Włoki denne i węgiel w dnie morskim

Co włoczenie denne robi z dnem morskim

Sprzęt do włoczenia dennego występuje w kilku formach, wszystkie opierają się na tej samej podstawowej zasadzie: ciężki sprzęt jest holowany po dnie morskim w celu łapania ryb i bezkręgowców. Włoki rozprzowe używają hydrodynamicznych desek (drzwi rozprzowych) do utrzymywania otwartych ust sieci; włoki belkowe używają sztywnej metalowej belki; pogłębiarki używają zębatej metalowej ramy do zeskrobywania sercówek, przegrzebków i innych skorupiaków z podłoża. Wszystkie te typy sprzętu wywierają ogromną siłę mechaniczną na siedliska bentosowe. Pojedyncze pociągnięcie włokiem rozprzowym może zmiażdżyć, zakopać lub przemieścić struktury biogeniczne — koralowce, gąbki, kolonie rurkowców — które tworzą trójwymiarowe siedliska rafowe i zapewniają funkcję żłobka i schronienia dla wielu gatunków o znaczeniu komercyjnym. Sprzęt do włoczenia dennego nie rozróżnia gatunków docelowych od złożoności siedlisk, od których te gatunki zależą.

Amoroso et al. (2018) przeprowadzili najbardziej kompleksową analizę przestrzenną śladu włoczenia dennego, wykorzystując wysokorozdzielcze dane z Systemu Monitorowania Statków (VMS) z 24 regionów szelfu i stoku kontynentalnego na pięciu kontynentach [1]. Wyniki były uderzające: proporcja obszaru dna morskiego zaoranego włokami różniła się ponad 200-krotnie między regionami, od 0,4% do 80,7% obszaru zbadanego do głębokości 1000 metrów. W najbardziej intensywnie eksploatowanych regionach — części Morza Północnego, Morza Barentsa i fragmenty szelfu australijskiego — większość obszaru dna morskiego jest włoczona co najmniej raz w roku, a niektóre obszary są włoczone dziesiątki razy rocznie. Przy takiej częstotliwości po prostu nie ma możliwości, aby zbiorowiska bentosowe odrodziły się między zaburzeniami.

Czasy regeneracji bentosu: Metaanaliza Hiddinka i in. (2017)

Ile czasu zajmuje odrodzenie się zbiorowisk dna morskiego po przejściu włoka? Hiddink i in. (2017) zajęli się tym pytaniem, przeprowadzając najbardziej rygorystyczną globalną metaanalizę, dopasowując modele do empirycznych danych z badań nad zakłóceniami spowodowanymi włokami na całym świecie [2]. Ich główne odkrycie: mediana czasu regeneracji zbiorowisk po pojedynczym zdarzeniu włoczenia wynosiła 1,9 roku dla ruchomej megafauny bentosowej i 2,9 roku dla gatunków osiadłych (przytwierdzonych). Te liczby mogą wydawać się uspokajające — sugerując, że zbiorowiska bentosowe mogą się odrodzić w ciągu kilku lat — ale w praktyce obraz jest bardziej skomplikowany.

Czasy regeneracji wynoszące 1,9–2,9 roku zakładają, że włoczenie nie powtórzy się przed odrodzeniem się zbiorowiska. Na intensywnie włoczonych obszarach, trawlowanych wiele razy w roku, zbiorowiska są utrzymywane w wiecznie zakłóconym stanie wczesnej sukcesji, zdominowanym przez oportunistyczne, małe, szybko rozmnażające się gatunki. Złożone, trójwymiarowe siedliska biogeniczne tworzone przez koralowce zimnowodne (*Lophelia pertusa*, *Eunice aphroditois*), głębinowe gąbki i łąki traw morskich, które charakteryzują niezaburzone środowiska szelfu i stoku kontynentalnego, mogą potrzebować dziesiątek do setek lat na odrodzenie — są to skale czasowe nie do pogodzenia z jakimkolwiek realistycznym zaprzestaniem presji połowowej w obszarach, które były eksploatowane komercyjnie od pokoleń [2]. Co więcej, Hiddink et al. zauważyli znaczną niepewność w oszacowaniach regeneracji dla najbardziej wrażliwych typów siedlisk, właśnie dlatego, że istnieje niewiele miejsc badawczych, gdzie włoczenie rzeczywiście zaprzestano na tyle długo, aby zaobserwować pełne odrodzenie.

