Przez Islandię, krainę lodowców, wulkanów, gejzerów i wodospadów, przebiega szczelina dzieląca dwie potężne płyty tektoniczne – północnoamerykańską i euroazjatycką. Geologicznie kraj „ognia i wody” zaliczany jest do dwóch kontynentów. To unikatowe położenie geograficzne sprawia, że wyspa jest kluczowym obszarem badań nie tylko zmian klimatycznych, ale także zagrożeń związanych z antropogenicznymi wymianami flor w transekcie europejsko- amerykańskim oraz subarktyczno-arktycznym.

Dr hab. Adam Rostański na tle stromego zbocza nad Fiordem Eyja (północna Islandia)

Dla naukowców jest to niezwykły poligon badawczy. Obserwują wszystkie zachodzące na wyspie zjawiska ekologiczne, ponieważ mogą mieć one ogromne znaczenie w globalnych przemianach środowiska przyrodniczego, które decydować będą o jakości życia człowieka w najbliższych stuleciach.

Botanik dr hab. Adam Rostański, adiunkt w Katedrze Botaniki i Ochrony Przyrody Wydziału Biologii i Ochrony Środowiska, od początku swojej kariery zawodowej interesuje się tematyką związaną z ekologią, taksonomią roślin, śledzi także wpływ antropopresji (ogół działań człowieka mający wpływ na przemiany szaty roślinnej). Wykorzystując metodę fitoindykacji, prowadzi monitoring różnych środowisk, eksplorował m.in. zdegradowane tereny poprzemysłowe Górnego Śląska. Od 2015 roku Adam Rostański kierował zespołem badawczym, który realizował projekt pn. „Zarządzanie różnorodnością biologiczną w aspekcie zmian klimatycznych oraz zagrożenia inwazją gatunków geograficznie obcych”. Badania przeprowadzane były w północno-wschodniej Islandii, a projekt finansowany był przez Fundusze Norweskie – Fundusz Współpracy Dwustronnej (FWD) w ramach Mechanizmu Finansowego EOG PLO2 „Ochrona różnorodności biologicznej i ekosystemów”.

Islandia jest najmłodszym obszarem kontynentu europejskiego. Pierwsi osadnicy pojawili się na wyspie dopiero pod koniec IX wieku. Jej niewielką powierzchnię (1/3 powierzchni Polski) zamieszkuje około 300 tys. ludności. Malownicze plenery, ponad 100 wulkanów, gorące gejzery, a przede wszystkim kolorowe światła zorzy polarnej (aurora borealis) przyciągają ogromne rzesze turystów – w 2017 roku ich liczba przekroczyła 2 mln.

Wyspa zbudowana jest głównie ze skał wulkanicznych, a jej szata roślinna jest obiektem stałych obserwacji, ponieważ – jak wyjaśnia naukowiec – położenie wyspy, która jest granicą pomiędzy Europą i Ameryką, pozwala śledzić zjawisko międzykontynentalnej wymiany flor. Podstawowym celem projektu było sporządzenie dokumentacji stanu głównych ekosystemów tundry arktycznej w obliczu zagrożenia siedlisk przyrodniczych przez inwazyjne gatunki obce i globalne ocieplenie klimatu.

Fakt, że Islandia stosunkowo niedawno została skolonizowana, ma zdaniem biologa bardzo duże znaczenie.

– Ręka ludzka miała bowiem mniejszy wpływ na szatę roślinną i całe środowisko przyrodnicze niż ręka przyrody, czyli m.in. aktywność wulkaniczna – uzupełnia badacz.

Do polskiego zespołu należeli także naukowcy z Katedry Botaniki i Ochrony Przyrody Wydziału Biologii i Ochrony Środowiska UŚ: prof. dr hab. Barbara Tokarska-Guzik oraz dr Andrzej Pasierbiński, stronę norweską reprezentowali naukowcy z Islandzkiego Instytutu Historii Naturalnej w Akureyri: botanik dr Paweł Wąsowicz i dr Starri Haidmarsson, specjalista w dziedzinie tundry i porostów tundrowych.

