Obnovené ustricové útesy pri pobreží Severnej Karolíny podľa nového výskumu odstraňujú z vody viac dusíka, než naznačovali doterajšie odhady. Vedci zistili, že významná časť dusíka sa neodstraňuje len mikrobiálnou denitrifikáciou, ale zostáva dlhodobo uložená priamo v rastúcich útesoch. To mení pohľad na to, akú úlohu môžu mať ustrice pri zlepšovaní kvality pobrežných vôd zaťažených splaškami, odpadovou vodou a hnojivami.
Oysters Clean Up More Nitrogen Pollution Than We Thought.
Ustrice rodu Crassostrea virginica vytvárajú pri atlantickom pobreží útesy tým, že svoje lastúry spájajú do pevných štruktúr. Práve tie poskytujú útočisko mnohým druhom a zároveň pomáhajú rybárstvu. Obnova ustricových útesov sa preto nezačala len kvôli ekológii, ale aj kvôli návratu vyčerpaných lovísk. Dnes sa však ukazuje, že tieto útvary prinášajú aj ďalší prínos: pomáhajú odstraňovať prebytočné živiny z pobrežných vôd.
Nadbytočný dusík sa do mora dostáva najmä vtedy, keď sa do pobrežného prostredia splavujú odpadové vody, splašky a hnojivá. Doterajšie práce sa pri ustricových útesoch sústreďovali hlavne na denitrifikáciu. Pri tomto procese mikróby premieňajú organický dusík z odumretých ustríc a ich výlučkov na inertný plyn. Ak však časť organického dusíka tomuto rozkladu unikne, môže zostať pochovaná v samotnom útese. Práve tento mechanizmus bol zatiaľ preskúmaný oveľa menej.
Štúdia v PLoS One sa zamerala práve na túto menej sledovanú cestu. Výskumníci pracovali s 20 ustricovými útesmi v Rachel Carson National Estuarine Research Reserve neďaleko Beaufortu v Severnej Karolíne, ktoré vedci z University of North Carolina obnovili približne pred tromi desaťročiami. Už v roku 2011 z nich odobrali vrty cez celú hrúbku útesov. Vzorky mali priemer asi 10 centimetrov a pokrývali útvary hrubé od 10 do 55 centimetrov. Následne ich rozdelili na päťcentimetrové úseky, uzavreli a uložili do mrazničky na ďalšie analýzy.
Anne Margaret Smiley z UNC at Chapel Hill potom v jednotlivých vrstvách merala obsah dusíka. V horných približne 10 centimetroch útesu organickú hmotu intenzívne rozkladajú mikróby, no hlbšie koncentrácie dusíka rástli. Keď výskumníci porovnali všetky vzorky, vyšlo im, že jeden štvorcový meter útesu v priemere každoročne uloží viac než 6 gramov dusíka. To je podobné tempu, akým ustricové útesy odstraňujú dusík denitrifikáciou.
Praktický význam je jednoduchý: ak sa do hodnotenia ustricových útesov započíta aj tento „pochovaný“ dusík, ich prínos pre čistenie vody je väčší, než sa doteraz predpokladalo. Nejde teda len o biotop pre ďalšie živočíchy, ale aj o prirodzený nástroj, ktorý pomáha tlmiť znečistenie živinami v plytkých pobrežných oblastiach.
Rozdiely medzi útesmi však boli výrazné. Množstvo uloženého dusíka sa pohybovalo od 1 do 15 gramov na štvorcový meter za rok. Záležalo najmä na tom, kde útes rástol. Na piesčitých plošinách ukladali útesy v prílivovej zóne v priemere viac ako dvojnásobok dusíka oproti útesom trvalo ponoreným pod hladinou. Podľa autorov to súvisí s tým, že prílivové útesy rastú rýchlejšie, a tým pod sebou prekrývajú viac materiálu. Naopak, prílivové útesy na okraji slanísk ukladali dusíka menej, pravdepodobne preto, že ich rast spomaľuje sediment z okolitých močiarov.
