Ohrožení a ochrana mořských ekosystémů 1 2 Ohrožení a ochrana mořských ekosystémů • Hlavní problémy: 1) nadužívání zdrojů 2) ohromné znečišťování 3 Treska (Gadus) Nadměrný rybolov = populace se nestíhají obnovovat ― ryby jsou poslední divoká zvířata co lovíme k jídlu ― víc jak miliarda lidí závislých na rybách jako hl. zdroj bílkovin ad 1) nadužívání zdrojů – zejména příliš velký, rychlý, a neselektivní odlov ryb Příklad tresky v západním Atlantiku (Gadus morhua). Těchto ryb bylo tolik, že i za dob Kolumbových se psalo, jak jich je úplně neuvěřitelné množství v porovnáním s Evropou. Tato ryba byla hrozně důležitým zdrojem potravy v USA a zdálo se, že ta hojnost je nevyčerpatelná. Intenzita rybolovu se zvyšovala až to přesáhlo únosnou mez až tresčí populace a sni rybolov zkolaboval. V r. 1992 byl stanoven zákaz loveni teto ryby v severní Americe. Dodnes se však populace neobnovily. Podobně na tom jsou populace Tuňáka obecného (Thunnus thynnus). Bohužel i přesto že jejich abundance poklesla o 80 % oproti hodnotám před 40ti lety, jejich rybolov stále pokračuje. Lososy v Atlantiku taky téměř vymizeli, a dalo by se pokračovat dalšími a dalšími příklady. 4 McCLENACHAN, L. (2009). Conservation Biology, 23(3), 636-643. 5 1956-1960 6 Shifting baselines (Daniel Pauly 1995) McClenachan, L. (2009) Trophy fish caught on Key West charter boats: (a) 1957 (b) early 1980s (c) 2007 Změny v ekosystému se vždy posuzují ve vztahu k nějakým dřívějším referenčním hodnotám (baselines). Často bereme, že stav přírody, který známe z našeho mládi nebo z dob našich rodičů, je ten “původní” “zdravý” stav. Ale to se ukazuje jako nepravdivé. Tyto „baselines“ se tedy mají tendenci s každou generaci měnit/posouvat…proto „shifting baselines“. Toto je velice důležité z hlediska ochrany přírody. Mořská biologie je de facto velice mladý obor. Teprve v minulem století nám technologie umožnila se potápět a studovat podmořské ekosystémy in situ. Proto ty starší baselines nejsou plně k dispozici a mohou se jen odvozovat. 7 Nadměrný rybolov (overfishing) Průmyslový rybolov – čím dál efektivnější techniky 8 Nadměrný rybolov (overfishing) 9 Nadměrný rybolov (overfishing) Techniky jsou neselektivní -> spoustu “bycatch” (vedlejší úlovek) -> všechen „bycatch“ je házen mrtvý zpět do moře 10 Nadměrný rybolov (overfishing) Techniky jsou neselektivní -> spoustu “bycatch” (vedlejší úlovek) -> všechen „bycatch“ je házen mrtvý zpět do moře 11 Nadměrný rybolov (overfishing) Techniky jsou neselektivní -> spousta vedlejších úlovků (by-catch) -> všechen by-catch je házen mrtvý zpět do moře Long line fishing (noční šňůry) 12 Bottom Trawling – vlečná síť tažená po dně Rollers Nejvíc destruktivní metodou je “bottom trawling”. Rollery doslova POORAJÍ dno. 13 Bottom trawling – vedlejší úlovek je několikanásobně vyšší než množství nachytaných krevet/ryb cílového druhu 14 ➢ nejdestruktivnější metoda ➢ ničí celé ekostémy ➢ podobné tropickému odlesňování, ale na mnohem větší škále Bottom Trawling – vlečná síť tažená po dně 15 Pole and Line - nejvíc šetrná metoda, naprosto selektivní. Zpravidla se takto chytají tuňáci pruhovaní, Katsuwonus pelamis (skipjack tuna). Dají se u nás tyto tuňáci koupit v konzervě – hledejte nápis „Pole and Line“ (Pozn: Já jsem je kdysy našla v obchodě Marks and Spencer v Olympii) 16 • Dnešní status ryb (dle Daniel Pauly): • Ryb všude na světě ubývá ? 52% Nadměrný rybolov - shrnutí 41% Nadměrně loveny již zdecimovány 7% 17 Biomass of table fish in 1900 tons/km2 (map: V. Christensen, SAUP) 18 Biomass of table fish in 1999 (map: V. Christensen, SAUP) 19 • Dnešní status ryb (dle Daniel Pauly): • Ryb všude na světě ubývá • 90% velkých ryb už dnes vyloveny! (B. Worm et al, 2006) • Rybaříme dolů po potravním řetězci (D. Pauly 1998) • Předpověď : v r. 2048 zkolabuje všechen rybářský průmysl světa (B. Worm et al, 2006) ? 52% Nadměrný rybolov - shrnutí 41% Nadměrně loveny již zdecimovány 7% Worm, B., Barbier, E. B., Beaumont, N., Duffy, J. E., Folke, C., Halpern, B. S., ... & Sala, E. (2006). Impacts of biodiversity loss on ocean ecosystem services. Science, 314(5800), 787-790. Pauly, D., Christensen, V., Dalsgaard, J., Froese, R., & Torres, F. (1998). Fishing down marine food webs. Science, 279(5352), 860-863. 