Prof. dr hab. Dariusz Jakubas pracuje w Katedrze Ekologii i Zoologii Kręgowców na Wydziale Biologii Uniwersytetu Gdańskiego. Specjalizuje się w ekologii ptaków wodnych, ze szczególnym uwzględnieniem arktycznych ptaków morskich.
_____________
Badanie wpływu zmian klimatu na organizmy nie jest łatwe. Niektóre gatunki kręgowców mają duży zakres tolerancji dla zmian i ich reakcję widać dopiero wtedy, gdy robi się bardzo źle – np. gdy pokarmu jest na tyle mało, że nie mogą wykarmić potomstwa.
Przykładem takiego gatunku jest niewielki ptak morski alczyk, zwany dawniej traczykiem lodowym (Alle alle). Jest to organizm endemiczny (występujący tylko w określonym geograficznie miejscu) dla Arktyki Wysokiej, czyli wysp zlokalizowanych najdalej na północ naszego globu.
W Arktyce zmiany klimatu są najszybsze – szacuje się, że ich tempo jest co najmniej dwukrotnie szybsze niż na całym świecie.
Dodatkowo europejska Arktyka podlega procesowi atlantyfikacji, czyli wzrastającemu wpływowi cieplejszych atlantyckich mas wodnych, które zmieniają arktyczne ekosystemy morskie w bardziej charakterystyczne dla strefy umiarkowanej.
Wiąże się to z coraz częstszym pojawieniem się organizmów subarktycznych i wycofywaniem się tych typowo arktycznych.
Alczyk to jeden z najliczniejszych ptaków morskich północnego Atlantyku. Jego populację szacuje się na ponad 37 mln par lęgowych. Żywi się drobnymi, kilkucentymetrowymi zooplanktonicznymi skorupiakami morskimi, głównie z grupy widłonogów.
Ze względu na swoje niewielkie rozmiary (długość ciała porównywalna do długości ludzkiej dłoni) i wysokie tempo metabolizmu alczyk poszukuje wysokoenergetycznych ofiar związanych z zimnymi wodami arktycznymi.
W cieplejszych wodach pochodzenia atlantyckiego (które coraz częściej pojawiają się na żerowiskach alczyków) występują podobne gatunki widłonogów, lecz są one mniejsze i mniej zasobne w energię.
Dla przetrwania alczyków karmiących pisklę (jak u wielu ptaków morskich corocznie składane jest tylko jedno jajo) kluczowa jest dostępność wysokoenergetycznego pokarmu związanego z zimnymi wodami.
Wspomniane cechy predysponują alczyka do bycia gatunkiem wskaźnikowym zmian zachodzących w środowisku morskim Arktyki.
Od prawie 20 lat w naszej grupie badawczej staramy się ustalić na różne sposoby, jak alczyki gniazdujące na Spitsbergenie w archipelagu Svalbard znoszą zmiany środowiskowe. We współpracy z naukowcami z Instytutu Oceanologii PAN w Sopocie śledzimy sytuację na morzu – warunki środowiskowe i skład zooplanktonu na żerowiskach alczyków. A także monitorujemy sytuację w kolonii alczyków – skład ich diety, wysiłki i efekty reprodukcyjne, w tym tempo wzrostu i przeżywalność piskląt, długość, częstość i trasy lotów żerowiskowych.
Nasze badania pokazują dużą zmienność warunków środowiskowych, co oczywiście przekłada się na wysiłki rodzicielskie alczyków. W latach o niższej dostępności preferowanego zimnowodnego zooplanktonu alczykowi rodzice muszą napracować się bardziej (tj. latać częściej lub dalej), aby zapewnić pisklęciu wysokoenergetyczny pokarm niezbędny dla jego rozwoju.
Gorszy jakościowo pokarm oznacza wolniejszy rozwój piskląt i niższy sukces lęgowy rodziców.
