Trochę działa, trochę nie działa, czyli Prymnesium parvum i biologia stosowana

4 kwietnia 2024
Blog szalonych naukowców

Rok temu pisałem o eksperymencie mającym na celu eliminację Prymnesium parvum i jego toksyn w warunkach Kanału Gliwickiego, który jest od dwóch lat głównym siedliskiem tego gatunku. Tamtej wiosny przeprowadzono eksperymenty z użyciem trzech substancji – glinki bentonitowej z lantanem, nadtlenku wodoru i chlorku żelaza. Wnioski można podsumować tak: wszystkie te metody znane z prób zwalczania toksycznych zakwitów działają w małej skali (np. stawu), ale ich przydatność w dużej rzece jest ograniczona. Napisałem o tym w bliskim temu serwisie.

Te trzy substancje nie wyczerpują repertuaru środków dotąd stosowanych na świecie. Kolejnym jest siarczan amonu. W istocie to tamte środki są kolejne, bo właśnie siarczan amonu zastosowano do zwalczania Prymensium parvum w zasadzie od razu po zorientowaniu się, jakie przynosi szkody w stawach rybnych. Działo się to pod koniec lat 40. XX w. w jeszcze brytyjskiej Palestynie, a wyniki opublikowano m.in. w pracy małżeństwa Moshe i Miriam Shilo z 1953.

Ostatnio na witrynie Instytutu Ochrony Środowiska – PIB ukazał się kolejny raport dotyczący Prymensium parvum. Tytuł wskazuje, że dotyczy wpływu amoniaku na rozwój tego glonu, ale zawiera też opis eksperymentów z zastosowaniem siarczanu amonu w kanale i kilku starorzeczach Odry. Raport i wnioski są interesujące. Bardzo przypominają publikację Shilo & Shilo.

W obu dokumentach wykazano, że stosowanie siarczanu amonu w odpowiednio wysokich stężeniach może zmniejszyć, a nawet zlikwidować populację Prymnesium parvum w zbiornikach o rozmiarach stawu. Toksyczność soli amonowej wobec złotej algi wzrasta wraz z pH i temperaturą. Jednocześnie wykazano, że praktyka ta nie zawsze przynosi oczekiwane skutki, co wynika z nieprzewidywalności warunków naturalnych. Zauważono, że niskie dawki jonów amonowych mogą wręcz pobudzać wzrost tego gatunku glonu, gdyż, jak stwierdza raport, jon ma charakter biogenny i może być przekształcany w azotanowy. W istocie niektóre organizmy samożywne potrafią asymilować jony amonowe bez potrzeby ich przekształcania w formę azotanową.

Wyniki raportu najwyraźniej potwierdzają, że duże stężenia jonów amonowych, zwłaszcza przy odczynie, w którym przekształcają się w rozpuszczony w wodzie amoniak, są toksyczne dla Prymnesium parvum bardziej niż dla niektórych innych glonów (np. sinic). Należy pamiętać, że zwiększona aktywność fotosyntetyczna glonów prowadzi do alkalizacji odczynu i przemiany jonów amonowych w amoniak. Zatem jest to czynnik samoograniczający wzrost populacji na zasadzie ujemnego sprzężenia zwrotnego – im aktywniej rozwija się populacja glonów, tym silniej doprowadza do zanieczyszczenia swojego środowiska toksyczną formą potencjalnego biogenu. To wskazuje na potencjał związków amonowych do zwalczania złotej algi. Ale skuteczność stosowania siarczanu amonu została potwierdzona w warunkach laboratoryjnych i niedużych zbiornikach stojącej wody, a tam nie w każdym przypadku.

Toksyczność amoniaku dla ryb jest skądinąd dobrze udokumentowana, co sprawia, że nie można go stosować dowolnie w ekosystemach przez nie zamieszkiwanych. Pod tym względem metoda podlega tym samym ograniczeniom co inne sposoby zwalczania Prymnesium parvum testowane na początku 2023 w Kanale Gliwickim. Ponadto autorzy raportu piszą o konieczności zmniejszania zasolenia wód powierzchniowych jako podstawowej metodzie ograniczania liczebności tego gatunku, podczas gdy to siarczany są jednym z głównych czynników je zasalających, co również stawia pod znakiem zapytania stosowanie właśnie tej substancji w ekosystemach naturalnych.

Jak napisałem, tezy raportu są bardzo podobne do tez publikacji sprzed ponad pół wieku. Choć więc od paru lat wskazuje się na kryzys replikacyjny, czyli problemy z uzyskaniem takich samych wyników w eksperymentach powtarzanych przez innych naukowców, to akurat tutaj nie mamy z tym do czynienia. Niestety, w biologii często jest tak, że jakaś metoda trochę działa, trochę nie działa i nie zawsze wiadomo, czemu zadziałała w jednym przypadku, a nie zadziałała w drugim. Pozostają statystyczne uogólnienia.

Piotr Panek