Kolonizacja biologiczna wyspy Surtsey - wywiad z biologiem Pawłem Wąsowiczem

Surstey to najmłodsza i najbardziej niedostępna dla wielbicieli wulkanów wyspa wulkaniczna Islandii. Wchodzi w skład archipelagu wysp Vestmannaeyjar. Nazwana od imienia nordyckiego boga ognia Surtra wyspa została uformowana w trakcie erupcji wulkanicznych trwających od listopada 1963 roku do czerwca 1967 roku. Wyspę uformowała podmorska aktywność erupcyjna, a efuzja lawy, która rozpoczęła się w 1964 roku nadała Surtsey trwałą postać. Oprócz Surtsey powstały także inne, tym razem efemeryczne wyspy m.in. Jolnir, na której jednak nie pojawiły się wylewy lawy i Jolnir zniknęła wskutek erozji morskiej w 1966 roku.

O kolonizacji biologicznej wyspy Surtsey rozmawiam z mieszkającym na Islandii biologiem Pawłem Wąsowiczem.

Od ilu lat mieszka Pan na Islandii i czym się zajmuje?

Jestem naukowcem, botanikiem i pracuję w Islandzkim Instytucie Historii Naturalnej. Na Islandię przyjechałem wraz z rodziną aby rozpocząć pracę w Instytucie we wrześniu 2012 roku. W tym roku minie więc 8 lat od kiedy tutaj mieszkamy.

Dlaczego islandzka wyspa wulkaniczna Surtsey jest tak wyjątkowa dla biologów?

Surtsey jest wyjątkową wyspą i to nie tylko dla biologów. Z oczywistych względów interesują się nią także wulkanolodzy i geolodzy. Wyspa przyciąga nawet… inżynierów budownictwa. Jednak dla biologów jest ona szczególnie ważna. Wyłaniając się z oceanu w 1963 roku stworzyła niespotykaną na skalę światową możliwość obserwacji procesu kolonizacji lądu przez organizmy żywe tzw. procesu sukcesji pierwotnej. Na świecie nie brakuje wysp wulkanicznych, a nawet nowo powstałych wysp mógłbym wyliczyć co najmniej kilka. Jednak o unikatowości Surtsey stanowią jej duża izolacja oraz fakt, że od samych narodzin objęta została całkowitą ochroną aby zminimalizować wpływ człowieka na procesy kolonizacji zachodzące na wyspie.

Od ilu lat trwają na niej badania dotyczące kolonizacji wyspy przez organizmy żywe? Jakie są ich cele?

Badania biologów na Surtsey rozpoczęły się wiosną 1964 roku. Proszę pamiętać, że w tym czasie trwała jeszcze erupcja, która rozpoczęła się 14 listopada 1963 roku i ciągnęła się, z mniejszymi lub większymi przerwami, do stycznia 1967 roku. Był więc to bardzo niebezpieczny czas na obserwacje biologiczne prowadzone przecież bezpośrednio na wyspie. Od tego czasu badania (tj. coroczna ekspedycja naukowa, mająca na celu monitorowanie przebiegu procesów kolonizacji wyspy) są prowadzone nieprzerwanie.

Jak wygląda budowa geologiczna i topografia najmłodszej wyspy islandzkiej? W jaki sposób można dotrzeć na wyspę i jakie są warunki dotyczące przebywania na niej?

Na Surtsey wyróżnić można kilka „krajobrazów“ związanych z różnymi formacjami geologicznymi. I tak południową część wyspy zajmują pola lawowe, które ze względu na morfologię podzielić można na trudno dostępne i bardzo niebezpieczne (np. w razie upadku) pola lawy ʻAʻā, charakteryzujące się nierówną powierzchnią o bardzo ostrych krawędziach oraz pola lawy Pāhoehoe, stosunkowo płaskiej i gładkiej. Mniej więcej w centrum wyspy znajdują się dwa duże stożki (półksiężyce) zbudowane z palagonitu i otaczające położone w centrum wyspy kratery noszące nazwy Surtur i Surtungur. Stożki palagonitu są bardzo strome i praktycznie niedostępne poza kilkoma miejscami, gdzie przy pewnym wysiłku udaje się na nie wejść. Najwyższy punkt wyspy znajduje się na wschodnim stożku zwanym Austurbunki i sięga 154 m n.p.m. Na północ od stożków palagonitu rozciąga się „półwysep” zbudowany z bloków lawy (często imponujących rozmiarów) zerodowanej przez morze w południowej części Surtsey. Tutaj można bezpiecznie dostać się na wyspę, ponieważ w innych miejscach pola lawowe i stożki palagonitu schodzą do oceanu urwiskami i klifami mającymi nawet po kilkadziesiąt metrów wysokości. W wielu miejscach lawa, jak również palagonit przykryte są jeszcze pokładami drobnoziarnistej tefry, której miąższość dochodzi do kilku-kilkunastu metrów.

