Różnorodność życia w morzu a zmiany klimatu

Co to jest bioróżnorodność?

Bioróżnorodność najprościej można zdefiniować jako różnorodność biologiczną. Najbardziej
popularną definicją bioróżnorodności jest ta z konwencji o różnorodności biologicznej "Szczyt Ziemi" w Rio de Janeiro w 1992 roku. Według niej bioróżnorodność to "zmienność żywych organizmów zamieszkujących wszystkie środowiska oraz zmienność systemów ekologicznych, których częścią są te organizmy, przy czym tak ujęta zmienność obejmuje różnorodność wewnątrzgatunkową, międzygatunkową i różnorodność ekosystemów". Najprościej mówiąc bioróżnorodność jest to rozmaitość form życia wraz z całą ich zmiennością na poziomie genów, gatunków i ekosystemów.

Wracając jeszcze do Konwencji o różnorodności biologicznej podpisanej w Rio de Janerio w 1992 r., to jej głównym celem było znaczne zmniejszenie utraty różnorodności biologicznej do 2010 r., co poparte i podpisane zostało przez 190 sygnatariuszy. Niestety to założenie nie zostało osiągnięte.

Wyróżniamy kilka typów bioróżnorodności:

* Bioróżnorodność genetyczna - zróżnicowanie obserwowane wewnątrz populacji, wynika ona z mutacji genetycznych oraz ze zmian zachodzących w środowisku przyrodniczym. Można ją również określić jako stosunek liczby osobników heterozygotycznych do homozygotycznych (czyli heterozygotyczność). Organizmy morskie mają zazwyczaj większą różnorodność genetyczną niż organizmy lądowe i słodkowodne, co jest spowodowane szerszym zasięgiem występowania i łatwością przemieszczania się.

* Bioróżnorodność gatunkowa - jest najczęściej stosowanym typem różnorodności, wyraża się ją liczbą gatunków przypadających na jednostkę powierzchni lub liczbą gatunków występujących w danym środowisku. Spośród znanych dziś około 1.7 milionów gatunków tkankowców około 1 milion to owady (nie występują w morzach), a około 300 tysięcy to gatunki morskie. Stopień poznania fauny morskiej, a zwłaszcza głębinowej nadal jest niewielki i szacunkowe oceny liczny gatunków morskich czekających na odkrycie wahają się od 510 tysięcy do nawet 10 milionów.

* Bioróżnorodność filetyczna - określana jest na poziomie typów taksonomicznych. Zwierzęta lądowe należą jedynie do jednego typu taksonomicznego, organizmy morskie natomiast do 23 typów z aż 39 istniejących.

* Bioróżnorodność funkcjonalna - odnosi się do rozmaitości funkcji wypełnianych przez różne gatunki lub grupy gatunków, często wyspecjalizowanych i określanych mianem funkcjonalnych grup gatunków (np. producenci, konsumenci, reducenci). Jest to szczególnie ważny rodzaj bioróżnorodności, ponieważ stanowi podstawę do budowy wskaźników bioróżnorodności

* Bioróżnorodność zespołów organizmów - określa, jak zgrupowania fauny czy flory zmieniają się wraz ze zmianą warunków środowiska przyrodniczego, w którym żyją dane organizmy (np. od ujścia rzeki do morza). 

* Bioróżnorodność siedlisk - jest to liczba różnych miejsc, w których mogą bytować dane organizmy (gładka skała przybrzeżna jest mało zróżnicowanym siedliskiem, przeciwnie do rafy koralowej czy wilgotnych lasów równikowych).

Co zagraża bioróżnorodności?

Jak się okazuje, na utratę bioróżnorodności największe źródło presji wywiera infrastruktura, czyli różne formy zabudowań (budynki, osiedla mieszkaniowe, drogi, fabryki, elektrownie, kopalnie odkrywkowe, itp.), dopiero później znaczenie mają zmiany klimatu, występowanie obszarów uprawnych, pastwisk, gospodarka leśna, fragmentacja obszarów, depozycja azotu.

Utrata bioróżnorodności nie dotyczy jedynie obszarów lądowych. Człowiek wpływa negatywnie również na środowisko wodne, zanieczyszcza je ściekami komunalnymi, rolniczymi, przemysłowymi, a czasami nawet radioaktywnymi. Poza tym zbiorniki wodne zatruwane są przez stały napływ wód z intensywnie nawożonych i traktowanych pestycydami pól uprawnych, z hałd przemysłowych, wysypisk śmieci oraz z opadów atmosferycznych niejednokrotnie zanieczyszczonych pyłami atmosferycznymi.

Każdy organizm wodny ma różną wrażliwość na zanieczyszczenia. Jak powiedział Karol Darwin: "Przeżywa gatunek nie najmocniejszy, nie najinteligentniejszy, ale taki który najlepiej przystosowuje się do zmian". Jednak bardzo często organizmy nie są w stanie się przystosować, gdyż zanieczyszczenia potrafią wpływać szkodliwie na podstawowe procesy życiowe, mogą np. hamować działanie enzymów, aktywność organizmów. Przy większym zanieczyszczeniu (zakwaszeniu) wód najbardziej wrażliwe gatunki giną, np. łosoś, płoć.