Autori sa pokúsili tento ekologický prínos prepočítať aj na peniaze. North Carolina’s Department of Environmental Quality oceňuje každý kilogram dusíka odstráneného z prostredia na 26,39 dolára v cenách roku 2024. Pri použití tejto hodnoty vyšlo, že dusík, ktorý jeden hektár ustricového útesu každý rok odstráni z pobrežnej vody a uloží, má v priemere hodnotu asi 1 700 dolárov. Oproti starším odhadom to zvyšuje hodnotu služby odstraňovania dusíka o 25 až 42 percent.
V širšom pohľade na celý okres, kde leží rezervácia Rachel Carson, tím odhadol, že všetky miestne ustricové útesy každoročne uložia asi 120 000 kilogramov dusíka. V plytkých zálivoch a lagúnach to podľa prepočtu predstavuje hodnotu presahujúcu 3 milióny dolárov ročne.
Prečo sú ustricové útesy dôležité aj mimo rybárstva
Ustricové útesy patria medzi ekosystémy, ktoré spájajú viacero funkcií naraz. Poskytujú priestor ďalším druhom, ovplyvňujú pohyb vody a môžu prispievať aj k čistejšiemu pobrežnému prostrediu. V texte zdroja sa pripomína, že obnova ustríc sa pôvodne spájala najmä s obnovou rybolovu. Dnes však vedci a správcovia pobrežia sledujú aj ich širšie ekosystémové služby, teda prínosy, ktoré z týchto útesov majú ľudia aj okolité prostredie.
Snímka zobrazuje: Oysters Clean Up More Nitrogen Pollution Than We Thought.
To je dôležité aj preto, že svet prišiel v dôsledku nadmerného lovu a zhoršovania životného prostredia o 85 % ustricových útesov. Ak sa ukáže, že obnovené útesy viažu viac dusíka, než sa predpokladalo, môže to posilniť argumenty pre ich ďalšiu obnovu tam, kde to miestne podmienky umožňujú.
Ako sa dusík v útese stráca z obehu
V pobrežných vodách je nadbytok dusíka problém preto, že podporuje nežiaduce zmeny v ekosystéme. Zdrojový text sa sústreďuje na dve cesty, ktorými sa dusík môže z prostredia odstrániť. Prvou je denitrifikácia, pri ktorej mikróby premenia organický dusík na plyn. Druhou je ukladanie dusíka do samotného útesu počas jeho rastu.
Snímka zobrazuje: Researchers collected cores from 20 oyster reefs in coastal North Carolina. Credit: Antonio Rodriguez/Institute of Marine Sciences, UNC-Chapel Hill.
Práve druhý mechanizmus bol doteraz v úzadí. Keď útes postupne narastá do výšky a do šírky, starší materiál zostáva prekrytý novšími vrstvami. Ak sa v ňom dusík udrží a nerozložia ho mikróby v povrchovej časti, môže zostať v útese viazaný dlhodobo. Všeobecne povedané, ide o podobný princíp ako pri ukladaní organického materiálu do sedimentov: čo sa rýchlo nerozloží, môže sa na dlhší čas vyradiť z aktívneho obehu.
Výsledky ukazujú, že nie všetky ustricové útesy pracujú rovnako. Veľkú úlohu má poloha v rámci pobrežného prostredia. V tomto prípade sa ako účinnejšie javili útesy v prílivovej zóne na piesčitých plochách. Podľa autorov rastú rýchlejšie, a preto dokážu pod seba ukladať viac materiálu obsahujúceho dusík.
Snímka zobrazuje: Intertidal oyster reefs, like this one in coastal North Carolina, are exposed above water at low tide. Credit: Johanna Rosman/Institute of Marine.