Dotychczasowe badania pokazują, że w latach z gorszymi warunkami dla zimnowodnego zooplanktonu dorosłe alczyki były w stanie całkiem skutecznie kompensować gorsze warunki pokarmowe piskląt – poprzez cięższą pracę najczęściej bez ponoszenia ewidentnych wysokich bieżących kosztów (wyższy poziom stresu, drastyczny spadek masy ciała).
Jednak w niektórych latach te cięższe warunki skutkowały niższą przeżywalnością rodziców do następnego sezonu reprodukcyjnego.
Alczyki reagują nie tylko na zmiany w środowisku morskim. Pisklęta w jednej z kolonii na Spitsbergenie przeciętnie wykluwają się obecnie o 4,5 dnia szybciej niż w latach 60. ub. wieku. Jest to związane z ocieplaniem się średniej temperatury powietrza w tempie 0,9 st. C na dekadę. Wiosną alczyki zajmują gniazda w rumoszu skalnym, kiedy tylko stopnieje tam śnieg. Cieplejsze wiosny oznaczają szybsze ustępowanie śniegu i szybsze składanie jaj.
W historii krytyczna granica tolerancji alczyków na zmiany w środowisku została przekroczona co najmniej raz. Najbardziej południowa populacja alczyka gniazdująca na Islandii wymarła pod koniec XX w.
Jakie były przyczyny jej zagłady?
Wyniki jednej z naszych prac odtwarzających losy tej populacji od końca XIX w. aż do jej kresu wskazują na zmiany w ekosystemie morskim (wzrost temperatury wody i zmiany w składzie zooplanktonu) oraz na masowe pozyskiwanie jaj alczyka aż do początków XX w.
Prawdopodobnie bez masowego pozyskiwania jaj szczątkowa populacja alczyka miałaby szansę na przetrwanie do dziś. Ostatni udokumentowany lęg tego gatunku na Islandii miał miejsce w 1993 r.
Czy podobna katastrofa może się powtórzyć w przyszłości?
Wyniki naszego badania symulującego zmiany w dostępności kluczowego pokarmu alczyka (zimnowodnych widłonogów) przy scenariuszach podniesienia się temperatury oceanu o 1-2 st. C i znaczącego uszczuplenia lodu morskiego wskazują na znaczące pogorszenie się dostępności pokarmu dla większości populacji gniazdujących na Svalbardzie.
Niestety, w dłuższej perspektywie negatywne konsekwencje obecnych zmian klimatu są dla alczyków nieuniknione.
Materiał promocyjny partnera
Są na Ziemi gatunki „niezastąpialne", których zniknięcie pociągnie za sobą dalekosiężne skutki dla całych ekosystemów.
Alczyk, niezależnie od swej wysokiej liczebności i istotnej roli w morskich sieciach troficznych, jest kluczowy dla funkcjonowania ekosystemów lądowych i słodkowodnych Arktyki Wysokiej.
Żerując w morzu i gniazdując na lądzie, przenosi tam znaczne ilości materii organicznej i biogenów, tworząc pod koloniami lęgowymi prawdziwe oazy życia z obfitą roślinnością. Pośród jałowych stoków gór przyciąga ona licznych roślinożerców – renifery, gęsi, woły piżmowe.
Zniknięcie alczyka oznaczałoby więc poważne negatywne konsekwencje dla innych gatunków.
_____________
"Polscy naukowcy donoszą" to cykl artykułów na Wyborcza.pl. Zwróciliśmy się do profesorów, doktorów i asystentów, żeby zechcieli opowiedzieć naszym czytelnikom o swoich najnowszych dokonaniach, odkryciach, eksperymentach i wynalazkach zmieniających świat. Chcemy, żeby głos polskich naukowców był lepiej słyszalny.
Jeśli pracują Państwo naukowo i chcielibyście wystąpić w naszym cyklu, prosimy o kontakt na mail: naukagw@agora.pl.
Materiał promocyjny partnera
Materiał promocyjny partnera
Materiał promocyjny partnera
Dzisiejsza gazeta (e-wydanie)
Wszystkie komentarze
Dzięki za czujność. Chochlik musiał zjeść!