Rychlokurz ekologie
Přihlásit se
Rychlokurz ekologie (9/9) · 9:39

Ochranářská biologie a ekologie obnovy Napravit škody spáchané lidstvem na přírodě je nadliský výkon. Ale v poslední době se alespoň snažíme.

Posledních dvanáct týdnů jsme zkoumali naši živou planetu. Naučili jsme se, jaké jsou vztahy mezi populacemi na různých úrovních jak společenstva prospívají, ekosystémy se mění a jak lidé ničí perfektně fungující systém, který země používá stovky tisíc let. A dnes je poslední den a já pronesu závěrečnou řeč, ve které promluvím o budoucnosti, o naší roli v ní a o našem naprosto odporném chování k ní. Ale i o opatřeních, kterými chceme napravit dříve způsobené škody. Takže zakončit náš seriál nemůžeme lépe, než náhledem do nových oborů ochranářské biologie a ekologie obnovy. Tyto disciplíny využívají veškeré triky, o kterých jsme se učili, a aplikují je na ochranu ekosystémů a nepořádek, který již lidstvo napáchalo. Jeden z nejdůležitějších poznatků je, že napravit škody na přírodě je stejně těžké, jako vrátit uvařené zpět do syrového stavu. Tak se rozhlédněme a zkusme se vypořádat s tím, co jsme si navařili. Hned za městem Missoula v Montaně, kde žiji, máme stanoviště programu superfondu. Skládku nebezpečného odpadu, kterou je vláda povinna vyklidit. Ten nepořádek vznikl před více než sto lety, kdy tady byla hráz na řece Clark Fork, přehrada Milltown. V této části Montany se dlouho těžila měď a roku 1908 tu ohromné záplavy vyplavily do řeky 4,5 milionů m3 hlušiny napěchované arsenem a toxickými těžkými kovy. Většina z nich byla spláchnuta do vodní nádrže za hrází Milltown. Štěstí, že zde hráz stará teprve 6 měsíců, již byla, jinak by byl toxicky zaneřáděn celý říční systém až k Pacifiku. Takto bylo zaneseno pouze asi 160 km říčního toku. Leccos se časem zlepšilo, ale nebezpečný odpad stále leží za hrází Milltown, vsakuje se do podzemní vody a začíná znečišťovat sousední zdroje vody. Vědci strávili desetiletí studiem rozsahu škod a hledáním řešení pro nápravu. V letech 2006 - 2010 byly odstraněny veškeré toxické usazeniny i samotná hráz. Úsek řeky Clark Fork nyní znovu po více než 100 letech teče bez zábran a z území bývalé přehrady se stává chráněná oblast. Takovéto snahy nám ukazují ochranářskou biologii a ekologii obnovy v praxi. Ochranářská biologie měří biodiverzitu ekosystému a určuje způsob ochrany. Zde byla využita pro zhodnocení zdravotního stavu rybích populací v řece, které byly krutě ovlivněny odpadem a hráz jim bránila v přístupu na trdliště v horním toku. Otázkou byla i ochrana ryb při odstraňování hráze. Ekologie obnovy obnovuje ekosystémy tak, že vezme přerušenou znečištěnou řeku a přetvoří ji v to, co se zde začíná rýsovat. Tyhle dobrácké nápravné vědy jsou spíše praktické než teoretické, čímž myslím, že pokud chcete něco napravit, musíte nejdřív najít příčinu problému. Kdyby se něco pokazilo s rozpínáním vesmíru, nedokázali bychom to spravit, protože bychom neměli žádné tušení, co je příčinou. Pro nápravu selhávajícího ekosystému si musíte uvědomit, co ho drželo pohromadě. Lepidlem, které drží pohromadě každý ekosystém, je biodiverzita, ale to může znamenat mnoho rozdílných věcí. Dosud jsme to používali ve významu druhové diverzity, nebo rozmanitosti druhů v ekosystému. Ale jsou i jiné způsoby popisu biodiverzity, které napomáhají biologům a ekologům obnovy zjistit, jak zachránit druhy a napravit ekosystémy. Kromě diverzity druhů se ekologové dívají na genetickou diverzitu uvnitř druhu a mezi populacemi. Genetická diverzita je důležitá, protože umožňuje evoluci přizpůsobováním druhů novým podmínkám, jako jsou nemoci nebo změny klimatu. Další úroveň biodiverzity se soustředí na diverzitu ekosystémovou, a na rozmanitostí ekosystémů na určitém území. Starý rozlehlý les může hostit různorodé ekosystémy - horské, mokřadní i vodní. Již jsme zjistili při výkladu o sukcesi, že čím více malých kapes představujících různé funkce, tím odolnější bude oblast jako celek. Porozumění tomuto faktu je důležité pro pomoc ekosystému, který je v troskách. Ale jak seženou biologové informace o tom, co uvádí ekosystém do chodu a použijí je k záchraně místa před další zkázou? Existuje více než jeden přístup k tomuto problému. Jeden z nich se jmenuje ochrana malých populací, a ten se zaměřuje na druhy v opravdu malých populacích a snaží se zvýšit jejich genetickou diverzitu. Malé populace a malá genetická diverzita způsobí smrt celého druhu, který v podstatě stráví sám sebe. Jeden problém vede k dalšímu a horšímu, až celý druh nakonec zanikne ve spirále smrti. Když v malé populaci dochází k