20 Proč? ➢ poptávka na trhu: EU, USA, Japonsko, a čím dál víc Čína 80% ryb spotřebovaných v EU pochází z vod mimo EU!!! ➢ Špatná regulace: $ 400 000,Úmluva OSN o mořském právu: • EEZ (exclusive economic zone) -- 200Nm (370 km) -- k užívání pro daný stát • Volný oceán (high sea) -- slouží společnému užívání všech států včetně vnitrozemských = výhradní ekonomická zóna 21 • Aquakultura – rybí farmy – neřeší problém, spíše ještě zhoršují Problém? Pěstované ryby krmeni divokými ryby • Efektivní řešení ? Množství nachytaných ryb závisí na: Nadměrný rybolov - řešení Efektivita * Čas rybaření 22 • Přísná omezení v rybářské výbavě (omezení/zákaz některých praktik) • Snížení globální kapacity loďstva (méně lodí, zrušením vládních dotací) Omezení efektivity Omezené období pro lov Vybudování systému chráněných mořských území Nadměrný rybolov - řešení • zatím pouze 0,01% oceanů chráněno • jeden z nejdůležitějších kroků • je třeba zaměřit na ochranu celých ecosystémů Omezení dotací! 23 24 Ohrožení a ochrana mořských ekosystémů • Spousta vlivů člověka • Hlavní problémy: 1) nadužívání zdrojů 2) ohromné znečišťování 25 Znečištění • Ropa a ropné produkty • Plasty a pevné odpady • Biologické • Živiny • Toxické kovy a toxické organické polutanty Hlavní typy znečištění: 26 Ropa 27 • Méně viditelné chemické znečištění: • Živiny: N a P – hnojiva • Toxické kovy: Hg a Cd – hutě (Cd), uhelné elektrárny cementárny, (dále továrny alkalických chloridů, spalovny odpadů, těžba zlata) Problém? Hromadí se v rybách a postupuje nahoru potravním řetězcem Znečištění 28 Plasty According to a study done in 2010, approximately 8 million metric tons of plastic entered the ocean. Using statistical modeling of plastic sampling data, the researchers estimate about 7000 – 245,000 metric tons are on the surface of the water. That’s less than one percent of what is entering the ocean. So where is all the plastic? That is the million dollar question, that has unfortunately not been answered yet. Some scientists hypothesize the plastic could be below the surface, sinking to the sea floor, being ingested by animals, or ending up on beaches and coastlines 29 Největší skládka na světě je v Pacifiku - velikost 1,5 millionu km2!!! a hloubka až 30m! 30 31 – řasa původně tropická – v Monaku vyšlechtěný aby snášel chladnější vodu (do akvárií) – v Mediteránu strašný!!! problém CAULERPA taxifolia Biologické - Zavlékání druhů 32 33 Biologické znečištění – vodní květy 34 Biologické znečištění – vodní květy • Vznikají vlivem eutrofizace (hl. P a N) • vznik „MRTVÝCH ZÓN“ O co jde: Plankton (hl. sinice a obrněnky) se přemnoží , umírají, klesají ke dnu -> rozklad bakteriemi, využijí všechen O2 -> vzniká anoxická zóna -> “vše” umírá Mrtvé zóny jsou zóny hypoxie. 35 Sound Pollution - Hluk Velký vliv na kytovce: Problémy s navigací/komunikací Psychický stres Trvalé poškození sluchu (ohluchnutí) Ovlivňuje jejich potravní i rozmnožovací chováni, omezení svého vokálu… 36 Globální změna klimatu CO2 Užitečné online zdroje informací: http://www.noaa.gov/ http://www.realclimate.org/index.php/archives/2007/05/start-here/ http://geogr.muni.cz/zx401 https://is.muni.cz/do/rect/el/estud/pedf/ps14/fyz_geogr/web/pages/05-klima.html 37 Nárůst způsoben lidskou činností Produkujeme CO2 rychleji než jsou ji oceán a biosféra schopni pohlcovat => vysvětluje nárůst Pomocí isotopových analýz (13C/12C ) se zjistilo, že velká většina CO2 v atmosféře je původem z fosilních paliv. Využívají se k tomu ledové vrty, korálové vrty ale dřevo starých stromů. Keeling curve Duben 2017: 407 ppm The last time CO2 levels exceeded present levels was about 40 million years ago 38 If we see CO2 increasing in the atmosphere, and humans emitting enough CO2 to account for that rise, then you have to go through some odd contortions to avoid a connection. You would have to postulate a suddenly increased natural