Połowy włokami i węgiel: Artykuł Sala i in. (2021) w Nature

Najważniejszym ostatnim osiągnięciem w naukowej dyskusji na temat włoków dennych jest uznanie, że zaburzone osady denne uwalniają zmagazynowany węgiel organiczny do słupa wody, z potencjalnymi konsekwencjami dla stężenia CO₂ w atmosferze. Sala et al. (2021) włączyli to spostrzeżenie do przełomowego artykułu w *Nature*, badającego korzyści wynikające z ochrony oceanu dla różnorodności biologicznej, bezpieczeństwa żywnościowego i klimatu [3]. Artykuł oszacował, że zakłócenia osadów wywołane włokami uwalniają węgiel w tempie porównywalnym do globalnego lotnictwa — potencjalnie 0,58–1,47 Gt ekwiwalentu CO₂ rocznie — co stanowi wpływ na klimat, który był prawie całkowicie ignorowany zarówno w zarządzaniu rybołówstwem, jak i w polityce klimatycznej.

Mechanizm działa następująco. Osady denne — zwłaszcza w środowiskach szelfu kontynentalnego — zawierają duże ilości cząsteczkowego węgla organicznego (POC) pochodzącego z opadania martwego planktonu, śniegu morskiego i innych materiałów organicznych z wód powierzchniowych. W niezaburzonych warunkach materiał ten jest zakopywany w warstwach osadów, gdzie jest sekwestrowany z atmosfery, potencjalnie przez wieki lub tysiąclecia. Sprzęt do włoczenia dennego mechanicznie unosi te osady, wystawiając zakopany węgiel organiczny na natlenione wody denne, gdzie może być remineralizowany przez bakterie, uwalniając CO₂ do słupa wody. Część tego rozpuszczonego CO₂ ostatecznie dociera do atmosfery, gdzie przyczynia się do antropogenicznego ocieplenia. Trwałość i skala tej ścieżki jest przedmiotem debaty wśród biogeochemików morskich — Hiddink i in. (2023) zakwestionowali niektóre z bardziej ekstremalnych szacunków w komentarzu w *Nature* — ale kierunkowy efekt nie jest przedmiotem sporu naukowego.

Globalny ślad włoczenia: Skala przestrzenna

Kroodsma et al. (2018) śledzili globalną flotę rybacką za pomocą sygnałów transponderów AIS i odkryli, że włoczenie i pogłębianie stanowią bardzo dużą część całkowitego zasięgu przestrzennego rybołówstwa przemysłowego [5]. Szelf kontynentalny — biologicznie produktywny obszar dna morskiego od wybrzeża do około 200 metrów głębokości — obejmuje globalnie około 26 milionów kilometrów kwadratowych. Oszacowania Amoroso et al. (2018) i innych źródeł sugerują, że włoczenie zakłóca około 14–15 milionów kilometrów kwadratowych dna morskiego rocznie — więcej niż łączna powierzchnia lądów pod roczną produkcją roślinną na świecie [1]. To porównanie podkreśla skalę fizycznego wpływu: żaden porównywalny obszar siedlisk lądowych nie jest poddawany corocznym mechanicznym zakłóceniom z taką intensywnością.

Głębokość ma ogromne znaczenie w ocenie wpływu włoków. Płytkie środowiska szelfowe, eksploatowane nieprzerwanie przez dziesięciolecia, często są opisywane jako znajdujące się w „równowadze włokowej” — zdegradowane w stosunku do stanu sprzed połowów, ale już nie szybko pogarszające się, ponieważ najbardziej wrażliwe gatunki i struktury zostały już usunięte. To w środowiskach głębinowych — powyżej 200 metrów, na górach podmorskich, stokach i głębinowych rafach koralowych — występują najbardziej katastrofalne jednorazowe skutki, ponieważ te siedliska nigdy nie ewoluowały pod wpływem żadnej historycznej presji połowowej, a ich zbiorowiska są zdominowane przez powoli rosnące, kruche gatunki, całkowicie nieprzygotowane na zakłócenia mechaniczne.

Co jest niszczone: Koralowce zimnowodne i skupiska gąbek

Koralowce zimnowodne (*Lophelia pertusa* i gatunki pokrewne) tworzące systemy rafowe wzdłuż brzegów północno-wschodniego Atlantyku, norweskich fiordów i podmorskich gór na całym świecie, reprezentują jedne z najbardziej zróżnicowanych biologicznie siedlisk bentosowych na planecie poza tropikalnymi rafami koralowymi. Te struktury rozwijają się setki do tysięcy lat i są domem dla setek związanych z nimi gatunków, w tym ryb komercyjnych, które wykorzystują je jako siedliska lęgowe. Pojedyncze przejście włoka może zniszczyć setki lat szkieletu koralowego w ciągu kilku minut. Badania raf koralowców zimnowodnych na północno-wschodnim Atlantyku udokumentowały rozległe zniszczenia odpowiadające znanym historycznym śladom włoków, a niektóre rafy nie wykazywały oznak regeneracji dziesiątki lat po wprowadzeniu ochrony.

Skupiska gąbek głębinowych budzą podobne obawy. Gąbki szklane i demosponge w środowiskach borealnych i polarnych tworzą rozległe struktury biologiczne, które filtrują ogromne ilości wody morskiej, przetwarzają krzem i zapewniają siedlisko dla licznych związanych z nimi gatunków. Gąbki mogą żyć przez wieki; ich zniszczenie przez włoki eliminuje wieki kapitału biologicznego w jednej chwili. Komisja OSPAR (chroniąca północno-wschodni Atlantyk) i CCAMLR (zarządzająca wodami antarktycznymi) ustanowiły zamknięcia chroniące kluczowe siedliska koralowców i gąbek, ale zasięg skutecznych zamknięć jest niewielki w stosunku do znanego zasięgu tych siedlisk.

Obszary chronione i argument Sala i in. za reformą

Sala et al. (2021) wyraźnie argumentowali, że ochrona obszarów oceanu przed połowem włokiem prowadzi do potrójnych korzyści: odbudowy różnorodności biologicznej, zwiększenia wydajności rybołówstwa (poprzez rozlewanie się z obszarów chronionych do sąsiednich stref połowowych) oraz ochrony węgla [3]. Ich modelowanie wykazało, że ochrona około 28% oceanu, wybrana w celu maksymalizacji pokrywania się wartości różnorodności biologicznej, magazynowania węgla i potencjału produkcji żywności, mogłaby osiągnąć te potrójne korzyści jednocześnie. Co najważniejsze, obszary uznane za zapewniające największą ochronę węgla to w przeważającej mierze środowiska szelfu kontynentalnego — dokładnie te obszary, które są najbardziej intensywnie eksploatowane — a nie równina abisalna, która magazynuje więcej węgla całkowitego, ale gdzie presja połowowa jest niższa.

Implikacje polityczne są znaczące. Kilka krajów podjęło kroki w kierunku zakazów połowów włokami na obszarach chronionych — Wielka Brytania ogłosiła zakaz połowów włokami dennymi we wszystkich 40 swoich „obszarach o wysokiej ochronie morskiej” w 2023 roku; UE debatuje nad ograniczeniami połowów włokami w morskich obszarach chronionych Natura 2000. Jednak przemysł rybacki w wielu krajach pozostaje potężnym środowiskiem politycznym, a zakazy połowów włokami napotykają na stały opór ze strony komercyjnych interesów rybackich, którzy argumentują, że zamknięcia przestrzenne nakładają nieproporcjonalne koszty ekonomiczne na społeczności rybackie zależne od gatunków dennych. Dowody naukowe na szkodliwe oddziaływanie intensywnego połowu włokiem dennym są w tym momencie przytłaczające; wyzwaniem jest polityczne przełożenie tych dowodów na wiążące działania zarządcze w skali, której wymaga kryzys.

Alternatywy i innowacje w sprzęcie

Nie wszystkie połowy denne są jednakowo niszczycielskie. Połów pułapkami i koszami na homary, kraby i niektóre ryby płetwiaste powoduje minimalne zakłócenia dna morskiego i może być wysoce selektywny. Głębinowe połowy sznurami haczykowymi na ryby denne mają mniejszy zasięg przestrzenny pod względem fizycznego wpływu niż włoczenie, chociaż powodują problemy z przyłowem. Połowy ręczne i jigowe na gatunki denne mają z natury niewielki wpływ, ale są ograniczone pod względem skali połowów, które mogą dostarczyć ekonomicznie. Niektóre modyfikacje sprzętu do połowów włokiem — w tym sprzęt rolkowy, który pozwala sieciom przechodzić nad nierównym podłożem, zmniejszając potrzebę ciągnięcia przez najbardziej złożone biologicznie obszary — zmniejszyły uszkodzenia siedlisk w porównaniu ze starszymi konstrukcjami, chociaż poprawa jest względna, a nie absolutna. Podstawowym wyzwaniem jest to, że przewaga efektywności włoczenia dennego nad alternatywnymi metodami jest tak duża, że przeniesienie wysiłku połowowego wymaga albo silnych regulacji, albo drastycznej zmiany ekonomiki rynków owoców morza — być może poprzez systemy ekologicznego etykietowania, które wyceniają niszczące dno morskie połowy według ich prawdziwego kosztu środowiskowego.

„Ochrona oceanu przed rybołówstwem i innymi presjami ludzkimi może pomóc w odbudowie różnorodności biologicznej mórz i zapewnić dodatkowe korzyści — w tym wyższe długoterminowe wyniki rybołówstwa i sekwestrację węgla.” — Sala i in., Nature, 2021 [3]