příbuzenskému křížení nebo genetickému driftu, což je posun v zastoupení některých genů v populaci, vede to k ještě menší diverzitě, která způsobí malou porodnost a zvyšuje úmrtnost, a tím se populace více a více zmenšuje. Tento hrozný dynamický jev má báječné jméno: vymírací spirála. Dále je třeba přijít na to, jak malá populace už je moc malá. Ekologové proto vypočítají takzvanou minimální životaschopnou populaci. To je nejmenší možná populace, která sama dokáže přežít. K výpočtu musíte znát skutečnou velikost populace, třeba medvěda grizzly v Národním parku Yellowstone. Pak zjistíte všechny možné údaje o životě tohoto druhu, jak dlouho žijí, kdo se nejčastěji rozmnožuje, jak často mají mláďata, a podobně. Jakmile ekologové posbírají všechny informace, pustí se do výpočtů, a vyjde jim, že v Yellowstone by třeba populace 90 medvědů měla 95 % šanci přežít 100 let. Ale populace 100 medvědů by třeba dokázala přežít 200 let. Malá poznámka: v ekologii je hodně matiky, tak to zvažte, pokud se jí chcete věnovat. To je tedy ochrana podle nejmenší životaschopné populace. Jiný přístup se zaměřuje na populace, které se zmenšují, bez ohledu na jejich původní velikost. Říká se tomu ochrana zmenšujících se populací. Zahrnuje hledání příčin strmého poklesu v početnosti organismů. Nejdřív musíte zjistit, jestli se populace opravdu zmenšuje, a potom jak byla velká v minulosti a jaké měla požadavky, a nakonec musíte přijít na příčinu poklesu a způsob, jak se s ní vyrovnat. Dobrý příklad tohoto procesu je přehrada Milltown. V zimě roku 1996 bylo rozhodnuto o nouzovém vypuštění určitého objemu vody, protože hrozilo protržení hráze ledovými krami. S vodou ale unikly i toxické sedimenty, a v řece stoupla koncentrace mědi tolik, že 43x převyšovala přípustný limit. Odhaduje se, že následkem toho uhynula polovina ryb pod přehradou. Polovina všech ryb uhynula! Od té doby vědci monitorují zmenšování jejich populací. Tato informace byla zásadní pro rozhodování o osudu přehrady, protože jsme věděli, jak velké byly populace před a po vypuštění sedimentu. Bylo rozhodnuto, že lepší bude se přehrady co nejdříve zbavit, než znovu riskovat událost z roku 1996. V tomto bodě dochází k průniku ochranářské biologie a ekologie obnovy. Ekologie obnovy je prubířský kámen ochranářské biologie. Předkládá možná řešení zjištěných ekologických problémů. Bez stroje času, na kterém dělám, není možné vrátit zpět původní ekosystémy. Ale je alespoň možné odstranit příčinu problému, a vytvořit podmínky nutné pro správné fungování ekosystému. K tomu potřebujete mít předem několik strategií. Milltown je příklad strukturální obnovy, ta zahrnuje odstranění a vyčištění všech negativních lidských vlivů, přehradní hráze a toxických sedimentů, a potom obnova původní přírodní struktury, tedy meandry říčního koryta a původní vegetace. Jiná strategie je bioremediace. Ta dočasně využívá organismy, pro odstranění toxinů. Třeba bakterie živící se odpady, nebo rostliny, které vytahují toxiny ze zamořených půd. Některé houby a bakterie dokonce dokážou ničit ropné havárie. Další více invazivní metoda je biologická rehabilitace, kdy se neodstraňují škodliviny, ale do ekosystému se dodávají organismy aby nahradily ty, které zahynuly. Bobovité rostliny fixující dusík, akáty a vlčí bob, se často používají pro doplnění dusíku v poškozených půdách, třeba vlivem těžby nebo zemědělství. Někdy se přidávají mykorhizní houby, aby se uchytily původní rostliny, třeba trávy. Jsme ovšem jen lidé a nejsme tak chytří jako miliony let stará evoluce, občas se nám něco nepovede, třeba přeneseme invazivní druh abychom jím zničili jiný invazivní druh, a pak se nám tu šíří hned dva, a ekosystém se zhroutí mnohem rychleji. Nechvalným příkladem je introdukce ropuchy obrovské do Austrálie, kde měla zredukovat nežádoucí brouky. Nejen že jsou teď všude, ale jsou také jedovaté, takže tráví původní druhy, třeba psi dingo, kteří je někdy snědí. Krásné. Takže víte co? Něco mě napadlo. Když jsme posledních pár týdnů probírali ekologické problémy, došel jsem k závěru, že je jednodušší ekosystémy chránit, než se je potom snažit opravit. Víme toho hodně o fungování ekosystémů, takže když se je budeme více snažit chránit před námi a našimi výtvory, nebudeme toho po sobě tolik uklízet a riskovat, že něco uděláme špatně. Všichni známe ten smutný fakt, že co jednou uvaříme, zůstane vařené. Ale můžeme to sníst. Děkuji za vaši účast na této rychlé tříměsíční projížďce přírodou. Doufám, že jsem vás něco naučil, nejen do školy, ale že jako Homo sapiens teď budete obývat naši planetu trochu víc moudře.
video