Zanieczyszczenia wód powstrzymały wielką inwazję

Srebrne karpie są dziś wszechobecne w amerykańskich rzekach. Duże, liczące niemal metr ryby zostały sprowadzone do USA w latach 70. XX wieku. Miały pomagać w kontrolowaniu przyrostu glonów w akwakulturach i oczyszczalniach ścieków. Szybko jednak wydostały się na wolność i zaczęły w błyskawicznym tempie podbijać miejscowe wodne ekosystemy, często wypierając rodzime gatunki. Dziś występują w ponad 20 stanach i zasiedlają główne dorzecza Ameryki, takie jak Mississipi, Missouri i Ohio. „Konsumują tak dużo pokarmu i mogą występować w tak dużych liczbach, że istotnie redukują ilość zasobów dostępnych dla rodzimych gatunków ryb” – mówi Peter Alsip, ekolog z NOAA Great Lakes Environmental Research Lab.

Ryby znane jako tołpyga biała pochodzą z Chin i wschodniej Syberii. W swoim naturalnym środowisku są zagrożone, ale jako gatunek inwazyjny radzą sobie doskonale. Dziś stanowią powszechny widok w USA. Łatwo je wypatrzyć, bo, gdy są spłoszone, wyskakują wysoko z wody. Są chętnie łowione przez wędkarzy, ale to nie wpływa na liczebność ich populacji w zauważalny sposób. Tołpyg wciąż przybywa.

Zatrzymana inwazja azjatyckiej ryby

Ryby te są wyjątkowo konkurencyjne. Żywią się planktonem, który jest kluczowy dla wielu rodzimych gatunków ryb, zwłaszcza w ich wczesnych stadiach życia. „Mogą mieć pośredni wpływ na cały ekosystem, ponieważ konsumują fitoplankton i zooplankton, które są podstawą sieci pokarmowej” – dodaje Alsip.

Ich obecność nie tylko zagraża rodzimym gatunkom, ale także wpływa na rekreacyjne korzystanie z wód. Wyskakujące z wody ryby stanowią zagrożenie dla łodzi i osób korzystających z akwenów. Jednocześnie na wysokość 3 metrów może wyskakiwać nawet kilkadziesiąt ryb, ważących ponad 9 kilogramów każda.

Ale choć inwazja ryb posuwa się w większości Ameryki naprzód, w jednym miejscu zwierzęta napotkały przeszkodę. I naukowcy długo zastanawiali się, dlaczego. Mimo że tołpygi dotarły daleko w górę rzeki Illinois, od dekady nie udało im się zasiedlić Jeziora Michigan. „Czoło ich inwazji zatrzymało się na południe od Chicago” zauważa Cory Suski, biolog ryb i profesor nauk o zasobach naturalnych na Uniwersytecie Illinois w Urbana-Champaign.

Istnieje kilka teorii wyjaśniających ten fenomen. Pierwszą z nich jest ta mówiąca o tym, że migrację ryb zatrzymują fizyczne bariery, takie jak tamy i śluzy. To mało prawdopodobne, bo badania wykazały, że tołpygi zazwyczaj nic nie robią sobie z takich przeszkód. Innym wyjaśnieniem może być skuteczna kontrola populacji. Ryby są aktywnie odławiane w rzece Illinois, co może utrzymywać ich populację w ryzach. Trzecią hipotezą jest ta, która stwierdza, że z jakiegoś powodu rybom nie odpowiadają warunki panujące bliżej Chicago, a konkretnie fakt, że im bliżej miasta, tym bardziej uregulowana jest rzeka. Wreszcie ostatnim wyjaśnieniem, jakie były dotąd brane pod uwagę jest skuteczne działanie bariery elektrycznej zainstalowanej na rzece, która ma na celu właśnie powstrzymywanie inwazyjnych gatunków. :

Nowe badanie wskazuje jednak, że za zatrzymaniem inwazji może stać czynnik, z którego mieszkańcy Chicago raczej nie powinni się cieszyć. Zanieczyszczenie wody.

Zanieczyszczenia jako bariera dla inwazji

Nowe badania, opublikowane 25 października w czasopiśmie Scientific Reports, sugerują, że tołpygi białe wykazują oznaki stresu, w tym zmiany fizjologiczne i behawioralne, gdy są wystawione na kontakt z wodą „Pokazujemy, że komponent jakości wody może być poważną częścią równania” – mówi Alsip.

W eksperymentach przeprowadzonych przez zespół Suskiego, młode tołpygi białe wykazywały znaczne obniżenie aktywności i zwiększenie tempa metabolizmu po ekspozycji na wodę z rzeki Illinois w pobliżu Chicago. „Mniej się poruszają, ale spalają więcej energii” – wyjaśnia Suski. W efekcie, ryby nie rozmnażają się tak intensywnie, jak w mniej zanieczyszczonych wodach co sprawia, że mają trudność z “podbijaniem” nowych obszarów.

Odkrycia te wskazują, że ludzie mimowolnie stworzyli sytuację, w której jedno środowiskowe nieszczęście (zanieczyszczenie wód) powstrzymuje inne (inwazję ryb z Azji). Jeśli jakość wody ulegnie poprawie, tołpygi mogą łatwiej dostać się do Wielkich Jezior. „Nie polecamy zanieczyszczenia jako metody kontroli ryb” – podkreśla Suski. „Ale jeśli jakość wody będzie się dramatycznie poprawiać, tołpygi mogą zacząć się przemieszczać. Byłoby dobrze być na to przygotowanym”. „To interesujące, jak jeden bałagan może pomóc zapobiec innemu” – zauważa Alsip. Ważne jest zrozumienie dokładnych mechanizmów, które powstrzymują ryby, aby móc zastosować bardziej celowe i mniej szkodliwe dla środowiska metody kontroli.

Na ratunek Wielkim Jeziorom

Wielkie Jeziora stanowią największy system wód słodkich na Ziemi. Pięć jezior: Superior, Michigan, Huron, Erie i Ontario, zawiera łącznie 21 proc. światowych zapasów ciekłej, słodkiej wody (więcej ma tylko jezioro Bajkał). Jeziora łączą się z Oceanem Atlantyckim przez rzekę Świętego Wawrzyńca, a z dorzeczem Missisipi przez Illinois Waterway.

Połowy zamieszkujących jeziora ryb mają ekonomiczną wartość szacowaną na 7 miliardów dolarów rocznie. Inwazja tołpyg mogłaby mieć katastrofalne skutki dla lokalnej bioróżnorodności i gospodarki.

„Kontynuowanie badań nad fizjologią i zachowaniem inwazyjnych gatunków ryb, takich jak tołpygi pozwoli na rozwijanie metod ich odstraszania” – dodaje Amy Schneider, główna autorka badania i była studentka Uniwersytetu Illinois. Rezultaty obecnych badań mają jednak ograniczenia. Nie wiadomo, jak ryby zareagują na zanieczyszczenia w dłuższym czasie – nie można wykluczyć, że przystosują się do życia w bardziej zanieczyszczonej wodzie. Ponadto nie udało się zidentyfikować konkretnych toksyn lub zanieczyszczeń, które odpowiadają za obserwowane efekty.

„Potrzebne są dalsze prace, aby zrozumieć, dlaczego front populacji pozostaje stabilny tak długo i co może się stać, jeśli bariera zniknie” – mówi Suski.