NOWOŚĆ!Już dziś zapisz się, aby otrzymywać nasz newsletter! Zapisz się 

Kongres

Rzeki układem krążenia planety

Sieć tętnic i żył jest skomplikowanym układem, którego zadaniem jest utrzymanie organizmu przy życiu. Gdy układ krwionośny niedomaga, cierpi na tym cały organizm, w tym serce i mózg człowieka.

Jakość życia oraz dobrostan, nie tylko somatyczny, lecz i psychiczny, pogarsza się. Podobnie jest z „układem krwionośnym” naszej planety, czyli z systemami rzecznymi, które również w pewien sposób utrzymują Ziemię przy życiu. Dlaczego rzeki są tak ważne i dlaczego znajdujemy wyraźną analogię do układu krwionośnego ludzkiego organizmu?

Po pierwsze, znajdziemy podobieństwa wizualne. Jeśli spojrzymy na kontynenty pokryte siecią większych i mniejszych cieków, automatycznie nasuwa się podobieństwo z siecią naczyń krwionośnych. Następne, chyba ważniejsze podobieństwo, które się ujawnia, dotyczy funkcji, jaką rzeki pełnią w życiu naszej planety. Rolą przewodnią, podobnie jak rolą układu krwionośnego w organizmie ludzkim, jest funkcja transportowa. Rzeki doprowadzają niezbędną do życia słodką wodę oraz substancje odżywcze do wielu miejsc na wszystkich kontynentach. Dzięki temu możliwe jest życie i funkcjonowanie wielu organizmów, nie tylko tych stricte wodnych. Przykładem może być masowa wędrówka ryb takich jak łososie na Alasce, które – obumierając po tarle – są głównym źródłem materii organicznej przetransportowanej z oceanu.

Po drodze są one łupem wielu ptaków i niedźwiedzi, wprowadzając te substancje w obieg lądowy. Rzeki stanowią korytarze migracyjne i nie dotyczy to tylko samej rzeki, ale również całych dolin rzecznych, które tworzą specyficzne szlaki wędrowne dla zwierząt wodnych, ziemno-wodnych oraz lądowych. Strefa brzegowa systemu rzecznego, jak i jego ujście do morza. Tworzy również jedno z najbogatszych pod kątem przyrodniczym miejsce na Ziemi, czyli ekotony i estuaria, gdzie organizmy oraz siedliska słodkowodne mieszają się z lądowymi czy morskimi.

Nie sposób nie wspomnieć o rzekach jako środowisku życia ryb i innych organizmów wodnych, w którym albo żyją przez cały czas, albo tylko przez pewien okres swego życia. Te drugie organizmy możemy podzielić na takie, które rodzą się oraz wczesne etapy życia spędzają w rzece. Następnie wędrują do morza, by tam intensywnie się odżywiać, rosnąć i dojrzewać, by finalnie znów wpłynąć do rzek w celu wydania potomstwa. Takie zwierzęta nazywamy anadromicznymi, a należą do nich przede wszystkim ryby łososiowate i jesiotrowate. Odwrotnie zachowują się ryby katadromiczne, które rozradzają się w wodzie morskiej i tam przechodzą wczesne fazy rozwoju, by następnie żyć, rosnąć i dojrzewać w wodzie słodkiej. Przykładem takiego organizmu jest węgorz europejski. Także larwy wielu owadów spędzają większość życia w wodzie, a ich dorosłe formy lądowo-powietrzne służą głównie reprodukcji.

Podobnie jak w ludzkim organizmie przerwanie naczynia krwionośnego i zerwanie ciągłości systemu skutkuje większą bądź mniejszą dysfunkcją, tak również zdrowy system rzeczny powinna charakteryzować ciągłość. Ciągłość rzeki nie stoi w sprzeczności z jej zmiennym charakterem, a w zasadzie ta zmienność z ciągłości wynika. Górne odcinki rzek charakteryzuje wąskie koryto o dużym spadku i silnym nurcie. Odcinki te nazywamy strumieniami, które następnie mogą przechodzić w potoki. W tych górnych odcinkach rzeki żywe organizmy pracują nad rozdrabnianiem grubocząsteczkowej materii organicznej. Dlatego mówi się o występującym w tej części rzeki tzw. ekosystemie detrytusowym. Górne odcinki rzek zamieszkują gatunki reofilne, czyli prądolubne, dobrze czujące się w wartkim nurcie, wśród kamieni i żwiru na dnie. Charakterystycznym składnikiem ichtiofauny będą tu strzeble i głowacze, a jako czołowy drapieżnik będzie dominował pstrąg potokowy.

