tysiące ekologów wałkowały głównie fosfor i azot. Początkowo miało to związek z produkcją żywności, następnie zorientowano się, że między słowami production i pollution jest zbieżność nie tylko językowa. (Notabene, początkowo reakcja przemysłu – nazwijmy to -fosforowego, związanego ze środkami czystości lub nawozami – była podobna jak reakcja przemysłu wydobywczego na informacje o efekcie cieplarnianym. W tym jednak przypadku łatwo było przeprowadzić eksperymenty, które udowadniały rolę fosforu w ciągu kilku lat.) Szczyt takich badań był na przełomie lat 50 i 60 (Międzynarodowy Program Biologiczny), ale badania trwają dalej. Ja fosforem i azotem zajmuję się nadal – przynajmniej w jakimś sensie, podobnie jak tysiące innych ekologów. Ich krążenie jest już całkiem nieźle poznane, istnieją odpowiednie procedury, UE ma nawet odpowiednią Dyrektywę Azotanową, więc nie wzbudza to wielu kontrowersji i emocji. Krążenie węgla w porównaniu z nimi jest słabiej poznane, więc co jakiś czas odkrywa się coś nowego (np. taka rola mokradeł w cyklu węglowym, mimo że sama w sobie znana od dawna, stosunkowo niedawno przebiła się od torfoznawców do klimatologów, a rola rozmrożenia wiecznej zmarzliny zawierającej mnóstwo węgla w różnych postaciach, jest wciąż jeszcze słabo uwzględniana w niektórych modelach, także biologicznych).
Tak czy inaczej, to, czym zajmują się ekolodzy, czym zajmują się organizacje ochroniarskie, a co jest w danym okresie medialne, to są trzy różne sprawy.
@panek
Dzięki za wyważone wyjaśnienia.