Dżdżownice – najeźdźcy z południa w Arktyce

Wokół tajemnicy życia na Ziemi

Dla dżdżownic, mimo niezbyt urokliwego wyglądu, mamy wiele sympatii, gdyż pamiętamy jeszcze ze szkoły, że są one bardzo pożytecznymi organizmami, nie tylko dla rolników. Po raz pierwszy na te zwierzęta i ich związek z żyznością gleby zwrócił uwagę angielski przyrodnik Gilbert White w 1789 r. Pod koniec życia wiele uwagi dżdżownicom w systemie glebowym poświęcił Karol Darwin pisząc o nich w książce „The formation of vegetable mould through the action of worms with observations on their habits” w 1881 r. Była to ostatnia praca naukowa Darwina i jednocześnie pierwsza poważna rozprawa badawcza poświęcona dżdżownicom. Lista „zasług” tych zwierząt jest długa: odżywiają się związkami mineralnymi i organicznymi zawartymi glebie oraz w rozkładających się resztkach roślin i zwierząt. Niestrawione resztki wydalane są jako tzw. koprolity – grudki żyznej próchnicy. Powodują rozkład materii organicznej i równomierne jej rozmieszczenie w glebie. Tworzą korzystną strukturę gruzełkowatą gleby. Zwiększają przyswajanie przez rośliny wielu składników mineralnych np. azotu, potasu, fosforu, magnezu i wapnia. Drążą korytarze w glebie powodując jej spulchnianie, napowietrzenie i lepsze nawodnienie, a także rozrastanie się korzeni roślin. Są ważnym źródłem pokarmu dla różnych zwierząt.

Niestety dzisiaj w świecie, coraz wydatniej przez nas przekształcanym i niszczonym, dżdżownice z roli sprzymierzeńca stają się zagrożeniem. Ich rola w przyspieszaniu topnienia Arktyki staje się coraz bardziej znacząca. Topnienie Arktyki będzie niezwykle trudno zatrzymać, z uwagi na ogromne ilości gazów cieplarnianych wyemitowanych w przeszłości i nadal uwalnianych. Obecnie Arktyka ociepla się dwa razy szybciej w porównaniu do reszty świata (Landrum, Holland 2020).

Wzrost roślin arktycznych jest głównie ograniczany dostępem do azotu. Spowodowane jest to wolnym przebiegiem procesów mikrobiologicznych w glebie, który z kolei wynika z niskich temperatur. Przepływ azotu pomiędzy roślinami a glebą jest również utrudniony z powodu braku większych detrytusożerców (np. dżdżownic). Jednocześnie coraz wyższe temperatury w tym regionie ułatwiają osiedlenie się i przetrwanie południowych najeźdźców, czyli dżdżownic. Wcześniej zamarznięte gleby ograniczały zadomowienie dżdżownic. Ostatnio w tym regionie pojawiają się one coraz liczniej i sprawiają, że gleba staje się coraz bardziej żyzna. W tym wypadku działalność dżdżownic stwarza ogromne zagrożenie, gdyż efektem jest utrata pokrywy śnieżnej. Wzrost roślin jest uzależniony od azotu, a dżdżownice dostarczają go roślinom, wspomagając ich wzrost. Ponadto dżdżownice stymulują procesy mikrobiologiczne. Rośliny wyrastają coraz wyższe, wystają ze śniegu, zmieniają albedo w regionie, odbijają mniej światła, pochłaniają więcej ciepła i przyspieszają topnienie śniegu. W ten sposób dżdżownice utrwalają błędne koło ocieplenia (Blume-Werry et al. 2020).

Od jakiegoś czasu wiemy w jaki sposób dżdżownice przedostają się  w okolice bieguna północnego. Zwiększenie liczby wizyt ludzi w regionach polarnych w połączeniu z ociepleniem klimatu zwiększa potencjał wprowadzenia i osiedlenia się obcych gatunków. W jednym z badań okazało się, że podróżni przybywający w region Svalbardu samolotem przenoszą na butach nasiona. Przeciętnie stwierdzono 3,9 nasion na obuwiu jednej osoby. W laboratorium w symulowanych warunkach arktycznych 26% tych nasion wykiełkowało (Ware et al. 2011).

Dżdżownice przemieszczają się w tempie od pięciu do dziesięciu metrów rocznie. Oznacza to, że nigdy nie byłyby w stanie samodzielnie dotrzeć w ten region po epoce lodowcowej. Badania dowiodły, że dżdżownice dostają się do Arktyki podobnie jak nasiona roślin, zawleczone przez człowieka. Mogą stanowić poważne zagrożenie dla niektórych z najbardziej odległych i chronionych środowisk arktycznych w północnej Europie. Te pożyteczne zwierzęta glebowe stały się bardzo niebezpiecznym gatunkiem inwazyjnym (Wackett et al. 2018). Arktyka doświadcza dzisiaj wielu perturbacji, które mogą prowadzić do szybkiej i głębokiej restrukturyzacji ekosystemów. Zmieniamy ten rejon świata na wiele sposobów i nie tylko spalanie paliw kopalnych stanowi dla niego zagrożenie.

Prof. Piotr Skubała

Literatura:
- Blume-Werry G., Krab E. J., Olofsson J., Sundqvist M. K., Väisänen M. et al. 2020. Invasive earthworms unlock arctic plant nitrogen limitation. „Nature Communications” 11(1766), doi.org/10.1038/s41467-020-15568-3.
- Landrum, L., Holland, M. M. 2020. Extremes become routine in an emerging new Arctic. „Nature Climate Change”, doi.org/10.1038/s41558-020-0892-z
- Wackett A. A., Yoo K., Olofsson J., Klaminder J. 2018. Human-mediated introduction of geoengineering earthworms in the Fennoscandian arctic. „Biological Invasions” 20: 1377–1386, doi.org/10.1007/s10530-017-1642-7.
- Ware Ch., Bergstrom D. M, M üller E., Alsos I. G. 2011. Humans introduce viable seeds to the Arctic on footwear. „Biological Invasions” 14(3): 567-577.