– Doktor Paweł Wąsowicz był moim doktorantem – wspomina kierownik projektu. – Ponad sześć lat temu rozpoczął pracę w Islandzkim Instytucie Historii Naturalnej, wkrótce został kuratorem zielników w Reykjaviku i Akureyri. Zadomowił się na Islandii i zyskał uznanie tamtejszego środowiska naukowego. Kiedy więc projekt był gotowy, znalezienie partnera w Islandii nie stanowiło żadnego problemu, zwłaszcza, że doktor Wąsowicz jest właściwie jedynym aktywnym botanikiem na wyspie.

Wierzba zielna (Salix herbacea) w otoczeniu krzaczkowatych plech porostów z rodzaju chrobotek (Cladonia), w tle pędy bażyny czarnej (Empetrum nigrum)

Oswojenie się ze specyfiką islandzkiego klimatu nie jest łatwe, szczególnie zimą, kiedy prędkość bardzo silnych wiatrów dochodzi czasem do 200 kilometrów na godzinę, swoista jest także roślinność wyspy.

– Rośliny tundry krzewinkowej sięgają najwyżej do kolan, zadrzewienia są bardzo rzadkie i pochodzą najczęściej z nasadzeń – mówi botanik. – Islandczycy żartują, że jeśli ktoś zgubi się w lesie na Islandii, wystarczy, aby wstał z kolan – bez problemu zobaczy wówczas, gdzie jest. Ze względu na klimat i wiatry szata roślinna o charakterze tundrowym: krzewinkowym i mszysto-porostowym jest niska, ale nie uboga, występuje tam kilkaset gatunków roślin kwiatowych. Dla nas jest ona szczególnie interesująca, ponieważ prawie połowa występujących tam gatunków pojawia się w Polsce jedynie w najwyższych partiach gór lub nielicznych torfowiskach w północnej części kraju. Niektóre rośliny są u nas bardzo rzadkie, a tam są ich całe łany. To ogromna uczta duchowa dla botanika.

Dla przybysza z Europy Środkowej problemem jest oswojenie się z morskim klimatem, odczuwalną różnicą temperatur na niezbyt dużych wysokościach, a przede wszystkim z nietypową długością pór roku, dnia i nocy. Lato jest krótkie (2 miesiące), bywa bardzo ładne, słoneczne, ale dzień trwa wówczas 21 godzin, a noc zaledwie 3. Zima gości na wyspie przez 6 miesięcy.

– Nasza praca polegała na założeniu kilkudziesięciu powierzchni monitoringowych w zbiorowiskach tundry krzewinkowej i tundry mszysto-porostowej – relacjonuje badacz. Są to dosyć ubogie, typowe dla obszarów subarktycznych zbiorowiska roślinne. Na wytyczonych powierzchniach badawczych dokonywaliśmy bardzo szczegółowych spisów gatunków roślin, mszaków oraz porostów. Zebrany materiał posłużył do porównania z danymi wcześniejszymi, które Islandczycy skrupulatnie gromadzą, nie przeprowadzano jednak dotychczas tak drobiazgowych obserwacji, na niewielkich powierzchniowo poletkach (metr na metr), które zakładałyby jednocześnie reżim powtarzalności pól badawczych, oraz tak dokładnej metodyki pobierania informacji, jaką wymuszają badania fitoindykacyjne.

Od połowy lat 70. ubiegłego wieku naukowcy z Wydziału Biologii i Ochrony Środowiska pracują z wykorzystaniem metod fitoindykacjnych, umożliwiających badanie aktualnego stanu środowiska za pomocą roślinności.

