Ekosystemy jak domek z kart. Bioróżnorodność jest kluczowa dla całej światowej ekonomii

Najnowsze badanie, opublikowane w czasopiśmie "Biological Reviews" przez biologów z Uniwersytetu Hawai'i w Mānoa i Muséum National d'Histoire Naturelle w Paryżu potwierdza, że mamy obecnie do czynienia z szóstym wielkim wymieraniem gatunków.

Według badaczy aktualne tempo wymierania jest od 100 do 1000 razy szybsze od normalnego tempa, wynikającego jedynie z naturalnych procesów ewolucyjnych. Sześć głównych przyczyn tej katastrofy to zanikanie siedlisk, wprowadzanie obcych gatunków, pandemie chorób, polowania i połowy, zanieczyszczenie środowiska i zmiany klimatyczne. Wszystkie te czynniki są spowodowane przez człowieka.

Skutkiem tego procesu będzie nie tylko utrata różnorodności biologicznej na ziemi, która jest wartością samą w sobie. Masowe wymieranie może mieć gigantyczne konsekwencje dla gospodarek na całym świecie. Zdrowe ekosystemy zapewniają bowiem cenne usługi, w tym dostarczanie żywności, paliwa i leków, regulowanie jakości wody i powietrza, obiegu składników odżywczych oraz wiele innych rzeczy, z których korzystamy bezpośrednio lub pośrednio.

Według badania Organizacji Narodów Zjednoczonych z 2019 r., wzrost poziomu wymierania już teraz zaszkodził rolnictwu. Od 2000 roku 20 proc. powierzchni Ziemi, na których hoduje się rośliny, stało się mniej produktywne. W oceanach jedna trzecia obszarów połowowych jest przełowiona. Liczba ptaków, które zjadają szkodniki upraw, spadła o 11 proc.

Liczba nietoperzy i ptaków zapylających rośliny spadła natomiast o 17 proc. W Europie około jedna trzecia gatunków pszczół i motyli zmniejszyła swoją liczebność, a prawie 10 proc. jest zagrożonych wyginięciem. W raporcie ONZ szacuje się, że 75 proc. światowych upraw żywności jest w pewnym stopniu uzależnionych od zapylaczy. Wyginięcie tych bezkręgowców oznacza zanik prawie 8 proc. gatunków żywności na świecie. W latach 1947-2005, populacja pszczół miodnych w USA zmniejszyła się o ponad 40 proc. Ma to wpływ na 100 gatunków roślin uprawnych, które stanowią jedną trzecią przeciętnej diety na świecie. Zapylanie przez pszczoły jest warte 15 miliardów dolarów dla amerykańskiego przemysłu rolnego.

Utrata bioróżnorodności spowoduje więc wzrost cen żywności, a nawet wyeliminuje wiele produktów, do których powstania jest niezbędne zapylanie przez owady. Ryby i inne owoce morza znikną w takim scenariuszu z naszych talerzy do 2048 roku.

Winne tego stanu rzeczy jest... rolnictwo. Większość ziem uprawnych jest wykorzystywana pod jedną z zaledwie dziewięciu upraw: trzciny cukrowej, kukurydzy, ryżu, pszenicy, ziemniaków, soi, olej palmowego, buraka cukrowego i manioku. Uprawy te opierają się na stosowaniu pestycydów, które zabijają również pożyteczne owady. Mimo że rolnictwo ekologiczne jest coraz popularniejsze, stanowi ono jedynie 1 proc. gruntów rolnych.

Rośliny są ogromnie ważnym źródłem potencjalnych nowych leków. Często dostarczają nam one chemicznych wzorców do projektowania nowych medykamentów. Jednak naukowcy z całego świata twierdzą, że niezrównoważone wykorzystanie dzikich roślin leczniczych przyczynia się do utraty bioróżnorodności i może ograniczyć możliwości pozyskiwania leków z natury w przyszłości.

"Właśnie w czasie, gdy najbardziej ich potrzebujemy, grozi nam utrata wielu ważnych gatunków" - stwierdziła dr Cassandra Quave, etnobotaniczka medyczna i profesorka nadzwyczajna na Uniwersytecie Emory w Atlancie w stanie Georgia.

Penicylina, morfina i niektóre z najskuteczniejszych leków przeciwnowotworowych, jakimi dysponujemy obecnie, pochodzą z naturalnych źródeł. Wielu największych zabójców ludzkości, w tym rak i choroby serca, są leczone lekami pochodzącymi z roślin i grzybów. Według Światowej Organizacji Zdrowia 11 proc. podstawowych leków na świecie pochodzi z roślin kwitnących. W tym momencie tracimy jednak cenne gatunki roślin, zanim zdajemy sobie sprawę z ich istnienia.

"Ludzie wykorzystali właściwości tylko stosunkowo niewielkiej liczby gatunków. Niektóre substancje chemiczne wytwarzane przez rośliny i grzyby są tak złożone, że nadal nie potrafimy ich wytworzyć syntetycznie - weźmy dla przykładu winkrystynę, stosowaną w leczeniu białaczki u dzieci, czy winblastynę, używaną w leczeniu choroby Hodgkina" - powiedziała dr Melanie-Jayne Howes, główna badaczka w dziedzinie chemii biologicznej w Kew Garden. Wzrost popytu na leki pochodzenia naturalnego jest, według raportu opublikowanego przez Kew Gardens w 2020 roku, czynnikiem napędzającym utratę różnorodności biologicznej.

Z badania, które wykazało, że rzeki z większą ilością gatunków lepiej radzą sobie z usuwaniem nadmiaru substancji odżywczych z wody wynika, że zachowanie bioróżnorodności może pomóc w ochronie strumieni przed zanieczyszczeniem azotem.

"Wyniki sugerują, że kraje rozwijające się, które utrzymują rzeki i jeziora bogate gatunkowo, mogą zaoszczędzić pieniądze na oczyszczaniu wody" - stwierdził Bradley Cardinale, autor badania na ten temat opublikowanego w "Nature", ekolog wodny z Uniwersytetu Michigan w Stanach Zjednoczonych.

Na jakość powietrza natomiast na wiele sposób wpływają drzewa. Są one także bioindykatorami w tym aspekcie, wskazując na stan jego zanieczyszczenia.

Według badania opublikowanego kilka lat temu w czasopiśmie "Nature", utrata bioróżnorodności wpłynie także na rozkład materii organicznej i obieg składników odżywczych.

"W obecnym kontekście alarmujących wskaźników utraty różnorodności biologicznej na całej planecie, wyraźnie pokazujemy, że organizmy, które również mierzą się z większym ryzyka wyginięcia, są kluczowe dla procesu rozkładu materii" - stwierdził Frank Berendse, jeden z naukowców odpowiedzialnych za badanie. Eksperyment naukowców pokazał, że utrata różnorodności ściółki spowalnia obieg węgla i azotu w ekosystemach wodnych i lądowych.