Artykuł o badaniu wpływu środowiska na jakość życia zwierząt (bezkręgowców)
Na całym świecie chętnie korzysta się z autostrad. Znacznie ułatwiają nam podróżowanie, zmniejszają zużycie paliwa, są bezpieczniejsze. Jak jednak taka infrastruktura wpływa na jakość życia zwierząt? – To świat przewrócony do góry nogami, którego uczą się od nowa – mówi dr hab. Agnieszka Babczyńska, prof. UŚ, laureatka konkursu IDB pn. „Zielony Horyzont”. Biolożka wraz z międzynarodowym zespołem bada skutki narażenia roślinożernych bezkręgowców na pył z opon.
Życie w pobliżu autostrady
Autostrada dla wielu zwierząt to praktycznie niekończący się i nieprzekraczalny pas oddzielający od siebie dwa obszary. Są wprawdzie wydzielone specjalne przejścia, lecz zostają one przygotowane głównie w miejscach, które przecinały szlaki migracji dzikich zwierząt.
– Najtrudniejszy wydaje się okres budowy drogi szybkiego ruchu – z perspektywy zwierząt świat w jednej chwili, dosłownie, wywraca się do góry nogami. Nie mamy jednak wątpliwości, że natura sobie poradzi i zwierzęta przyzwyczają się do nowej sytuacji – mówi prof. Agnieszka Babczyńska.
Choć dla wielu gatunków autostrada rzeczywiście staje się drogą nie do przecięcia, środowisko z czasem się stabilizuje i pojawiają się nawet takie zwierzęta, które w inteligentny sposób wykorzystują nowe możliwości. Na przykład niektóre drapieżne gatunki ptaków lubią przesiadywać w pobliżu autostrad, czekając cierpliwie na zwierzęce ofiary ruchu drogowego.
W tym miejscu warto jednak wspomnieć o innych uciążliwościach, jakie niesie ze sobą taka infrastruktura. Do nich należą na pewno hałas i drgania powierzchni, a także różnego rodzaju zanieczyszczenia.
– Ostatni z wymienionych elementów jest szczególnym przedmiotem naszego zainteresowania. To bardzo ciekawy temat, ponieważ nie rozmawiamy tylko o wpływie ruchu samochodowego na gazowe zanieczyszczenie powietrza, lecz również o pyłach, które dostają się do środowiska w wyniku eksploatacji pojazdów. Może to być pył powstający na skutek ścierania się różnych, plastikowych, metalowych czy gumowych części samochodów – wylicza badaczka. – W naszym międzynarodowym zespole badawczym postanowiliśmy sprawdzić, jakie są skutki narażenia wybranych bezkręgowców, żyjących w pobliżu autostrad, na pył z opon – dodaje. Projekt został wysoko oceniony w konkursie Inicjatywy Doskonałości Badawczej Uniwersytetu Śląskiego pn. „Zielony Horyzont” i z tego źródła otrzymał finansowanie.
Gumowy koń trojański
Temat jest ciekawy i trudny do zbadania zarazem. W przypadku pyłów w okolicach autostrad mówimy o mocno zróżnicowanej mieszaninie różnych związków chemicznych. Powstają w efekcie ścierania się różnych elementów samochodów, takich jak: klocki czy tarcze hamulcowe, opony, łańcuchy, pasy, sprężyny, amortyzatory.
Zasięg rozprzestrzeniania się tych pyłów również jest różny. Innego typu zanieczyszczenia będą obserwowane na roślinach rosnących tuż przy drodze, inne na liściach drzew znajdujących się już w pewnym oddaleniu od niej. Co więcej, wiele zależy od tego, jaki jest krajobraz wokół autostrady, czy są tam płaskie powierzchnie, trawy, łąki, czy też górzyste, pokryte lasem. Inaczej sytuacja wygląda latem, inaczej zimą. Na zasięg osiadania pyłów ma też wpływ pogoda. Wniosek jest prosty. Im dalej od autostrady, tym większe różnice ilościowe i jakościowe.
Choć naukowcy będą chcieli wziąć pod uwagę jak najwięcej zmiennych, w ramach projektu rozpoczną badania od wpływu pyłu z opon na życie wybranych roślinożernych bezkręgowców. Jak wyjaśnia biolożka, już sam temat opon wydaje się studnią bez dna.
– Z naszej perspektywy bardzo ważny jest skład chemiczny tworzywa, z którego wykonywane są opony. Wiemy, że są to polimery z najróżniejszymi domieszkami. Ich mikrocząstki najpierw unoszą się w powietrzu, a potem opadają, pokrywając rośliny i wszystko wokół. Ze względu na swoje właściwości fizyko-chemiczne i porowatość to prawdziwe konie trojańskie, które transportują „pasażerów na gapę”, czyli inne związki organiczne i nieorganiczne, które dodatkowo komplikują toksyczność pyłów autostradowych – mówi prof. Agnieszka Babczyńska.
Trzeba również pamiętać o tym, że jest wielu producentów, których produkty różnią się składem chemicznym. Co więcej, odmienny skład chemiczny mają materiały, z których tworzone są opony letnie, zimowe lub całoroczne. Różnice jakościowe i ilościowe zależą również od daty produkcji i stopnia zużycia opony.