– Od początku jest to nasze podstawowe narzędzie pracy – wyjaśnia dr hab. Adam Rostański. – Metoda ta okazała się szczególnie przydatna, kiedy prowadziliśmy w naszym regionie badania, które pozwalały określić wpływ zanieczyszczeń na szatę roślinną. Efekty wielu prowadzonych wówczas projektów badawczych stały się źródłem bardzo cennych informacji i wykreowały nasz ośrodek w kierunku fitoindykacjnym w botanice. Następstwem eksploracji obszarów przekształconych przez człowieka były badania gatunków obcego pochodzenia. W tej dziedzinie jednym z najlepszych specjalistów w kraju jest prof. dr hab. Barbara Tokarska-Guzik, która w naszym projekcie zajmowała się interpretacją wzorców rozmieszczenia gatunków roślin obcego pochodzenia.

Inwazja tych roślin jest tematem badawczym niemal wszystkich ośrodków na świecie, ponieważ gatunki obce zarówno sprowadzane świadomie, jak i pojawiające się niezależnie od człowieka (przenoszone np. podczas transportu towarów z najdalszych zakątków świata), zadomowiając się, wypierają gatunki rodzime.

Przykładem może być sprowadzona do Europy, prawdopodobnie przypadkiem, także jako ozdoba akwariów, moczarka kanadyjska (Elodea canadensis Michx). Jej środowiskiem naturalnym jest Ameryka Północna, w ciągu dwustu lat roślina ta opanowała jednak Europę, Azję i Australię. W Polsce można ją spotkać w każdym niemal zbiorniku wodnym, także w rzekach, a nawet w potokach. Znacznie groźniejsze dla naszego środowiska są rdestowce (Reynoutria) świadomie sprowadzone z Azji Wschodniej jako rośliny ozdobne, które opanowały całą Europę i są wyjątkowo ekspansywne. Dziś zarastają brzegi większości naszych rzek. Rdestowce japoński i sachaliński wypierają rodzime gatunki, ponieważ nie mają naturalnych wrogów. Ich liście i pędy nie znalazły tu skutecznych konsumentów, tworzą więc potężną i niebezpieczną dla środowiska nekromasę. Podobnych zniszczeń dokonały różne gatunki barszczu (Herackleum), spośród których najgorszą sławą okrył się barszcz Sosnowskiego. Roślina ta pochodzi z rejonu Kaukazu i rozprzestrzeniła się na rozległych obszarach Europy.

Islandia boryka się z barszczem perskim (Heracleum persicum), który pojawia się nad potokami i jest gatunkiem trudnym do opanowania. Równie inwazyjny jest na wyspie łubin nutkajski (Lupinus nootkatensis), który dotarł tam z Alaski. Jego piękne, niebieskie kwiaty zachęcają tubylców do masowego rozsiewania, ponieważ ich zdaniem błękitne łany ożywiają monotonny, szary i pozornie nieciekawy krajobraz.

– To jest przedstawiciel rodziny motylkowatych, której gatunki dzięki bakteriom korzeniowym mają zdolność absorbowania azotu z powietrza. Wzbogacają bardzo silnie podłoże w substancje azotowe, których deficyt charakteryzuje obszary arktyczne. Tego typu gatunki zmieniają charakter podłoża, dając początek inwazji innych obcych roślin i na trwałe zmieniają układ fizykochemiczny gleby. To są procesy nieodwracalne – konkluduje botanik.

Zespół pracował na półwyspie Melrakkaslétta oraz w górach północnej Islandii – tam pola monitoringowe zakładane były co 10 m do wysokości 1800 m.

– Badaliśmy skład gatunkowy roślin i ich udział ilościowy w pokrywie roślinnej – uzupełnia kierownik projektu. – Pomiar ten pozwoli zaobserwować migrację gatunków górskich wzwyż i ekspansję gatunków bardziej ciepłolubnych ku górze. Takie monitorowanie umożliwia interpretację i ocenę tego, jak zmiana składu szaty roślinnej koreluje ze zmianami klimatycznymi, pozwala także na uchwycenie dynamiki zmian szaty roślinnej z uwzględnieniem ocieplenia o 1–2 stopnie Celsjusza.

Projekt został zakończony w 2018 roku, a naukowcy przygotowują materiał do publikacji, mają także nadzieję uzyskać środki na kontynuację badań w ramach kolejnego projektu, który tym razem pozwoliłby na analizę porównawczą.