INWAZJE BIOLOGICZNE JAKO ZAGROŻENIE DLA PRZYRODY

Transkrypt

1 Progress in Plant Protection / Postępy w Ochronie Roślin, 47 (1) 2007 INWAZJE BIOLOGICZNE JAKO ZAGROŻENIE DLA PRZYRODY WOJCIECH SOLARZ Instytut Ochrony Przyrody PAN Al. Mickiewicza 33, Kraków solarz@iop.krakow.pl I. WSTĘP Miliardy lat ewolucji biosfery sprawiły, że poszczególne rejony Ziemi charakteryzują się unikalnym składem gatunkowym roślin i zwierząt. Podlega on ciągłym, naturalnym zmianom, polegającym zarówno na kolonizacji obszarów przez nowe gatunki, które znajdują tu korzystne dla siebie warunki, jak i na wycofywaniu się innych gatunków, które z różnych przyczyn nie są w stanie utrzymać się na danym terenie. Naturalne zmiany zasięgu gatunków odbywają się niekiedy dość szybko, w okresie nie dłuższym niż kilka dekad. Najczęściej jednak naturalna ekspansja lub kurczenie się zasięgu gatunków zachodzą w długich okresach czasu, niekiedy zbliżających się do skali geologicznej. Proces taki zachodził na przykład w czasie ekspansji szeregu gatunków na obszary, z których ustępował lodowiec. Podstawowym czynnikiem, który ogranicza rozszerzanie się zasięgu gatunków są różnego rodzaju bariery abiotyczne, takie jak łańcuchy górskie, morza czy oceany. Bariery te niejako izolują gatunek, utrudniając mu wydostanie się poza obszar jego dotychczasowego występowania. Prawdopodobieństwo napotkania takich trudnych lub niemożliwych do pokonania barier wzrasta wraz ze zwiększeniem się odległości między granicą dotychczasowego zasięgu gatunku a granicą najbliższego obszaru nadającego się do kolonizacji. Dla wielu gatunków niemożliwe jest dotarcie do dogodnych obszarów położnych po drugiej stronie oceanu, na odległej wyspie, a nawet w sąsiedniej dolinie górskiej, ponieważ istnieje duże prawdopodobieństwo, że po drodze napotkają one bariery, których nie będą mogły pokonać. Niemniej, trudniejsze do pokonania od barier abiotycznych są bariery natury biotycznej. Dzięki długotrwałemu procesowi lokalnej koewolucji wykształcają się bowiem mechanizmy stabilizujące równowagę biocenoz. Wskutek tego są one odporne na pojawianie się nowych gatunków. Może to wynikać z silnej konkurencji lokalnych gatunków zajmujących nisze podobne do gatunku kolonizującego lub ze zbyt silnej presji miejscowych drapieżników. W wielu przypadkach interakcje ze starymi gatunkami mogą całkowicie uniemożliwić ekspansję nowego gatunku lub spowolnić ją na okres wystarczająco długi, aby elementy biocenozy stopniowo ponownie się dotarły.

