Trzy poziomy bioróżnorodności – genetyczny, gatunkowy i ekosystemowy

Bioróżnorodność to jedno z tych pojęć, które słyszę regularnie – na konferencjach, w dokumentach unijnych, w rozmowach z rolnikami i ogrodnikami. Problem w tym, że większość ludzi zatrzymuje się na jednym zdaniu definicji i idzie dalej. A to trochę jak znać słowo „gleba” bez rozumienia, że pod stopami masz żywy organizm złożony z miliardów mikroorganizmów, grzybni i materii organicznej w różnych stadiach rozkładu.

Przez lata pracy z tematyką środowiskową i ogrodniczą przekonałem się, że bioróżnorodność nie jest abstrakcją dla naukowców. To coś, co widać gołym okiem – w tym, czy na polu kwitną chwasty między rzędami, czy pszczoły mają co zbierać w sierpniu, czy po deszczu gleba wchłania wodę, zamiast spływać po niej jak po betonie. Żeby to rozumieć, warto zacząć od fundamentów.

Czym jest bioróżnorodność i jakie jej poziomy wyróżnia Konwencja o Różnorodności Biologicznej?

Bioróżnorodność to zmienność organizmów żywych we wszystkich środowiskach – lądowych, morskich i wodnych – opisywana na trzech poziomach: genetycznym, gatunkowym i ekosystemowym. Tak definiuje ją Konwencja o Różnorodności Biologicznej (CBD), ratyfikowana przez ponad 190 państw i stanowiąca do dziś główny dokument prawa międzynarodowego w tym obszarze.

Z doświadczenia wiem, że najczęstszy błąd w rozumieniu bioróżnorodności to sprowadzanie jej wyłącznie do liczby gatunków. Tymczasem CBD rozróżnia trzy poziomy, które są ze sobą nierozerwalnie powiązane:

• Różnorodność genetyczna – zmienność materiału genetycznego między osobnikami tego samego gatunku; fundament zdolności adaptacyjnych każdej populacji
• Różnorodność gatunkowa – bogactwo i zróżnicowanie gatunków roślin, zwierząt, grzybów i mikroorganizmów w danym miejscu lub na całej planecie
• Różnorodność ekosystemowa – rozmaitość siedlisk, biocenoz i procesów ekologicznych, od lokalnych zbiorowisk po globalne biomy

Międzyrządowa Platforma ds. Różnorodności Biologicznej i Usług Ekosystemowych (IPBES) podkreśla, że te trzy poziomy wzajemnie się warunkują – utrata różnorodności genetycznej w populacji wilka wpływa na strukturę gatunkową lasu, a degradacja ekosystemu leśnego uderza z powrotem w pule genowe wszystkich zamieszkujących go organizmów. Współczesna nauka rozszerza ten podział o różnorodność funkcjonalną i morfologiczną, które pozwalają oceniać nie tylko to, ile gatunków jest, ale co one robią w ekosystemie i jak są zbudowane.

Dlaczego różnorodność genetyczna i zasobna pula genowa są kluczowe dla przetrwania populacji?

Różnorodność genetyczna to suma wszystkich alleli genów w populacji – im bogatsza pula genowa, tym większa szansa przetrwania, gdy zmienią się warunki środowiskowe. Bez tej zmienności populacja nie ma czym odpowiedzieć na nowe zagrożenia.

Najlepiej widać to w rolnictwie. Monokultura ziemniaków o jednolitym genomie – tak jak w Irlandii w połowie XIX wieku – jest podatna na dosłownie jeden patogen. Zaraza ziemniaczana (Phytophthora infestans) zniszczyła uprawy w całym kraju, bo rośliny nie miały genetycznej odpowiedzi na nową chorobę. Gdyby uprawiano dziesiątki lokalnych odmian o zróżnicowanym genomie, część populacji przeżyłaby i dałaby podstawę do odbudowy.

Sam obserwowałem to w mniejszej skali przy starych odmianach jabłoni. Drzewa posadzone przez dziadków – niejednokrotnie lokalne odmiany bez nazwy – regularnie plonują, gdy nowoczesne sady z jedną odmianą na hektarach padają po jednym sezonie z parchem jabłoniowym. To nie sentyment, to genetyczna odporność zakodowana przez wieki lokalnej selekcji.

Brak zmienności genetycznej prowadzi do chowu wsobnego, który w kolejnych pokoleniach ujawnia recesywne wady genetyczne i zmniejsza żywotność osobników. W przypadku zagrożonych gatunków, jak żubr europejski po I wojnie światowej, odbudowa populacji z kilku osobników oznaczała drastyczne zawężenie puli genowej – skutki widać do dziś w podatności na niektóre choroby. Ochrona różnorodności odmian roślin uprawnych i ras zwierząt hodowlanych to z tego powodu jeden z priorytetów globalnej polityki bezpieczeństwa żywnościowego.

Jak definiowana jest różnorodność gatunkowa oraz zmienność między gatunkami?

Różnorodność gatunkowa opisuje bogactwo i zróżnicowanie gatunków w danym miejscu – mierzone liczbą gatunków (bogactwo gatunkowe) oraz ich równomiernością w biocenozie. To najbardziej rozpoznawalny wskaźnik kondycji środowiska i ten, który najłatwiej zrozumieć intuicyjnie.

W praktyce jednak sama liczba gatunków mówi mniej, niż się wydaje. Ekosystem z pięćdziesięcioma gatunkami ptaków, z których czterdzieści pięć to jeden rodzaj wróblowatych, jest mniej zróżnicowany niż ekosystem z trzydziestoma gatunkami z różnych rodzin i rzędów. Tu wchodzi różnorodność taksonomiczna – pojęcie uwzględniające pokrewieństwo ewolucyjne między organizmami. Ekosystem z gatunkami z różnych rodzin niesie więcej informacji genetycznej i pełni więcej funkcji ekologicznych niż ten zdominowany przez blisko spokrewnione organizmy.

Zmienność między gatunkami jest kluczowa dla stabilności łańcuchów pokarmowych. Widziałem to w ogrodach, gdzie eliminacja jednej grupy owadów – powiedzmy, drapieżnych chrząszczy z rodziny biegaczowatych – prowadziła do eksplozji populacji mszyc, bo znikał naturalny regulator. Każdy gatunek zajmuje określoną niszę ekologiczną i kiedy go brakuje, ktoś inny musi ją zająć albo zostaje luka, która destabilizuje całą strukturę biocenozy.

Co obejmuje różnorodność ekosystemowa w kontekście złożonych kompleksów ekologicznych i krajobrazu?

Różnorodność ekosystemowa to rozmaitość siedlisk, biocenoz i procesów ekologicznych – od lokalnych zbiorowisk roślinnych, przez ekoregiony, po globalne biomy. To najwyższy i zarazem najtrudniejszy do ochrony poziom bioróżnorodności.

W terenie wygląda to tak: krajobraz rolniczy z polami, miedzami, oczkami wodnymi, zadrzewieniami śródpolnymi i łąkami to zestaw różnych ekosystemów na małej przestrzeni. Każdy z nich pełni inne funkcje – łąka retencjonuje wodę, miedza daje schronienie zapylaczom, oczko wodne reguluje lokalny mikroklimat. Razem tworzą kompleks ekologiczny, który jest odporniejszy na zaburzenia niż każdy z elementów z osobna.

Degradacja siedlisk i fragmentacja krajobrazu są głównymi czynnikami niszczącymi ten poziom różnorodności. Przekonałem się o tym, obserwując, co dzieje się z populacjami owadów na obszarach, gdzie zlikwidowano miedze między polami. Bez korytarzy ekologicznych gatunki nie mogą przemieszczać się między płatami siedlisk – populacje się izolują, kurczą i w końcu zanikają lokalnie. To nie jest problem jednego pola, to problem całego krajobrazu.

Usługi ekosystemowe – retencja wody, zapylanie, regulacja klimatu, wiązanie węgla – są produktem ubocznym dobrze funkcjonującej różnorodności ekosystemowej. Kiedy ekosystem się upraszcza, te usługi słabną, a ich zastąpienie technologią kosztuje wielokrotnie więcej niż utrzymanie naturalnych procesów.

Jakie są największe zagrożenia dla bioróżnorodności i jak chronić ją w rolnictwie według wytycznych IPBES?

Według raportów IPBES, cztery główne czynniki degradacji bioróżnorodności to zmiany w użytkowaniu lądów, bezpośrednia eksploatacja zasobów, zmiany klimatu i zanieczyszczenie środowiska – przy czym przekształcanie siedlisk naturalnych na użytki rolne i tereny zurbanizowane pozostaje największym pojedynczym zagrożeniem.

Intensywne rolnictwo monokulturowe to klasyczny przykład działania, które optymalizuje jeden parametr (plony) kosztem wszystkich pozostałych. Uprawa jednego gatunku na setce hektarów, chemiczna ochrona eliminująca nie tylko szkodniki, ale i owady pożyteczne, głęboka orka niszcząca strukturę gleby – to wszystko prowadzi do drastycznego spadku różnorodności funkcjonalnej i morfologicznej, czyli tego, co organizmy robią i jak są zbudowane.

Działania, które realnie wspierają bioróżnorodność w rolnictwie, obejmują kilka poziomów:

• Odtwarzanie i utrzymanie miedz, zadrzewień śródpolnych i oczek wodnych – korytarze ekologiczne dla owadów, ptaków i małych ssaków
• Zachowanie lokalnych odmian roślin uprawnych i ras zwierząt hodowlanych – ochrona różnorodności genetycznej bezpośrednio na poziomie gospodarstwa
• Rolnictwo ekologiczne i ograniczenie syntetycznych środków ochrony roślin – zmniejszenie presji chemicznej na organizmy glebowe i zapylacze
• Płodozmiany i mieszanki zbożowe zamiast monokultur – naturalne zwiększenie różnorodności funkcjonalnej na poziomie pola
• Ochrona naturalnych siedlisk w obrębie i sąsiedztwie gospodarstw – buforowanie produkcji rolnej od obszarów cennych przyrodniczo

Globalna strategia CBD kładzie nacisk na zrównoważone zarządzanie krajobrazem rolniczym, a nie tylko na tworzenie obszarów chronionych. To ważna zmiana perspektywy – parki narodowe chronią fragmenty przyrody, ale większość bioróżnorodności żyje poza nimi, na zwykłych polach, łąkach i w ogrodach. Wadą podejścia wyłącznie ochroniarskiego jest to, że izoluje przyrodę od codziennego zarządzania ziemią, zamiast wbudowywać bioróżnorodność w logikę produkcji rolnej. Doświadczenia z rolnictwa regeneratywnego pokazują, że te dwa cele – produkcja i ochrona przyrody – nie muszą być sprzeczne, ale ich pogodzenie wymaga zmiany metod, nie tylko dobrej woli.