W zanieczyszczonej wodzie najczęściej rozwijają się takie rośliny jak glony i mchy wodne.

Jak już wcześniej wspominałem, do zbiorników wodnych spływają zanieczyszczenia z pól uprawnych, co powoduje zakwity glonów, prowadzące do braku tlenu w warstwie przydennej i śmierci organizmów tam żyjących.

Wiadome jest to, że powietrze jest niezbędne do życia ludziom, zwierzętom i roślinom. Jednakże rozwój przede wszystkim przemysłu i motoryzacji spowodowały jego zanieczyszczenie. Do atmosfery zaczęły się dostawać zanieczyszczenia w postaci pyłków i gazów, które mogą być przenoszone przez wiatr na znaczne odległości. Spowodowało to zmianę naturalnego składu powietrza, co jest szkodliwe zarówno dla ludzi jak i zwierząt czy roślin. 

Głównymi zanieczyszczeniami powietrza są pyły, tlenki siarki, azotu i węgla. Część z nich opada na glebę, pozostałe zaś (tlenki siarki i azotu) reagują z parą wodną zawartą w powietrzu, tworząc kwasy i wraz z wodą deszczową opadają na glebę w postaci kwaśnych deszczów, niszcząc rośliny i powodując skażenie gleb oraz zbiorników wodnych.

Ciekawostka:

Okazuje się, że od 2000 r. ginie co najmniej 100 gatunków zwierząt i roślin dziennie. Wcześniej ta liczba wynosiła ok. 20. Proces ten spowodowany jest ingerowaniem człowieka w naturalne środowisko życia roślin i zwierząt, przekształcaniem i zanieczyszczaniem go. 

"Bioróżnorodność na świecie zanika w zastraszającym tempie. Kasujemy zawartość twardego dysku natury, nie wiedząc, jakie dane przechowuje" - Stavros Dimas, Komisarz UE ds. Środowiska

Jakie znaczenie dla różnorodności biologicznej ma klimat?

Różnorodność biologiczna nie rozkłada się równomiernie na kuli ziemskiej. January Winer w swojej publikacji pt. "Życie i ewolucja biosfery" podaje, że deszczowe lasy równikowe pokrywające 7% powierzchni planety, zawierają 90% bogactwa gatunkowego. Według Weinera samych gatunków drzew jest tam 10 razy więcej niż w strefie klimatu umiarkowanego, dla porównania na jednym hektarze lasu w prowincji Bahia w Brazylii, może rosnąć 450 gatunków drzew, a w Polsce, w lesie grądowym, na 1 ha może rosnąć ok. 500 drzew należących do kilkunastu gatunków.

Od czego to zależy?  Dlaczego jest aż tak duże zróżnicowanie?

Przede wszystkim chodzi o klimat, a co za tym idzie, wysokość temperatur i liczba opadów. Ogromne znaczenie ma również stabilność klimatu, ponieważ organizmy nie są przystosowane do znoszenia nawet drobnych zmian klimatycznych. Tropiki są więc idealnym miejscem dla rozwoju bioróżnorodności. Im bardziej zbliżamy się kręgów polarnych, tym bogactwo jest coraz mniejsze. 

Tak bardzo bujną bioróżnorodność jak na tropikach, określa się mianem "nadzwyczajnej", natomiast określenia "zwyczajna" bądź "powszechna" bioróżnorodność oznacza liczniejsze, ale jednocześnie bardziej pospolite gatunki, występujące w strefach umiarkowanych.

A teraz małe co nie co na temat Morza Bałtyckiego, które jest nam najbliższe :)

Ogólnie Morze Bałtyckie położone jest w strefie klimatu umiarkowanego ciepłego oraz umiarkowanego chłodnego. Zasolenie tego morza jest niewielkie, ponieważ wynosi średnio 7-8 promili, na co duży wpływ mają wody słodkie pochodzące z rzek, niewielkie parowanie i utrudniona wymiana z wodami oceanu. Średnia temperatura wód Bałtyku waha się od 0-2 stopni Celsjusza zimą, do 12-17 stopni Celsjusza latem. Morze Bałtyckie jest zatem morzem chłodnym.

Ciekawostka:

Morze Czerwone położone jest w strefie klimatu zwrotnikowego suchego. Od wschodu i zachodu ograniczone jest bardzo suchymi, pustynnymi terenami, pozbawionymi rzek, przez co nie uchodzi do niego żadna rzeka. Brak dopływu wód słodkich w połączeniu z dużym parowaniem i niewielkimi opadami (w przeciwieństwie do Morza Bałtyckiego) wpływa na rekordowe zasolenie tego morza wynoszące 37-42 promile. Średnia temperatura wody waha się od 18 do 27 stopni Celsjusza zimą, a od 25 do 32 stopni Celsjusza latem. Jest to morze ciepłe.

"Utrata różnorodności biologicznej i ekosystemów stanowi zagrożenie dla funkcjonowania naszej planety, gospodarki i ludzkości."