Ziemia bez ludzi dziczeje…

Biologia -

Odwiedzając pewne opuszczone przez ludzi siedlisko zaobserwowałam zmiany, które zaszły w tym środowisku w ciągu ostatniego roku. Kiełkujące rok temu siewki urosły i wśród gęstej i wysokiej roślinności nie można było odnaleźć ścieżki prowadzącej do rzeki (foto 1). Towarzysząca mi osoba ze smutkiem stwierdziła: „Ziemia bez ludzi dziczeje…". Nie była to jednak refleksja przyrodnika, ponieważ obserwowane przeobrażenia przyrody są przykładem naturalnego procesu, który ma swoje biologiczne uzasadnienie.

W każdej biocenozie1 nieustannie zachodzą zmiany i jest to jedna z najważniejszych jej cech. Mogą one być okresowe i powtarzające się cyklicznie, jak zmiany w różnych porach roku, ale mogą być również przemiany polegające na stopniowym przekształcaniu się jednego ekosystemu w inny. Proces taki nazywamy sukcesją (łac. succesio - następstwo). W kierunkowych, kolejno po sobie następujących zmianach związanych z wzajemnym oddziaływaniem na siebie osobników i populacji oraz zmianą środowiska, następuje zmiana liczebności i składu gatunkowego biocenozy. Dzięki temu prostsze ekosystemy2 przekształcają się w bardziej złożone charakteryzujące się skomplikowanymi zależnościami pokarmowymi. Zatem zmiany te oznaczają nie tylko przekształcanie środowiska i rozwijanie się nowej biocenozy, ale przede wszystkim nowego układu, w której panuje stan stosunkowo trwałej równowagi zwany klimaksem. Większa liczebność i różnorodność gatunkowa jest korzystna dla środowiska, ponieważ gwarantuje mu lepszą stabilność m.in. poprzez efektywniejsze neutralizowanie wszelkich niekorzystnych czynników zewnętrznych, takich jak np. działalność człowieka. Dlatego na ogół ekosystemy ubogie gatunkowo i mniej stabilne dążą do przekształcenia w ekosystemy bogatsze, o bardziej skomplikowanej sieci powiązań.

O tym jaką postać przyjmie ekosystem w stadium równowagi decyduje strefa klimatyczna oraz rodzaj podłoża. W związku z tym w różnych warunkach klimatycznych i glebowych faza klimaksu ma różną postać. W literaturze przedmiotu można spotkać kilka teorii na temat postaci klimaksu. Według jednej z nich (teorii monoklimaksu) w naszej strefie klimatycznej, niezależnie od tego czy sukcesja rozpocznie się od piaszczystej wydmy czy jeziora, faza klimaksu ma postać lasu. Może to być np. bór sosnowo-dębowy lub grąd, łęg, ols czy bór sosnowy. Według innej koncepcji (teorii układu klimaksowego) istnieje cała sekwencja różnych klimaksów zależnych od wilgotności gleby, dostępności związków biogennych, wpływu roślinożerców, pożarów i innych czynników.

Sukcesja może zachodzić zarówno na terenach dotychczas niezajętych przez żadne organizmy, jak i na terenach wcześniej zajmowanych przez jakąś biocenozę. Stąd w podręcznikach ekologii3 wyróżnia (jako jeden z kilku różnych podziałów tego procesu), podział na sukcesję pierwotną i wtórną.

Sukcesja pierwotna zachodzi na terenach uprzednio nie zasiedlonych, nie zajętych przez roślinność np. na piaskach, wydmach, osuwiskach skalnych, zboczach wulkanów, pustyniach, morenach polodowcowych i nagich skałach. Proces sukcesji pierwotnej zachodzi bardzo powoli i może trwać np. 1000 lat. Niezależnie od przyjętego modelu sukcesji (model ułatwiania, hamowania, tolerancji czy kolonizacji losowej) jest to seria zmian (tzw. sera) rozpoczynających się od skolonizowania dziewiczego terenu np. wydmy, przez gatunki pionierskie o dużej zdolności rozprzestrzeniania się i szybkim wzroście. Kolejne fazy sukcesji polegają na zasiedlaniu danego terenu przez inne gatunki organizmów, zwiększaniu liczebności osobników poszczególnych gatunków i konkurowaniu o dostęp do zasobów środowiska (światła, wody, azotu). Przekształcania środowiska przez organizmy pionierskie skutkuje tym, że to środowisko zaczyna być bardziej sprzyjające dla innych gatunków roślin i zwierząt. Dlatego ostatni etap to etap stabilizacji, w którym znaczenie tracą organizmy pionierski, zaś charakter danej biocenozie nadają inne gatunki, bardziej przystosowane do nowych warunków.