2 Inwazje biologiczne jako zagrożenie Dlatego naturalna ekspansja gatunków na nowe tereny rzadko prowadzi do gwałtownego wymierania gatunków dotychczas tu występujących. II. ISTOTA INWAZJI BIOLOGICZNYCH Opisany powyżej proces zmian zasięgu gatunków ma charakter naturalny. Jednak na przestrzeni ostatnich kilku tysiącleci, wraz z postępem rozwoju cywilizacyjnego, coraz większą rolę w kształtowaniu się składu gatunkowego poszczególnych obszarów Ziemi zaczęły odgrywać czynniki antropogeniczne. Wzrost ich znaczenia był proporcjonalny do intensyfikacji transportu, handlu i turystyki, a w chwili obecnej wpływ czynników antropogenicznych na skład gatunkowy jest bez wątpienia większy niż wpływ czynników naturalnych. Najbardziej znanym przejawem oddziaływania cywilizacji na skład flory i fauny poszczególnych rejonów globu jest spadek liczebności i kurczenie się zasięgu wielu gatunków, często prowadzące do ich całkowitego wyginięcia. Jednak działalność człowieka powoduje również odwrotny proces, polegający na bardzo szybkiej, skokowej ekspansji zasięgu niektórych gatunków roślin i zwierząt oraz wzroście ich liczebności. Dzięki celowej lub przypadkowej pomocy ze strony człowieka, gatunki są w stanie przekraczać bariery, których wcześniej nie mogły w żaden sposób pokonać. Początkowo miało to związek ze zdobywaniem przez ludzi nowych terenów. W czasie tych wędrówek ludzie w sposób tak zamierzony, jak i przypadkowy, transportowali rozmaite gatunki z obszarów, które zajmowali dotychczas. Jedną z najwcześniejszych, poważnych konsekwencji wpływu człowieka na lokalny skład gatunkowy było całkowite wymarcie wielu gatunków torbaczy wskutek inwazji psów dingo, sprowadzonych przez Aborygenów do Australii. Przywożenie nowych gatunków zwierząt i roślin na kolonizowane tereny było spowodowane nie tylko względami ekonomicznymi (np. rośliny uprawne i zwierzęta hodowlane), ale i estetycznymi. Wiele gatunków uciekało lub było celowo wypuszczane z hodowli. Zdziczałe koty i świnie do dziś stanowią ogromne zagrożenie dla rodzimej fauny niemal w każdym miejscu, do którego zostały sprowadzone. Nasilenie przepływu ludzi i towarów spowodowało, że obok celowych introdukcji gatunków coraz większe znaczenie zaczęły odgrywać introdukcje niezamierzone. Rozwój szybkich środków transportu sprawił, że w ciągu zaledwie kilkudziesięciu godzin możliwe jest przemieszczenie gatunku z obszaru jego naturalnego występowania w dowolne miejsce na Ziemi. Przypadkowe zawlekanie pasażerów na gapę jest obecnie najpoważniejszym źródłem nowych inwazji. Gatunki, które przy celowym bądź niezamierzonym udziale człowieka zostały przeniesione (introdukowane) poza obszar swojego naturalnego występowania, nazywane są gatunkami obcymi. Pojęcie to obejmuje również stadia rozwojowe osobników (np. jaja, nasiona czy larwy) i ich części, dzięki którym gatunek może przeżywać i rozmnażać się w sposób wegetatywny (np. rozmnóżki). W większości przypadków introdukcja obcych gatunków na nowe tereny nie odbija się w negatywny sposób na dotychczasowym stanie lokalnej przyrody. W sposób stosunkowo bezbolesny stają się one nowymi elementami biocenoz. Co więcej, wiele tych gatunków ma bardzo pozytywny wpływ na gospodarkę obszarów, na które zostały wprowadzone. Wystarczy tu wspomnieć, że

3 130 Progress in Plant Protection / Postępy w Ochronie Roślin, 47 (1) 2007 większość roślin uprawnych i zwierząt hodowlanych występuje obecnie poza pierwotnym obszarem swojego występowania. III. ZAGROŻENIE ZE STRONY INWAZJI BIOLOGICZNYCH Wśród całej grupy gatunków obcych są również i takie, których obecność w nowym środowisku wywiera bardzo negatywny wpływ, zarówno na rodzimą florę i faunę, jak i gospodarkę oraz zdrowie, a nawet życie ludzi. Gatunki takie określane są mianem inwazyjnych gatunków obcych (ang. invasive alien species IAS). Roczne straty w światowej gospodarce, przypisywane obecności tych gatunków, oceniane są na 1,4 biliona $ (Pimentel 2002). Co więcej, inwazje biologiczne są obecnie uznawane za jedno z dwóch największych globalnych zagrożeń dla przyrody (McNeely i wsp. 2001; Wittenberg i Cock 2001; Baskin 2002), obok niszczenia niektórych siedlisk (np. lasów tropikalnych). Choć inne zagrożenia, takie jak zanieczyszczenie środowiska czy kłusownictwo i nielegalny handel rzadkimi gatunkami, są znane znacznie powszechniej, to ich skutki nie dorównują zagrożeniu ze strony inwazji biologicznych. Negatywny wpływ inwazyjnych gatunków obcych na rodzimą przyrodę może się przejawiać w różnorodny sposób. Bezpośrednim i oczywistym rodzajem negatywnego wpływu jest wypierane i zjadanie przez obce gatunki rodzimych roślin i zwierząt. Podobnie bezpośredni wpływ mają obce pasożyty atakujące gatunki rodzime. Obce gatunki mogą również konkurować z gatunkami rodzimymi, które zajmują podobną niszę ekologiczną. Przedmiotem takiej konkurencji może być pokarm, światło, woda czy miejsca rozrodu. Obce gatunki mogą się także krzyżować ze spokrewnionymi gatunkami rodzimymi. Kolejnym rodzajem wpływu jest przenoszenie przez obce gatunki czynników chorobotwórczych, które atakują rodzime gatunki. Są to tylko wybrane mechanizmy negatywnego wpływu inwazyjnych gatunków obcych, z których każdy może doprowadzić do spadku liczebności, a nawet całkowitego wyginięcia gatunków rodzimych. Do eskalacji tego zagrożenia ze strony inwazji biologicznych w ciągu ostatnich kilku dekad przyczynił się zarówno wzrost liczby celowych i przypadkowych introdukcji gatunków obcych, jak i ich coraz większa szkodliwość (inwazyjność). Jest ona przypisywana temu, że rodzime ekosystemy są coraz bardziej podatne na inwazje, wskutek antropogenicznych zaburzeń, takich jak zubożenie składu gatunkowego, fragmentacja siedlisk, wzrost zanieczyszczenia, a ostatnio globalne ocieplenie klimatu (McNeely i wsp. 2001; Wittenberg i Cock 2001). Podatność ekosystemu na inwazje wzrasta również w miarę stopnia jego izolacji. Dlatego do miejsc najbardziej dotkniętych inwazjami biologicznymi należą wyspy oceaniczne, których biocenozy często są zupełnie nieprzygotowane na przybycie nowych gatunków, odległych z geograficznego i ewolucyjnego punktu widzenia. Jednak skutki wpływu gatunków obcych nie ograniczają się tylko do takich obszarów. Przeciwnie nie ma obecnie miejsca na Ziemi, które byłoby całkowicie wolne od inwazji biologicznych. Polska nie jest pod tym względem wyjątkiem. W Instytucie Ochrony Przyrody PAN i Instytucie Botaniki PAN w Krakowie realizowane są obecnie dwa projekty finansowane przez Komitet Badań Naukowych, mające na celu kompleksową ocenę skali problemu inwazji biologicznych w naszym kraju. Baza danych Gatunki obce w Polsce (Internet a) zawiera obecnie ponad 760 gatunków. Jednak osta-

4 Inwazje biologiczne jako zagrożenie teczna liczba gatunków, które zostaną do bazy wprowadzone w miarę jej rozwoju, może być kilkukrotnie wyższa. Stosunkowo dobrze rozpoznanymi grupami obcych gatunków są rośliny i kręgowce. Problem inwazji gatunków obcych w szczególnym stopniu dotyczy w naszym kraju flory. Według najnowszych danych liczy ona około gatunków rodzimych i zadomowionych, z czego aż 445 to gatunki obcego pochodzenia. Wśród tej liczby, około 290 gatunków zaliczanych jest do kenofitów, czyli roślin przybyłych na teren Polski po roku Blisko połowa kenofitów wkracza do zbiorowisk półnaturalnych i naturalnych, a niemal jedna czwarta wykazuje silną ekspansję. Również wśród kręgowców występujących w naszym kraju udział gatunków obcych jest bardzo duży. Co trzeci gatunek ryby, co dziesiąty gatunek ptaka i co dziesiąty gatunek ssaka w Polsce jest elementem obcym rodzimej przyrodzie. IV. JAK ROZWIĄZYWAĆ PROBLEM INWAZJI BIOLOGICZNYCH? Przeciwdziałanie negatywnym skutkom inwazji biologicznych jest zobowiązaniem powziętym przez Polskę w konsekwencji ratyfikacji szeregu konwencji międzynarodowych. Zwalczanie inwazyjnych gatunków obcych powinno być również skutkiem realizacji unijnego i krajowego ustawodawstwa i strategii ochrony przyrody. Jednak rozwiązywanie tego problemu jest niezwykle trudne. Najbardziej efektywną formą obrony przed nowymi inwazjami jest zapobieganie umyślnym i przypadkowym introdukcjom. Z kolei najlepszą bronią przeciwko tym gatunkom, których wprowadzeniu nie udało się zapobiec, jest ich niezwłoczne i całkowite wytępienie. Niestety, w wielu przypadkach jest to niemożliwe ze względu na brak odpowiednich metod, zbyt wysokie koszty, lub protesty opinii publicznej. Jednak nawet jeśli eradykacja obcego gatunku nie powiedzie się, to w niektórych przypadkach istnieje jeszcze szansa zmniejszania jego liczebności na niewielkich obszarach, zwłaszcza takich, na których jego obecność może przynosić wyjątkowo negatywne efekty dla lokalnej przyrody (np. na terenie parków narodowych). Jednak, jak wskazują dotychczasowe doświadczenia z różnych krajów, jeśli gatunek obcy stworzy stabilną populację, to w większości przypadków jego skuteczna kontrola jest praktycznie niemożliwa i należy pogodzić się z faktem, że stał się on trwałym elementem ekosystemu. W porównaniu z rozwiązaniami w zakresie ochrony fitosanitarnej i weterynaryjnej, rozwiązania dotyczące inwazji biologicznych w kontekście zagrożenia dla przyrody, nie są w naszym kraju wystarczające. Jednym z kluczowych elementów służących poprawie tej sytuacji mogłoby być zwiększenie zaangażowania sektora związanego z ochroną fitosanitarną w kwestie ochrony przyrody. W chwili obecnej zaangażowanie takie jest jedynie swego rodzaju ubocznym efektem w przypadku, jeśli jakiś szkodnik kwarantannowy jest jednocześnie inwazyjnym gatunkiem obcym, zagrażającym przyrodzie. Tymczasem w porównaniu z potencjałem sektora związanego z ochroną przyrody, potencjał sektora ochrony fitosanitarnej, z wypracowanymi w ciągu dziesięcioleci rozwiązaniami, doświadczeniem, a także poziomem finansowania, jest znacznie większy. Zaangażowanie tego sektora w kwestię ochrony przyrody byłoby zatem posunięciem bardzo efektywnym, istotnie podnoszącym skuteczność rozwiązań problemu inwazji biologicznych, przy stosunkowo niewielkich dodatkowych nakładach finansowych. Pierwszym krokiem w tym kierunku mogłoby być powołanie zespołu do spraw inwazyjnych gatunków obcych (Lipa 2005). W jego skład powinni wejść zarówno przedsta-

5 132 Progress in Plant Protection / Postępy w Ochronie Roślin, 47 (1) 2007 wiciele Ministerstwa Środowiska jak i Rolnictwa, a także naukowcy zajmujący się różnymi aspektami inwazji biologicznych. Współpraca na niższym szczeblu mogłaby obejmować między innymi włączenie się instytutów związanych z sektorem fitosanitarnym w projekty aktualnie realizowane przez jednostki związane z ochroną przyrody, polegające na przykład na zbieraniu i wymianie informacji o inwazjach biologicznych. Do tego typu projektów realizowanych w naszym kraju należy wspomniana baza danych Gatunki obce w Polsce (Internet a). Wymiana informacji na poziomie regionu realizowana jest w ramach projektu NOrth European and BAltic Network on Invasive Species (NOBANIS, Internet b), a na poziomie całej Europy w ramach projektu Delivering Alien Invasive Species Inventories for Europe (DAISIE, Internet c). Formalną podstawą zaangażowania sektora fitosanitarnego w zagadnienia związane z ochroną przyrody jest zwiększenie aktywności Międzynarodowej Konwencji Ochrony Roślin (IPPC) w tym zakresie. Sekretariat tej Konwencji blisko współpracuje nad rozwiązywaniem problemu inwazyjnych gatunków obcych z Sekretariatem Konwencji o Różnorodności Biologicznej (CBD). Jednym z najważniejszych efektów tej współpracy było zaktualizowanie w 2003 r. Międzynarodowego Standardu dla Środków Fitosanitarnych 11 (ISPM 11, Internet d, Lipa 2003) Analiza ryzyka ze strony szkodników kwarantannowych, wraz z analizą ryzyka dla środowiska. W Standardzie tym zawarte zostały szczegółowe wytyczne