Dalej, w środkowym odcinku rzeki, jej życie i struktura gatunkowa zmieniają się wraz z poszerzeniem i pogłębieniem koryta oraz zwolnieniem przepływu. Dostrzeżemy coraz więcej roślinności rosnącej zarówno przy brzegu, jak również w wodzie. Bogactwo naczyniowej roślinności wodnej oraz jednokomórkowych glonów zdecydowało o nazwaniu środkowego odcinka rzeki tzw. ekosystemem fotosyntezy. Tutaj wśród zwierząt bezkręgowych dominują organizmy żywiące się materią zdrapaną z dna, kamieni i roślin oraz organizmy filtrujące. Tymi bezkręgowcami żywią się ryby charakterystyczne dla środkowego biegu rzeki. Ponieważ nurt jest tu zdecydowanie słabszy niż w górnym odcinku, coraz więcej gatunków ryb może żyć w tym siedlisku. Oprócz łososiowatych pojawią się licznie reofilne ryby karpiowate, takie jak brzana, świnka czy jelec. Liczny będzie też śliz, kiełb i piekielnica. Wśród fakultatywnych drapieżników pojawi się kleń i okoń, natomiast obligatoryjni drapieżcy reprezentowani będą głównie przez bolenia i szczupaka.

Wraz z biegiem rzeki koryto będzie się poszerzać, a często rozlewać szeroko w dolinie rzecznej, tworząc rozlewiska i starorzecza z wodą stojącą. Spowolnienie przepływu wody przekształca rzekę w środowisko zdolne przyjąć organizmy charakterystyczne dla wód stojących i wolnopłynących. Wśród roślinności pojawią się nimfeidy, czyli rośliny o pływających liściach: grążele i grzybienie. Płytkie brzegi zacznie porastać trzcina oraz turzyce, a pod wodą znajdziemy rogatka i wywłóczniki. Bogactwo roślin stwarza idealne warunki do rozwoju fauny bezkręgowej: owadów, mięczaków i skorupiaków. Te ostatnie stworzą większe zespoły zooplanktonu filtrującego, w których skład wchodzić będą liczne wioślarki i widłonogi. Dno rzeki w dużym stopniu zacznie pokrywać sedymentujący organiczny osad, w którym idealne warunki do życia znajdą organizmy bentosowe żywiące się detrytusem, takie jak tubifeksy czy larwy ochotkowatych. Dlatego ten dolny odcinek rzeki często określa się jako tzw. ekosystem sedymentacji.

Ichtiofauna staje się niezwykle liczna i gatunkowo bogata, przeważają ryby karpiowate żerujące w dnie, żywiące się bentosem, oraz zooplanktonofagi. Licznie występują takie gatunki jak leszcz, krąp, płoć oraz okoń. Wśród drapieżników zauważyć możemy sandacza, suma i szczupaka. W zupełnie dolnym odcinku, gdzie rzeka wpada do morza, zaczyna wzrastać zasolenie wody i można napotkać gatunki charakterystyczne dla wód słonawych. Jak wynika z powyższego drożność rzek jest ich podstawową charakterystyką i funkcją. Stąd jednak można debatować znaczące różnice w porównaniu z układem krwionośnym. Przede wszystkim rzeki są wielowymiarowymi, wielkoskalowymi, otwartymi i dynamicznymi ekosystemami, które zapewniają warunki do życia, wzrostu i rozwoju wielu organizmom, w tym również człowiekowi. Mówiąc o rzekach, rozróżniamy wymiary: podłużny, poprzeczny, wertykalny i czasowy. Ciągłość w każdym z nich jest konieczna do funkcjonowania rzeki, jako że wiele organizmów korzysta z nich w procesach życiowych.