W Polsce opisywany przebieg sukcesji można zaobserwować na wydmach w Słowińskim Parku Narodowym. Na wydmach białych (foto 2) stanowiących podłoże jałowe, zasolone i pozbawione roślinności najpierw pojawiają się rośliny rosnące szybko, o korzeniach rosnących tuż pod powierzchnią gruntu (np. trawy piaskownica i wydmuchrzyca). Po jakimś czasie wiatr nawiewa pyły i detrytus4, dzięki czemu podłoże staje się bogatsze w składniki mineralne i powstaje wydma szara. Postępujące procesy glebotwórcze sprzyjają zasiedlaniu tego obszaru przez inne rośliny (np. inne trawy, kocankę, bratek nadmorski), co powoduje umacnianie się podłoża, zatrzymanie ruchu piasku i pojawienie się wrzosów oraz wierzby piaskowej. Ostatnim stadium sukcesji, w tym przypadku, jest suchy las sosnowy rosnący na tzw. wydmie brunatnej (foto 3).

W większości przypadków obserwowane zmiany w przyrodzie o charakterze sukcesji to sukcesja wtórna, która zachodzi w miejscach, gdzie doszło do jakichś zakłóceń i przyroda dąży do odtworzenia środowiska. Tak się dzieje, gdy na danym terenie roślinność wcześniej rosła i została zmieniona lub zniszczona przez powódź czy pożar, wyrąb lasu albo zaprzestanie działań gospodarczych na polu uprawnym czy zaprzestanie eksploatacji torów kolejowych (foto 4). Sukcesja wtórna przebiega o wiele szybciej niż sukcesja pierwotna, ponieważ na ogół nie wiąże się z tworzeniem gleby.

Przykładem sukcesji może być również zarastanie zbiornika wodnego (foto 5). W przypadku jeziora czy stawu sukcesja przebiega od zmiany biocenozy zbiornika w mokradło, a następnie w las. Wokół jeziora wyrastają trzciny oraz rośliny pływające, które powoli rozprzestrzeniają się ku środkowi zbiornika. Na brzegach jeziora zbiera się materia organiczna, która stanowi zaczątek tworzenia się podłoża, na którym mogą rosnąć rośliny szuwarowe czy drzewa tolerujące dużą wilgotność (np. olchy lub wierzby). Stopniowo wypełniony w ten sposób zbiornik wodny zarasta i dzięki temu na jego brzegach kiełkują drzewa o mniejszym zapotrzebowaniu na wilgoć, wypierając stopniowo rośliny wilgociolubne. Po wielu latach okazuje się, że dawne jezioro zupełnie zarosło, a na jego miejscu powstał las, w którym zmiany nie zachodzą już tak intensywnie jak dotychczas czyli ekosystem osiągnął stadium klimaksu.

Przyroda jest układem dynamicznym, nieustannie się zmieniającym, który dąży do równowagi, dlatego sukcesję należy traktować jak naturalny proces od zawsze zachodzący w przyrodzie, na który człowiek może wpływać w jakimś stopniu, ale go nie zatrzyma.

Opracowanie i zdjęcia Renata Stoczkowska

Przypisy:

1 Biocenoza to zbiór populacji roślin i zwierząt żyjących na danym terenie
2 Ekosystem to wszystkie organizmy żyjące na danym terenie (biocenoza) wraz z nieożywionymi elementami środowiska (biotop) takimi jak: gleba, woda, powietrze.
3 Uwaga! Pojęcie ekologia dotyczy nauki o powiązaniach organizmów i organizmów ze środowiskiem. Nie należy utożsamiać go z ochroną środowiska, ani z ekologią głęboką.
4 Detrytus to martwe szczątki roślin i zwierząt