Logo Uczelnia Badawcza
Logo Arqus
Logo Unii Europejskiej
łąka z fioletwymi kwiatami
Las łęgowy koło Oławy w najpiękniejszym, wiosennym aspekcie, fot. Krzysztof Świerkosz

Prof. Świerkosz w Science: zanieczyszczenie azotem ma większy wpływ na wędrówki roślin w Europie niż zmiana klimatu

Dlaczego rośliny wędrują i w którym kierunku? Czy przyczyną jest globalne ocieplenie? Z jaką średnią prędkością się przemieszczają?

W numerze pisma Science z października 2024 roku ukazał się artykuł pt. Unexpected westward range shifts in European forest plants link to nitrogen deposition, przedstawiający badania na ten temat prowadzone przez P. Sanczuka, K. Verheyena oraz P. de Frenne, w którego zespole autorskim uczestniczył także pracownik naukowy Wydziału Nauk Biologicznych Uniwersytetu Wrocławskiego – dr hab. Krzysztof Świerkosz, prof. UWr, oraz dr Kamila Reczyńska – również do niedawna związana z naszą Uczelnią.

Zespół ten związany jest z projektem forestREplot koordynowanym przez naukowców z Uniwersytetu w Ghent. Uczestniczy w nim wielu czołowych ekologów leśnych z całej Europy i Stanów Zjednoczonych. Celem konsorcjum jest badanie zmian zachodzących w lasach strefy umiarkowanej na obu kontynentach, poprzez analizę zdjęć fitosocjologicznych1 wykonywanych w różnych odstępach czasu na znanych powierzchniach lub w określonych obiektach badawczych o niewielkiej powierzchni (np. na terenie rezerwatów przyrody). Najstarsze analizowane dane pochodzą już sprzed niemal 100 lat, natomiast na Dolnym Śląsku – z połowy lat 50-tych ubiegłego wieku.

olbrzymie drzewa
Karkonosze – Ponad 200 letnie świerki w Karkonoskim Parku Narodowy

Powszechnie przyjmuje się, że rosnące temperatury zmuszają wiele gatunków roślin do wędrówki w kierunku chłodniejszych, północnych obszarów. Wniosek ten wydaje się logiczny z uwagi na zmiany średnich rocznych temperatur, które na kontynencie europejskim wzrosły od czasów przedindustrialnych już o ponad dwa stopnie. Przekonanie to jest wzmacniane poprzez obserwowane od co najmniej dekady przesuwanie się na północ zasięgów różnych gatunków zwierząt – w tym kręgowców takich jak szakal złocisty, zaskroniec rybołów lub ciepłolubne gatunki nietoperzy. Jeszcze wyraźniej zmiana zasięgów uwidacznia się w przypadku bezkręgowców – o czym świadczy choćby zauważalne nawet dla laika, coraz powszechniejsze występowanie w Polsce modliszki lub tygrzyka paskowanego.

W przypadku roślin naczyniowych2 mamy jednak do czynienia z faktem zaskakującym i podważającym powszechne przekonanie. Opublikowane przez Zespół badania wykazują, że przesunięcia zasięgów gatunkowych w kierunku zachodnim są 2,6 razy bardziej prawdopodobne niż przesunięcia na północ. Główny czynnik to wysoki poziom depozycji azotu pochodzącego z zanieczyszczeń atmosfery, który umożliwia szybkie rozprzestrzenianie się roślin tolerujących azot, głównie ze wschodniej części Europy Środkowej. Europa – podobnie jak reszta świata –jest bowiem od co najmniej 50 lat zanieczyszczana azotem pochodzącym ze źródeł antropogenicznych – takich jak spalanie paliw kopalnych, podczas którego wytarzają się tlenki azotu, rośnie również zużycie nawozów sztucznych w rolnictwie.

las
Puszcza Śnieżnej Białki – tak wygląda prawdziwy las, w którym nie prowadzi się gospodarki leśnej