Poza omówioną już łącznością podłużną ryby wykorzystują i ciągłość poprzeczną ze strefą zalewową, jak i wertykalną, czyli z nawilżoną powierzchnią rumoszu dennego w trakcie tarła i rozwoju stadiów młodocianych. Zmienność przepływu w czasie kieruje cyklem rozwojowym wielu gatunków. Przykładowo, w wielu miejscach świata okres powodzi wiosennych jest okresem tarła, a następujący po nim okres niskich przepływów letnich jest okresem rozwoju form młodocianych, których przetrwanie zimą jest od niego uzależnione.

Zmienność rzek w czasie i przestrzeni jest ich najbardziej charakterystyczną cechą. Przepływ rzeki (czyli ilość płynącej nią wody) nieustannie się zmienia. Powoduje to nie tylko różnorodność warunków bytowych, takich jak prędkość, głębokość czy jakość wody, lecz także modyfikacje koryta i doprowadza do jego przemieszczania. Procesy te są bardzo zależne od warunków zewnętrznych jak opady, geologia czy szata roślinna zlewni. Dlatego mówimy o systemach otwartych. Ta zależność powoduje wrażliwość ekosystemów rzecznych na wszelkie działania człowieka.

Jak widać, zmienność rzek wynikająca z ciągłości tworzy olbrzymi, ale samowystarczalny system, charakteryzujący się olbrzymią bioróżnorodnością siedlisk, roślin i zwierząt. Zauważmy, że gdy w jakiś sposób ciągłość i harmonia ta zostanie zburzona nawet w jednym z wymiarów, a dzieje się tak zazwyczaj wskutek działalności człowieka, następują niekorzystne zmiany w strukturze oraz liczebności organizmów. Jednym słowem – równowaga biologiczna wynikająca z ciągłości rzeki zostaje zachwiana na skutek stresu, który w środowisku wywołał człowiek wprowadzający swój „porządek”. Czynnikiem stresogennym dla rzeki może być np. pobór wody, budowa piętrzenia w postaci zapory, elektrownia wodna, jaz, jak również wszelkie regulacje koryta rzecznego oraz zabudowa brzegów. Skutki tych działań podejmowanych na masową skalę, często by chronić życie i majątek ludzi, idą ręka w rękę z wypadkowymi zmian klimatu, które mają tendencje zwiększenia częstotliwości i wydłużenia okresów stresogennych takich jak długotrwałe susze. Wielokrotnie, niestety, działania te były i są przeprowadzane bez rozpatrzenia konsekwencji dla ekosystemów rzecznych, a wynika to z braku powszechnej wiedzy społeczeństwa, planujących inżynierów i wykonawców o powyżej opisanych powiązaniach.

Tekst: prof. Piotr Parasiewicz

Tekst ukazał się w Raporcie 5. Kongresu „Zdrowie Polaków” 2023 pod red. prof. Henryka Skarżyńskiego
Foto: pixabay.com

Link do nagrania: Zdrowie rzek – termin akademicki czy przyszła/nadchodząca konieczność?

Powiązane artykuły
Kongres

Aplikacje mobilne w zarządzaniu diagnostyką i terapią szumów usznych

Szumy uszne są dolegliwością przewlekłą i bardzo zmienną – podatną na różnorodne czynniki: środowiskowe, biologiczne, psychologiczne. Aplikacje mobilne w zarządzaniu diagnostyką i…
Kongres

Przez żołądek do mózgu, czyli jak poprawić pamięć

Nutraceutyki to substancje czynne biologicznie, które łączą w sobie wartości odżywcze oraz aktywność farmakologiczną. Zaliczamy do nich między innymi żywność funkcjonalną, wyizolowane…
Kongres

Zdrowie psychiczne to zdrowie publiczne

Ostatnie lata, związane z coraz większym wpływem na życie człowieka cyfrowych technik komunikacji, sztucznej inteligencji, wieloaspektowych doświadczeń wynikających z pandemii COIVID-19, unaoczniają,…
Zapisz się, aby otrzymywać nasz newsletter

    Dodaj komentarz

    Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *