Autostrada na wodę

Woda w rzekach ma to do siebie, że płynie. Woda w jeziorach faluje. A więc jest, po Heraklitowemu, w ciągłym ruchu. Jak więc ma się do tego dodatkowy ruch powodowany przez łodzie i statki?

Na intuicję wydaje się, że wpływ ten jest obojętny. Ale nauce nie wystarcza intuicja, a potrzebne są obserwacje i doświadczenia. Zwłaszcza biologii, bo woda sobie stoi albo płynie i jej wszystko jedno, ale żyjącym w niej organizmom nie.

Hydrobiolodzy z reguły lubią wody wartko płynące. Są one dobrze natlenione i zamieszkują je organizmy, które nie znoszą zanieczyszczonych i stagnujących wód. Żyjąc w wartkim prądzie, organizmy reofilne wykształciły różne przystosowania do takich warunków.

Jednak oprócz górskich i wyżynnych potoków o dużym spadku są też jeziora i duże rzeki o spadku łagodnym. W tych ostatnich, nawet gdy przepływ mierzony w metrach sześciennych na sekundę jest znaczny, jest on stosunkowo jednostajny. W takich warunkach rozwijają się zespoły planktonu nieznane w małych ciekach o burzliwym przepływie. Na dnie zaś rozwijają się inne gatunki, które nie zawsze potrzebują wysokiego stężenia tlenu, ale za to niezbyt dobrze znoszą silny i nagły ruch wody. Gdy zrywa się wiatr, chowają się one w zakamarkach, których na brzegach naturalnych koryt nie brakuje. Tu korzenie zapuści olcha albo wierzba, tam wytworzy się szuwar.

Zaciszne kryjówki nie zawsze wystarczają. Co jakiś czas przychodzi fala powodziowa albo przeciwnie – bobry odcinają zupełnie od wody płynącej. Takie mniej lub bardziej losowo rozłożone zaburzenia porządku są dla ekosystemu całkiem dobre, tworząc mozaikowość, zwiększając jego dynamikę i wymuszając mobilność organizmów, których populacje dzięki temu się mieszają.

Umiarkowane i incydentalne zaburzenia to jedno, stałe to drugie. Bentofauna, czyli zespół bezkręgowców dennych w jeziorach, jest zupełnie inna niż w morzu. W jeziorach to różne ślimaki, pijawki czy skorupiaki, ale przede wszystkim owady – larwy lub dorosłe. W morzach owadów prawie brak, za to jest mnóstwo małży. Tylko do pewnego stopnia wynika to z zasolenia (Bałtyk na przykład dla większości oceanicznych organizmów jest za słodki), a niemałą rolę gra tu stałe i silne falowanie. W potokach i rzekach pełno jest nisz, w których można schować się przed nadmiernym ruchem wody – na brzegu morskim pozostaje zagrzebać się w piasku albo bardzo mocno przytwierdzić do dna.

To w warunkach naturalnych. A co po przekształceniach antropogenicznych? Regulacja rzek czy nawet tzw. ich utrzymanie ma różne cele, ale wygląda zwykle podobnie i jej skutkiem jest przede wszystkim homogenizacja koryta. Usuwa się rośliny, szuwarowe byliny, łęgowe drzewa, prostuje zakola, a przekrój koryta doprowadza się do trapezu. Organizmom toni wodnej to niewiele zmienia – jeżeli nie potrzebują kryjówek lub miejsc rozrodu wśród nisz brzegowych, to może im wręcz zwiększać ilość dostępnego miejsca. Dla bentofauny, a i dla wielu ryb, to jednak oznacza kompletne zniszczenie siedliska.

Jednym z celów regulacji jest umożliwienie żeglugi. Są olbrzymie rzeki lub choćby tylko duże, ale o stałym olbrzymim zasilaniu, np. z lodowców alpejskich. Tam zawsze przepływ jest tak duży, że gdzieś w korycie znajdzie się tor wodny. Są jednak duże rzeki, gdzie przepływ duży jest tylko czasami, a poza tym woda rozlewa się szerokimi, ale dość płytkimi strugami. Taka jest Wisła, zwłaszcza w środkowym biegu. Żegluga rzeczna jest tak stara jak cywilizacja. Jednak zawsze była to nietrywialna sprawa – nawigator musiał umieć znaleźć odpowiednio głęboki tor bez raf i mielizn. Barki rzeczne, inaczej niż statki morskie, miały małe zanurzenie i nie bez powodu na wielką skalę używano po prostu tratw. Takie łodzie sunęły powoli i tworzone przez nie fale były stosunkowo łagodne. Taki transport trwał tygodniami, ale to i tak bywało szybsze niż niebitymi drogami lądowymi.

