A vízi makrogerinctelenek újratelepítése egy ipari katasztrófa után

Magyar hidrobiológusok tíz éven keresztül vizsgálták a makroszkopikus vízi gerinctelenek helyi közösségeinek regenerációját, miután a 2010-ben bekövetkezett ajkai vörösiszap-katasztrófa során a környező patakokba jutott erősen lúgos zagy különböző mértékben kipusztította a vízfolyások élővilágát.
A HUN-REN Balatoni Limnológiai Kutatóintézet (HUN-REN BLKI), a HUN-REN‒PE Limnoökológiai Kutatócsoport, a HUN-REN Ökológiai Kutatóközpont (HUN-REN ÖK), valamint a Pannon Egyetem és a Pécsi Tudományegyetem kutatói kimutatták, hogy a zavarás súlyosságának döntő szerepe van a makrogerinctelen közösség hosszú távú regenerációjának dinamikájában.
A Science of The Total Environment folyóiratban megjelent tanulmányuk újdonsága egy olyan átfogó elméleti keret megalkotása, amely feltárja a zavarást követő helyreállás mögött álló eseményláncot, a folyamat egymást követő fázisait, és így lehetővé teszi a jelentős mértékű és súlyos zavarások következményeinek vizsgálatát.
A kisebb és gyakran előforduló zavarások – pl. kotrás, tisztítottszennyvíz-bevezetés, tájhasználat – vízi élőlényközösségekre gyakorolt hatását és az ökoszisztémák regenerációját az ökológusok régóta vizsgálják. A jelentős mértékű és súlyos zavarások – ipari katasztrófák, erdőtüzek – utáni regenerációról azonban kevés ismeret áll rendelkezésre. Ennek oka egyrészt az, hogy ezek bekövetkezése nem jósolható előre, másrészt hatásuk nyomon követésére hosszabb távú vizsgálat szükséges, továbbá a rekolonizáció időbeli alakulásának (dinamikájának) nincs leírt terminológiája és elméleti keretrendszere. Ennek megoldására a kutatók egy egymást követő – fellendülési (Ramp-up), túllövési (Overshoot) és oszcillációs – fázisokat leíró elméleti keretet dolgoztak ki, amellyel számszerűsíthető és értékelhető a vízi közösségek jelentős mértékű és súlyos zavarás utáni regenerációs dinamikája.
2010-ben történt a rendszerváltás utáni Magyarország legsúlyosabb ipari katasztrófája. Az Ajkai Timföldgyár vörösiszap-tározójának gátja átszakadt, és több mint egymillió köbméternyi maró hatású (pH >13) ipari folyadék öntötte el a környező településeket, illetve a patakokat, vízfolyásokat is. A Torna és a Marcal patakrendszerében eltérő mértékű volt a terhelés, a szennyezés beömléséhez közel ‒ a Torna-patakon ‒ a vörösiszap teljesen kipusztította az élővilágot, míg lejjebb haladva ‒ a Marcalon ‒ a hígulás miatt a hatás egyre kevésbé volt érzékelhető.
A kutatók a katasztrófát követően 10 éven át tanulmányozták az érintett vízi ökoszisztéma makrogerinctelen közösségeinek regenerációját, összehasonlítva a szennyezéshez közeli szakaszokon tapasztalt durva és a távolabbi szakaszokat ért finom léptékű zavarások utáni regenerációs mintázatokat.

Boda Pál, a HUN-REN ÖK Makroszkopikus Vízi Gerinctelen Kutatócsoportjának vezetője, a publikáció egyik vezető szerzője kiemelte: „Adataink azt mutatják, hogy a makrogerinctelen közösség egy évtizeden belül szerkezetileg és funkcionálisan is sikeresen helyreállt mind a durva, mind a finom léptékű zavarások után. Megállapítottuk, hogy a zavarás súlyossága kulcsfontosságú szerepet játszik a hosszú távú helyreállási dinamikában. Ez azt jelenti, hogy a helyreállás dinamikája és mintázata is aszerint változik, hogy a nagy intenzitású, súlyos zavarás teljesen vagy részben pusztította-e ki az állatvilágot”.
A vizsgálat kimutatta, hogy a kezdeti helyreállási szakasz nehéz volt, és a zavarás súlyosságától függetlenül 4-9 hónapig tartott. A durva léptékű zavarások valamennyi közösségi mérőszám átmeneti kilengését okozták a végső egyensúlyi értékekhez képest, ezt a jelenséget a kutatók „túllövésnek” (Overshoot) nevezik. Ezzel szemben a finom léptékű zavarás által érintett közösségeknél nem volt megfigyelhető jelentős túllövés. Ott, ahol a szennyezés teljesen elpusztította az élőlényeket, a visszatelepülési folyamat során több faj próbálta meg rekolonizálni az élőhelyeket, amelyek közül a környezet végül kiválogatta azokat, amelyek a stabilabb közösséget alkotják. „Minél súlyosabb a zavarás, annál később éri el a makrogerinctelen közösség az egyensúlyi állapotot” – magyarázta a kutató.
A tanulmány hangsúlyozza, hogy az ökoszisztémák regenerálódását nyomon követő felméréseknek legalább 2,5-3 évet kell átfogniuk, hogy a teljes helyreállási folyamatot rögzíteni tudják, függetlenül a zavarás súlyosságától. Ezek az eredmények hozzájárulnak az ökoszisztémák ellenálló képességének megértéséhez, és segítik a hatékony természetvédelmi stratégiák kidolgozását.
Boda Pál kiemelte, hogy a Pannon Egyetem, a Pécsi Tudományegyetem, a HUN-REN BLKI, a HUN-REN‒PE Limnoökológiai Kutatócsoport és a HUN-REN ÖK hidrobiológusainak közös tanulmánya a különböző intézményekben dolgozó kutatók sikeres együttműködésének példája.