Polarna inwazja: jak rośliny i zwierzęta skolonizowałyby Antarktydę wolną od lodu

Płyty lodowe Antarktydy mogą się całkowicie załamać, jeśli światowe paliwa kopalne zostaną spalone, zgodnie z najnowszą symulacją zmian klimatu. Chociaż jest mało prawdopodobne, że w najbliższym czasie będziemy świadkami tak dramatycznego wydarzenia, już teraz obserwujemy duże zmiany i warto zastanowić się, jak może wyglądać najgorszy scenariusz dla ekosystemów tego kontynentu. Jak długo potrwa, zanim Antarktyda zamieni się w trawiastą tundrę? Na razie życie kwitnie głównie na samym skraju kontynentu – napędzane jest przez bogaty w plankton Ocean Południowy i skupione wokół sezonowo wolnych od lodu obszarów przybrzeżnych. Wnętrze może być słabo zamieszkane, ale kontynent nie jest tak jałowy, jak wielu sądzi. Występuje tu około 110 rodzimych gatunków mchów i dwie kwitnące rośliny, antarktyczna trawa włosowa i perłówka. Rośliny te w ostatnich dziesięcioleciach rozkwitły wzdłuż stosunkowo łagodnego Półwyspu Antarktycznego. Jednak nie mogą iść dużo dalej – występują już prawie na najbardziej południowym odpowiednim gruncie wolnym od lodu.

Z pokrywami lodowymi i lodowcami cofającymi się już w regionie Półwyspu, rodzime rośliny lądowe i zwierzęta korzystają z łatwiej dostępnej płynnej wody. Już zaczynamy widzieć zwiększone populacje, większe obszary zajęte i szybsze tempo wzrostu, konsekwencje tylko oczekuje się, aby zwiększyć – wszystko jest obecnie ograniczone przez ekstremalne środowisko fizyczne.

Może w końcu okazać się zbyt ciepło dla niektórych rodzimych gatunków, ale większym problemem w nadchodzących dekadach i stuleciach będzie to, czy pojawią się nowe i obecnie „nierodzime” gatunki, które będą silniejszymi konkurentami niż rodzime organizmy.

Antarktyczne inwazje

Rodzime gatunki polarne są z natury słabymi konkurentami, ponieważ wyewoluowały w środowisku, w którym przetrwanie zimnych, suchych warunków jest nadrzędną presją selektywną, a nie konkurencją z innych źródeł biologicznych. Jeśli ludzie (lub inne dzikie zwierzęta rozszerzające swój zasięg na południe) sprowadzą na Antarktydę nowych konkurentów i choroby, może to stanowić bardzo poważne zagrożenie dla istniejącej bioróżnorodności. Niektóre rodzime gatunki prawdopodobnie zostałyby zepchnięte do pozostałych bardziej ekstremalnych regionów, gdzie mogą uniknąć konkurencji i nadal polegać na swoich wrodzonych zdolnościach tolerancji stresu.

Zazwyczaj rozdzielamy proces naturalnej kolonizacji – który ma zastosowanie nawet dzisiaj na Antarktydzie – i proces przemieszczania się „obcych” gatunków za sprawą człowieka. Najlepsze dostępne dane dla regionu Antarktydy pochodzą z niektórych subantarktycznych wysp, gdzie wydaje się, że człowiek był odpowiedzialny za znacznie więcej udanych kolonizacji niż natura. W rzeczywistości, w ciągu ostatnich stuleci kontaktu człowieka z tym regionem wprowadziliśmy 200-300 gatunków w porównaniu do zaledwie dwóch lub trzech znanych kolonizacji naturalnych.

Penguiny, foki i latające ptaki morskie przemieszczają się między wyspami i Półwyspem Antarktycznym, więc istnieje potencjał dla pewnej naturalnej kolonizacji. Ptaki wędrowne są regularnie obserwowane w całej sub-antarktyce, a nawet wzdłuż Półwyspu, z których niektóre skolonizowały się z powodzeniem (takie jak szpaki, redpolls i kaczki krzyżówki na Macquarie Island).

Migranci tacy jak skuas i mewy, które spędzają czas na lądzie na obu końcach swojej migracji, mogą być ważnymi naturalnymi wektorami przenoszenia bezkręgowców, nasion roślin i zarodników oraz mikrobów na wolną od lodu Antarktydę. Co ważne, kolonie ptaków również użyźniają okoliczne skały i glebę odchodami, skorupkami jaj i padliną. Życie roślinne i zwierzęce kwitnie w pobliżu kolonii ptaków morskich, zachęcane przez to wzbogacenie.

Jednakże może być trudno przewidzieć, co topnienie Antarktydy oznaczałoby dla poszczególnych gatunków, nie mówiąc już o całych ekosystemach. Weźmy na przykład pingwiny – przeżyły już poprzednie cofnięcia międzylodowcowe, ale w zmniejszonej liczebności populacji. Tym razem prawdopodobnie zmniejszy się liczebność pingwinów Adelie i cesarskich, które są bardziej zależne od lodu morskiego, podczas gdy gatunki mniej zależne od lodu, takie jak gągoły i brodźce, mogą na tym skorzystać. Rzeczywiście, istnieją już pewne dowody, że cesarskie walczą (choć również, że mogą one być dostosowując i ucząc się emigrować).

Jednak fakt, że rybożerne pingwiny gentoo rosną na Półwyspie, podczas gdy Adelie i pingwiny brodate (zarówno kryl eaters) nie robią tak dobrze sugeruje dostępność ofiary może być bardziej do winy niż pokrywy lodowej. Określenie wpływu zmian środowiskowych na dużą skalę na poziomie ekosystemu lub sieci pokarmowej jest trudne – to złożony proces, który bez wątpienia przyniesie nieoczekiwane rezultaty.

Wyspy subantarktyczne pełne są przykładów takich nieoczekiwanych wpływów. Świnie, psy, koty, owce, renifery i króliki zostały celowo wprowadzone w przeszłości, z często niszczycielskimi skutkami. Szczury i myszy zostały wprowadzone na Georgię Południową i inne wyspy przypadkowo, na przykład przez fokkerów i wielorybników, i zdziesiątkowały populacje ptaków morskich. Niedawna kampania eliminacji wydaje się być skuteczna, a świergotki, kaczki i małe ptaki morskie wykazują pewne natychmiastowe oznaki odbudowy.

Usuwanie nierodzimych kotów z Macquarie i Marion Islands podobnie pomogło rodzimym morskim ptakom grzebiącym, choć reakcje w takich ekosystemach mogą być o wiele bardziej złożone i nieprzewidywalne – usunięcie kotów z Macquarie doprowadziło również do wzrostu wprowadzonej populacji królików i znacznie zwiększyło szkody we wrażliwej rodzimej roślinności.

Antarktyczna różnorodność biologiczna jest o wiele bardziej złożona niż się powszechnie zakłada, z 15 odrębnymi regionami biogeograficznymi, które były ewolucyjnie odizolowane przez wiele milionów lat. Ludzie stanowią największe zagrożenie, nie tylko wprowadzając nowe gatunki, ale także przemieszczając „rodzime” gatunki pomiędzy regionami w obrębie Antarktydy. To mogłoby być jeszcze bardziej szkodliwe, ponieważ te rodzime gatunki byłyby już wstępnie przystosowane do polarnego życia.

Wizytatorzy Antarktydy podlegają coraz bardziej rygorystycznym środkom bezpieczeństwa biologicznego, ale przypadkowe wprowadzenia nadal się zdarzają, często poprzez transporty żywności dla naukowców. Zmiany w lodzie morskim i lądowym wpływają na dostęp do nowych obszarów, więc możemy tylko oczekiwać, że inwazje roślin i bezkręgowców wzrosną, chyba że biobezpieczeństwo stanie się bardziej skuteczne.

Podnosząc kwestie kosztów, warto pamiętać, że zapobieganie zawsze będzie lepsze – i tańsze – niż późniejsza kontrola i eliminacja, nawet jeśli takie działania są możliwe.