Zmieniły to potężne regulacje. Żeglowne rzeki zaczęto homogenizować, tak żeby przepływ był w miarę stały w całym korycie. Po większych regulacjach rzeka stała się kanałem, a barki mogły stać się głębsze i szybsze. To drugie osiągano, zaprzęgając do nich konie, a niedługo potem instalując silniki – najpierw parowe, potem spalinowe. Fale wytwarzane przez takie statki uderzają z siłą niespotykaną wcześniej, a jednocześnie stały się elementem nie incydentalnym, lecz stałym.

W ten sposób siedliska, które jeszcze jakoś przetrwały regulację, są niszczone przez regularne i silne falowanie. W takich warunkach przetrwać są w stanie tylko najmniej wymagające gatunki. Często zaś sprzyjają one gatunkom inwazyjnym – w dużych i żeglownych rzekach zachodniej Europy bentofaunę zdominował Dikerogammarus villosus. Jest to gatunek kiełża o niewygórowanych wymaganiach rodzimy dla rzek czarnomorskich. W naturalnym miejscu jakoś sobie żyje z innymi kiełżami – czasem któregoś zje, czasem zje larwę ważki, a czasem małą rybę. Gdy otworzono kanał Ren-Men-Dunaj, przedostał się do rzek północnomorskich, a potem dalej. W nowym miejscu zasłużył sobie na przydomek zabójczej krewetki, wypierając nie tylko rodzime bezkręgowce, ale nawet gatunki kiełży, które już wcześniej tam były inwazyjne. Pojawia się też w Odrze, a z rzadka i w Wiśle. Na razie jeszcze u nas jest niezbyt liczny – może dzięki słabej presji żeglugi.

Nic dziwnego, że badania nad wpływem żeglugi na zwierzęta są robione głównie w Niemczech, gdzie funkcjonują wodne autostrady na Renie czy Mozeli, a ruch na Odrze czy nawet Dunaju jest uznawany za stosunkowo mały. Badania takie stały się m.in. podstawą doktoratu Friederike Gabel. W jednym z nich wytwarzała w warunkach eksperymentalnych fale i badała procent bezkręgowców wyrwanych z kryjówek różnego typu. Nie jest zaskoczeniem, że z piasku i kamieni fale porywały więcej zwierząt niż z systemów kłączowo-korzeniowych roślin. Tak porwane bezkręgowce stają się łatwym łupem ryb. Natomiast gatunkom, które zagrzebują się w podłożu, aż tak dużej różnicy to nie robi.

Wędkarze jednak nie mogą się cieszyć. W eksperymentach Gabel niektóre ryby zyskiwały na symulacji żeglugi, ale obserwacje z Missisipi (swoją drogą również borykającej się z gatunkami inwazyjnymi) wskazują, że prawdziwe fale niszczą nawet połowę ikry. A o ile dorosłe ryby mogą dobrze żyć w toni wodnej, o tyle do rozmnażania potrzebują zróżnicowanych siedlisk przybrzeżnych. Zróżnicowanie między opaską betonową, geowłókniną i kamiennym gabionem to za mało. Wreszcie gdy zabraknie bezkręgowców bentosowych, zabraknie pożywienia dla ryb, o czym kiedyś pisałem.

Warto pamiętać o jeszcze jednym. Gabel w swoich eksperymentach wytwarzała fale o prędkości porównywalnej z generowanymi przez małe łódki. Tymczasem barki transportowe czy łodzie do rejsów turystycznych wytwarzają fale dziesięciokrotnie szybsze. W naturze więc komercyjna żegluga przekształca rzeki w pustynie. Autostrady wodne tak bardzo nie różnią się w tym od autostrad lądowych.

Piotr Panek

http://naukowy.blog.polityka.pl/2016/06/21/autostrada-na-wode/