Praca naukowców będzie trochę przypominać analizę detektywistyczną, producenci bowiem niekoniecznie zdradzą, jakie domieszki są używane w ich materiałach. Zanim rozpoczną się badania prowadzone przy autostradzie, na początek wybrane zostały dwa miejsca, które dobrze charakteryzują ruch uliczny na drodze szybkiego ruchu. Jednym z nich jest ruchliwe skrzyżowanie przy centrum handlowym M1 w Czeladzi, otoczone dużymi, nieleśnymi obszarami. Drugim miejscem są zalesione okolice zjazdu na Czułów na trasie z Katowic do Tychów.
Z Polski na Litwę, do Włoch i do Francji
– Cele, które sobie wyznaczyliśmy, miały oczywiście wpływ na poszukiwanie partnerów projektu. Stworzyliśmy świetny, międzynarodowy zespół reprezentujący łącznie sześć jednostek naukowych z Polski, Litwy, Włoch i Francji – mówi badaczka.
Zespół z Uniwersytetu Śląskiego prowadzi badania toksykologiczne. Dysponuje w swoich zbiorach kilkoma gatunkami modelowymi, które są bardzo dobrze poznane. Jednym z nich, który został wybrany do badań w ramach prezentowanego projektu, jest mącznik młynarek. Partnerzy z Uniwersytetu Witolda Wielkiego w Kownie zaproponowali dwa dodatkowe gatunki modelowe, tj. dżdżownicę oraz dafnię (rozwielitkę). – Przesłaliśmy im już ważącą ponad 40 kg paczkę z materiałem do dalszych badań – komentuje biolożka.
Następnie odpowiednio przygotowane do analizy zwierzęta zostaną wysłane z Litwy do Włoch, gdzie zespół z Uniwersytetu w Trieście oraz Uniwersytetu w Kalabrii zajmą się identyfikacją cząstek pochodzących z pyłów z opon, które skumulowały się w organizmach, na przykład w przewodzie pokarmowym. Prócz tego w Polsce pozyskany zostanie również sam pył przeznaczony do wysyłki do partnerów z Uniwersytetu Grenoble Alpes. Tam zespół geochemików scharakteryzuje otrzymany materiał, który pozyskiwany jest przede wszystkim z liści znajdujących się przy badanych drogach. Dodatkowo grupa z Uniwersytetu Śląskiego przygotowuje materiał referencyjny, ścierając fragmenty różnych opon w laboratorium, aby mieć pewność, że pozostali partnerzy sprawdzą wpływ tego rodzaju zanieczyszczeń, który ich interesuje w projekcie.
– Dodatkowo zależało nam na zaangażowaniu osób studiujących. Mam nadzieję, że w ramach współpracy powstaną dwie prace magisterskie – mówi prof. Agnieszka Babczyńska.
Dodaje również, że samo nawiązanie współpracy nie było trudne. Dwóch partnerów – z Litwy i Uniwersytetu w Trieście – współpracuje już z Uniwersytetem Śląskim w ramach sojuszu Transform4Europe, co ułatwiło nawiązanie kontaktu. Pozostali, po zapoznaniu się z tematem, zareagowali równie entuzjastycznie i są zainteresowani kontynuacją współpracy w ramach kolejnych projektów poszerzających tematykę prowadzonych właśnie badań.
Prof. Agnieszka Babczyńska podkreśla, że to dopiero początek badań, dlatego trudno będzie odpowiedzieć na wszystkie pytania związane z oddziaływaniem pyłów, dotyczące zarówno ich zasięgu, jak i skutków.
– Już teraz wiemy, że warto je kontynuować, a więc i rozszerzać. Jestem przekonana, że dzięki temu będziemy mogli sugerować pewne rozwiązania dla infrastruktury drogowej, aby budowane autostrady nie miały aż tak negatywnego wpływu na znajdujące się w pobliżu ekosystemy. Zakładam, że będziemy mogli wskazać na przykład pewne gatunki roślin, które skutecznie zmniejszają zasięg rozprzestrzeniania się pyłów. To jeden ze sposobów troski o biologiczną różnorodność – podsumowuje biolożka.
Do zespołu projektowego pracującego pod kierunkiem prof. Agnieszki Babczyńskiej należą: dr Monika Tarnawska, dr hab. Jolanta Brożek, prof. UŚ, prof. dr hab. Maria Augustyniak, dr Bartosz Łozowski, dr Marta Sawadro oraz mgr Agnieszka Czerwonka z Instytutu Biologii, Biotechnologii i Ochrony Środowiska Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach, a także: dr Magdalena Kowalewska- -Groszkowska z Muzeum i Instytutu Zoologii Polskiej Akademii Nauk w Warszawie, dr Jūratė Žaltauskaitė i dr Gintarė Sujetovienė z Uniwersytetu Witolda Wielkiego w Kownie, prof. Monia Renzi i prof. Piero G. Giulianini z Uniwersytetu w Trieście, dr Anita Giglio z Uniwersytetu w Kalabrii oraz dr Jean-Luc Jaffrezo i dr Gaëlle Uzu z Uniwersytetu Grenoble Alpes.
Artykuł został opublikowany w numerze 7 (297) „Gazety Uniwersyteckiej UŚ” (kwiecień 2022).