dla analizy ryzyka, które szkodniki roślin i produkcji roślinnej mogą stanowić dla różnorodności biologicznej. Jednocześnie działająca w ramach IPPC Europejska i Śródziemnomorska Organizacja Ochrony Roślin (EPPO, Internet e) utworzyła Panel Inwazyjnych Gatunków Obcych, zajmujący się m.in. opracowaniem wykazów gatunków zagrażających przyrodzie (Internet f) i wypracowywaniem metod ograniczania negatywnego wpływu tych gatunków (Internet g). Być może jedyną szansą na zmniejszenie skali problemu w przyszłości jest propagowanie wiedzy o inwazjach biologicznych wśród jak najszerszego grona odbiorców. Bowiem, mimo całego ogromu konsekwencji wynikających z wpływu inwazyjnych gatunków obcych na światową gospodarkę i przyrodę, poziom znajomości tego problemu jest bardzo niski. Praca powstała dzięki projektowi KBN 2P04G 07626p01 Obce gatunki inwazyjne i projektowi 6 Programu Ramowego UE No. GOCE-CT ALARM. V. LITERATURA Baskin Y A plague of rats and rubbervines. Island Press, Shearwater Books. Washington/London, 377 ss. Internet a: Gatunki obce w Polsce, Alien Species in Poland. Internet b: NOrth European and BAltic Network on Invasive Species (NOBANIS). Internet c: Delivering Alien Invasive Species Inventories for Europe (DAISIE). Internet d: filename= _ispm11.pdf&refid= Międzynarodowy Standard dla Środków Fitosanitarnych 11.

6 Inwazje biologiczne jako zagrożenie Internet e: Europejska i Śródziemnomorska Organizacja Ochrony Roślin (EPPO). Internet f: EPPO List of invasive alien plants Internet g: Guidelines for the management of invasive alien plants or potentially invasive alien plants which are intended for import or have been intentionally imported. Lipa J.J Scientific and technical implications from various International Standards for Phytosanitary Measures (ISPMs) to plant quarantine and tasks of Fauna Europea. s W: Conference Materials Fauna Europea Workshop on Health & Quarantine Organisms. Warszawa, October 2003, 27 ss. Lipa J.J Globalny program inwazyjnych gatunków obcych a ochrona roślin. Prog. Plant Protection/Post. Ochr. Roślin 45: McNeely J.A., Mooney H.A., Neville L.E., Schei P., Waage J.K A Global Strategy on Invasive Alien Species. CAB International, Wallingford, Oxon, UK, 52 ss. Pimentel D. (red.) Economic and Environmental Costs of Alien Plant, Animal, and Microbe Species, CRC Press, 362 ss. Wittenberg R., Cock M.J.W Invasive Alien Species: A Toolkit of Best Prevention and Management Practices. CAB International, Wallingford, Oxon, UK, 228 ss. WOJCIECH SOLARZ BIOLOGICAL INVASIONS AS A THREAT FOR NATURE SUMMARY Biological invasions are nowadays considered to be one of the most serious threats for biodiversity at the global level, second only to loss of habitats. Invasive alien species (IAS) also cause enormous losses in economy, particularly in agriculture. Such species constitute a significant part of plant pests and plant production. Some of them are equally dangerous for biological diversity and economy, therefore sectors involved in nature conservation and phytosanitary protection should join their forces in order to effectively solve the problem of biological invasions. This approach has been followed by the two acknowledged conventions, namely the Convention on Biological Diversity (CBD) and the International Plant Protection Convention (IPPC). The Secretariats of both Conventions closely cooperate in solving the problem of IAS. At the country level, cooperation should include involving the phytosanitary sector in nature conservation issues. The first step towards achieving its goal could be establishment of an interministerial working group on IAS, with representatives from the Ministry of Environment and the Ministry of Agriculture. Nature conservation and phytosanitary protection services should also cooperate in exchange of information on IAS. Key words: alien species, invasive alien species, IAS, biological invasions