Naopak, útesy na okraji slanísk ukladali menej dusíka než iné prílivové útesy. Zdroj uvádza ako možné vysvetlenie sediment z priľahlých močiarov, ktorý môže rast útesu spomaľovať. To ešte neznamená, že jeden typ lokality je vždy lepší vo všetkých ohľadoch. Znamená to však, že pri obnove útesov môže byť výber miesta rozhodujúci, ak je cieľom aj znižovanie dusíkového zaťaženia.
Čo tieto čísla znamenajú pre správu pobrežia
Pre úradníkov a samosprávy býva dôležité nielen to, či ekosystém funguje, ale aj to, ako sa jeho prínos dá porovnať s nákladmi na iné opatrenia. Preto autori prepočítali ukladanie dusíka na ekonomickú hodnotu. Takéto odhady samozrejme nevystihujú všetko, čo útes robí, no pomáhajú zaradiť prírodné riešenia do praktického rozhodovania.
Snímka zobrazuje: Over a dark blue-green square appear the words Special Report: The State of the Science 1 Year On.
Ak jeden hektár ustricového útesu predstavuje priemernú hodnotu asi 1 700 dolárov ročne len v tejto jednej službe, ide o argument, ktorý môže pri plánovaní obnovy pobrežia zavážiť. Zdroj zároveň pripomína, že po započítaní ukladania dusíka stúpli doterajšie odhady hodnoty odstraňovania dusíka o štvrtinu až takmer polovicu. To naznačuje, že staršie výpočty mohli byť pri hodnotení útesov príliš konzervatívne.
Čo ešte nevieme a čo môže nasledovať
Hoci výsledky ukazujú, že ustricové útesy viažu viac dusíka, než sa predpokladalo, nejde o univerzálne číslo použiteľné pre každé pobrežie. Už samotný výskum ukázal široké rozpätie medzi jednotlivými lokalitami. To znamená, že miestne podmienky môžu konečný efekt výrazne meniť.
Z textu tiež vyplýva, že ukladanie dusíka v ustricových útesoch bolo doteraz skúmané menej než denitrifikácia. Prirodzeným ďalším krokom preto bude overovanie podobných meraní v iných oblastiach a pri iných typoch útesov. V širšom kontexte by to mohlo spresniť, kde obnova ustríc prináša najväčší úžitok nielen pre biodiverzitu a rybárstvo, ale aj pre kvalitu vody.
Na poskytovanie tých najlepších skúseností používame technológie, ako sú súbory cookie na ukladanie a/alebo prístup k informáciám o zariadení. Súhlas s týmito technológiami nám umožní spracovávať údaje, ako je správanie pri prehliadaní alebo jedinečné ID na tejto stránke. Nesúhlas alebo odvolanie súhlasu môže nepriaznivo ovplyvniť určité vlastnosti a funkcie.
Funkčné
Vždy aktívny
Technické uloženie alebo prístup sú nevyhnutne potrebné na legitímny účel umožnenia použitia konkrétnej služby, ktorú si účastník alebo používateľ výslovne vyžiadal, alebo na jediný účel vykonania prenosu komunikácie cez elektronickú komunikačnú sieť.
Predvoľby
Technické uloženie alebo prístup je potrebný na legitímny účel ukladania preferencií, ktoré si účastník alebo používateľ nepožaduje.
Štatistiky
Technické úložisko alebo prístup, ktorý sa používa výlučne na štatistické účely.Technické úložisko alebo prístup, ktorý sa používa výlučne na anonymné štatistické účely. Bez predvolania, dobrovoľného plnenia zo strany vášho poskytovateľa internetových služieb alebo dodatočných záznamov od tretej strany, informácie uložené alebo získané len na tento účel sa zvyčajne nedajú použiť na vašu identifikáciu.
Marketing
Technické úložisko alebo prístup sú potrebné na vytvorenie používateľských profilov na odosielanie reklamy alebo sledovanie používateľa na webovej stránke alebo na viacerých webových stránkach na podobné marketingové účely.
