Jak klimat wpływa na populację pstrąga

Niszczenie ekosystemów przez człowieka może wywierać krótkoterminową presję selekcyjną na wrażliwe gatunki, co zaburza funkcjonowanie ekosystemu. Takie szkodliwe procesy mogą uniemożliwić realizację założeń niektórych europejskich dyrektyw środowiskowych.

W ramach projektu ECOEVOLCLIM (Conservation and management of Mediterranean freshwaters under climate change: An eco-evolutionary and socio-economic modelling framework), finansowanego ze środków UE, badano wpływ zmiany klimatu i powiązanych ze sobą skutków działalności człowieka na parametry ekologiczno-ewolucyjne.

Jako punkt wyjścia do bardziej ogólnych badań progów ekologicznych uczeni obrali pstrąga śródziemnomorskiego. Celem badania było przeprowadzenie modelowania dynamiki różnych aspektów ekologicznych i genetycznych populacji pstrąga w różnych scenariuszach dotyczących zmiany klimatu, zarządzania dorzeczami i działalności człowieka. Ponadto modelowanie objęło inne procesy ekologiczne, w tym w szczególności ruchy populacji.

Naukowcy zaprojektowali, wdrożyli, przetestowali i poddali walidacji model o nazwie inSTREAM-Gen. W oparciu o dane dotyczące populacji pstrąga obejmujące ostatnich 12 lat, model pozwolił na przygotowanie prognozy dotyczącej ruchów populacji do roku 2100. Symulacje dotyczyły ekologiczno-ewolucyjnej dynamiki populacji w odniesieniu do zmiany klimatu, a także w powiązaniu z rybołówstwem i zmianami w użytkowaniu gruntów.

Model przewiduje, że sama zmiana klimatu niekoniecznie musi doprowadzić do wyginięcia populacji pstrąga. Powinna jednak przyczynić się do zmniejszenia gęstości populacji i biomasy, a jednocześnie zmienić jej strukturę tak, by zaczęły w niej dominować osobniki młode. Prognozowana tendencja ewolucyjna w kierunku zmniejszenia rozmiarów i wczesnego dojrzewania ma ustabilizować liczebność populacji.

Prawdopodobieństwo ocalenia gatunku zależy jednak od początkowych warunków, w jakich znajduje się populacja, oraz od tempa zmian środowiskowych. Odpowiedź ewolucyjna nie byłaby wystarczająco szybka, by zapobiec wyginięciu w wyniku kombinacji ocieplenia się wód oraz zmniejszenia populacji i zmiany ich struktury wiekowej.

Z uwagi na zmiany środowiskowe zarówno temperatury, jak i przepływu wód, szybka adaptacja nie może zapobiec wyginięciu w najbliższej przyszłości. W tej sytuacji nawet niewielkie połowy rekreacyjne wywierałyby zbyt silną dodatkową presję, prawdopodobnie skutkującą wyginięciem. Poławianie byłoby zatem niewykonalne.

W warunkach samego ocieplenia poławianie zagrażałoby populacjom tylko wówczas, gdyby intensywna eksploatacja wywierała silną presję selekcyjną. W większości wariantów dotyczących zarządzania poławianie nie doprowadziłoby do wyginięcia, choć odpowiedź ewolucyjna w kierunku zmniejszenia rozmiarów ryb spowodowałaby spadek wartości ekonomicznej ich zasobów.

Modele opracowane w projekcie ECOEVOLCLIM umożliwiły przewidzenie wpływu zmiany klimatu na populacje pstrąga, pomagając tym samym w ochronie populacji i wyznaczeniu odpowiednich celów w zakresie zarządzania. Badanie to dostarczyło nowych parametrów środowiskowych, które, w porównaniu z konwencjonalnymi wskaźnikami, umożliwiają dokładniejsze prognozowanie zmian.