sink (to remove the human CO2) and then a suddenly increased natural source (to increase the atmospheric CO2) 39 • Nárůst teploty o 4°C (sea surface temperature) • Zvýšená stratifikace oceánů => nedostatek O2 v hlubinách • Ecologické vymření většiny ryb • Degradace korálových útesů • Zvětšení mrtvých zón (dead zones) • Extrémní nárůst hladiny oceánů Co se bude dít při scénáři: “ business as usual” 40 Acidifikace oceánů ~ 20 - 35 % antropogenního CO2 je pohlceno oceánem CO2 Již začínáme vidět dopady na otevřeném oceáně. Khatiwala, S., Primeau, F., & Hall, T. (2009). Reconstruction of the history of anthropogenic CO2 concentrations in the ocean. Nature, 462(7271), 346-349. 41 Globální změna klimatu Acidifikace vlivem nadměrného CO2 dochází k okyselování oceánů a to rychlostí větší než kdykoliv za posledních 30 mil let! Hönisch et al. Science (2012) CO2 narušuje v mořské vodě uhličitanovou rovnováhu. H+ ionty reaguji s uhličitanovými ionty které jsou pak nedostupné pro organismy (co je potřebují například pro tvorbu svých schránek) Surface ocean pH has fallen by about 0.11 pH unit since the Industrial Revolution (from 8.25 to 8.14). 42 Acidifikace 1 Velký vliv na organismy se schránkami z CaCO3 43 Plankton Pteropoda v pH co se předpokládá koncem století Hlavní zdroj potravy pro lososy 44 Acidifikace 1 Velký vliv na organismy se schránkami z CaCO3 2 Zhoršené dýchání u ryb 3 Rychlost a míra dopadu těchto změn je ohromná 4 Širší dopady na mořské potravní sítě ještě nejsou jasné 5 Mění se akustické vlastnosti vody 45 Tání arktického ledu Ledu ubývá (a je taky tenčí!). Sníh a led ochlazuje planet tím, že odráží světelné paprsky. Takže ztrátou ledu se ještě zhorší to oteplování. 46 Tání ledu na pólech má samozřejmě vliv na zvířata, co tam žijí. Ztrácí vhodná místa na hnízdění, a ubývá potravy vlivem oteplování. Dále tání ledu vede k zvyšování hladiny oceánů. Problém také pro tropické koráli, které potřebují růst v mělké vodě, kde je dostatek světla. Ti nestihají růst díky zmíněnému stresu snižování pH, ale také jsou stresováni teplotou vody. Na Antarktidě sice přibývá ledu mořského (vlivem zesíleného větru vanoucí z pevniny), ale pevninského ledu ubývá. Pevninský led taje na východní straně. Až začne tát (a roztaje) také západní část pevninského ledu na Antarktidě, tak se zvedne hladina oceánů o 4 m. 47 Korálové útesy 48 Bělení korálů Bělení = ztráta symbiotických zooxantel vlivem TEPLOTNÍHO stresu Většina korálů má optimum mezi 24 - 29°C K bělení stačí nárůst 1-2 stupňů na 5-10 týdnů Vlivem nárůstu teploty vody, dochází k tzv. “bělení korálů” (coral bleaching). Zvýšenou teplotou se naruší symbiotický vztah mezi zooxantelami a korály. Zooxantely jsou vypuzeny korálem ven. Tím ztratí své zbarvení. Korálový polyp je bezbarví a průhledný a barvu mu dodávají zooxantely. Když se zbaví svých zooxantel, tak vidíme skrz ten korálový polyp a díváme se na tu jejich bílou uhličitanovou kostru. Když se voda během pár dnů/týdnů opět ochladí, tak ti koráli mohou zooxantely z vody zase nabrat do těla zpět. Pokud, ale teplota vody zůstane déle teplejší tak ti vybledlí koráli umírají nedostatkem živin. 49 Velký bariérový útes, Australie Bělení korálů probíha často masově jako například v letech 2015/2016 na velkém bariérový útese v Austrálii. Letos (2016/2017) tam bohužel probíhá znovu. V minulosti k bělení občas také docházelo. Problémem je, že dnes to probíhá mnohem intenzivněji, častěji a postihuje velké geografické území´. Tohle bělení co od roku 2015 je globální (postihuje velkou část utesů po celém světě, nejen velký bariérový útes v Austrálii). Tohle už je třetí globální událost korálového bělení. První byla v roce 1998, druhá v r. 2010 a třetí začala v r. 2015 a stále pokračuje. 50 Je nějaká naděje pro korály? Tento útes v arabském moři byl zdevastován bělením v r. 1998. Deset let později je pokryt zdravými korály. Když jsou správné podmínky, útesy se mohou zotavit: čistá voda malý rybářský tlak hodně herbivorů málo živin zdroj korálových larev nepřítomnost jiných stresorů 51 Děkuji za pozornost 52