Wkraczanie tych wysoce konkurencyjnych, azotolubnych gatunków często odbywa się kosztem bardziej wyspecjalizowanych, rzadkich gatunków roślin runa leśnego. Wyniki te podkreślają, że przyszłe wzorce bioróżnorodności są napędzane przez złożone interakcje zachodzące między wieloma czynnikami środowiskowymi, a nie wyłącznie przez skutki zmiany klimatu. Zrozumienie tych interakcji jest kluczowe dla ochrony różnorodności biologicznej i funkcjonowania ekosystemów Europy. Dodać należy, że wyniki te są spójne z poprzednimi badaniami Zespołu, również wykazującymi znaczne zmiany we florze naszego kontynentu m.in. pod wpływem eutrofizacji3, a publikowanymi w prestiżowych pismach naukowych, takich jak „Science”, „Science Advances” „Ecology Letters” lub „Nature – Ecology and Evolution”.

góry i zielona łąka
Tatry – rozległe ziołorośla szczawiu alpejskiego – efekty eutrofizacji środowiska dotykają nawet wysokich gór

Kluczowe ustalenia badania:

  • W badaniu przeanalizowano przesunięcia centrów zasięgów 266 gatunków roślin leśnych w Europie na przestrzeni kilku dekad, przy czym najwcześniejsze dane z blisko 3000 badanych lokalizacji pochodzą z roku 1933.
  • Europejskie rośliny leśne zmieniają swoje rozmieszczenie ze średnią prędkością 3,56 kilometra rocznie ze wschodu na zachód.
  • W tym kierunku wędruje aż 39% gatunków roślin naczyniowych. Przesunięcia na północ – zgodnie z gradientem zmian klimatycznych zaobserwowaliśmy tylko w przypadku 15% gatunków.
  • Głównym powodem zmian w zasięgu jest obecnie zanieczyszczenie azotem, a nie – jak się powszechnie przypuszcza – zmiana klimatu.
  • W badaniu uwzględniono wiele najbardziej charyzmatycznych lasów Europy, takich jak Puszcza Białowieska w Polsce, ale także badanych przez ośrodek wrocławski lasów Sudetów i doliny Odry.
białe kwiatki a za nimi las
Żuków – projektowany rezerwat „Żukowskie Śnieżyce” koło Lubina we wczesnowiosennej krasie

Projekt forestREplot będzie kontynuowany, ponieważ wiele aspektów zmian w lasach strefy umiarkowanej nadal zasługuje na analizę. Musimy dowiedzieć się więcej, na przykład na temat zmian w udziale poszczególnych grup gatunków leśnych, zagrożeń związanych z termofilizacją4 lasów, wkraczaniem gatunków obcych geograficznie lub spontaniczną adaptacją drzew do zmian klimatu.

Link do publikacji

—————————-

1 zdjęcie fitosocjologiczne – spis roślin wraz z ich liczebnością wyrażoną w umownej skali wykonany na określonej powierzchni, różnej wielkości w zależności od zbiorowiska roślinnego. Zdjęcia wykonuje się według określonej i znanej od lat metodyki, dzięki czemu można je ze sobą porównywać nawet po wielu latach.

2 rośliny naczyniowe – wszystkie rośliny wytwarzające pędy z naczyniami przewodzącymi wodę i substancje odżywcze (tzw. tkanką naczyniową). Nie należą tu tylko grupy takie jak mszaki (mchy, wątrobowce, glewiki) oraz tzw. glony – rośliny wodne o słabo zróżnicowanych organach.

3 eutrofizacja – proces nadmiernego wzbogacania środowiska w w związki zawierające azot. Mimo, że lokalnie taka eutrofizacja następuje   spontaniczne i na niewielką skalę w środowisku przyrodniczym, to obecny wysoki jej poziom jest skutkiem działania człowieka. Pod wpływem eutrofizacji rzadkie gatunki roślin o specyficznych wymagania siedliskowych wymierają, a ich miejsce zajmują ekspansywne i pospolite gatunki azotolubne.

4 termofilizacja – proces zachodzący w środowisku przyrodniczym wskutek zmian klimatu, polegający na stopniowym zanikaniu gatunków wymagających niższych temperatur i zastępowaniu ich przez zwierzęta, rośliny i grzyby tolerujące temperatury wyższe. Jest obecnie jedną z ważnych przyczyn spadków różnorodności biologicznej.

Tekst: dr hab.Krzysztof Świerkosz, prof. UWr

Data publikacji: 22.11.2024 r.
Dodane przez: E.K.

Projekt „Zintegrowany Program Rozwoju Uniwersytetu Wrocławskiego 2018-2022” współfinansowany ze środków Unii Europejskiej z Europejskiego Funduszu Społecznego

NEWSLETTER
E-mail