Wstęp na wyspę jest surowo zabroniony, a nawet zbliżanie się do niej na łódkach lub statkach wycieczkowych nie jest możliwe. Wyspa otoczona jest zamkniętą strefą morską, której bez pozwolenia nie można naruszać. Co roku grupka naukowców licząca ok 10 osób prowadzi tam przez kilka dni (zwykle nie dłużej niż 4-5 dni) badania terenowe, będące kontynuacją obserwacji rozpoczętych w 1964 roku. Na wyspę dostajemy się przy pomocy helikoptera użyczanego na tę okoliczność przez Islandzką Straż Przybrzeżną lub po prostu łodzią i pontonami. Liczba osób, które miały do tej pory szczęście odwiedzić to miejsce jest naprawdę niewielka. Jestem póki co pierwszym i jedynym Polakiem, który postawił swoją stopę na Surtsey.

Jakie były pierwsze gatunki roślin i zwierząt, jeśli chodzi o kolonizatorów Surtsey?

Pierwszymi roślinami jakie pojawiły się na wyspie nie były, jak mogłoby się wydawać mszaki lub porosty, ale rośliny wyższe a dokładnie islandzka rukwiel nadmorska (Cakile martima subsp. islandica). Wkrótce potem pojawiły się także inne rośliny nadbrzeżne, takie jak: honkenia piaskowa (Honckenya peploides), wydmuchrzyca piaskowa (Leymus arenarius) oraz mertensja nadmorska (Mertensia maritima). Nasiona lub owocki tych nadmorskich, pionierskich gatunków są stosunkowo duże, łatwo unoszą się na powierzchni oraz zdolne są do przetrwania długiego zanurzenia w słonej wodzie. Obecnie flora wyspy liczy już kilkadziesiąt gatunków i ciągle przybywają nowe. Jeśli chodzi o kręgowce to pierwszymi na stale gniazdującymi na Surtsey gatunkami były nurnik zwyczajny (Cepphus grylle) i fulmar zwyczajny (Fulmarus glacialis).

Jakie są główne drogi roślinnej i zwierzęcej (np. ptasiej) kolonizacji/migracji na nowo uformowanej wyspie wulkanicznej?

Rośliny przybywały na Surtsey różnymi drogami. Te pierwsze przyniesione zostały przez morze i wyrzucone na brzeg, gdzie udało im się przetrwać już na bardzo wczesnym etapie formowania się wyspy. Współcześnie znaczącą rolę odgrywają ptaki przynoszące ze sobą nasiona i fragmenty roślin oraz wiatr niosący lekkie nasiona na wielkie odległości. Trudno mówić o jakichś specjalnych drogach migracji ptaków. Są to gatunki, które pospolicie występują w okolicy i wraz z pojawieniem się wyspy wykorzystały wolne miejsca na założenie kolonii.

Jakie gatunki roślin, owadów i ptaków można zaobserwować na Surtsey?

Tak jak już wspomniałem obecnie życie na Surtsey zadomowiło się już na dobre. Mamy tutaj kilkadziesiąt gatunków roślin, liczne gatunki ptaków założyły tu swoje kolonie. Wśród nich mewa żółtonoga (Larus fuscus) oraz fulmary są najliczniejsze. Jesienią na kamienistych plażach szarytki morskie (Halichoerus grypus) wychowują swe młode. Licznie występują owady i inne bezkręgowce.

Jak długo wyspa może przetrwać proces erozji morskiej? Jaki będzie jej dalszy los w perspektywie lat, dekad?

Jest bardzo prawdopodobne, że w ciągu kolejnych dziesięcioleci proces kolonizacji będzie toczył się nadal. Dynamika tego procesu będzie zapewne ulegać zmianom, zmniejszając się stopniowo w miarę zwiększania się zwarcia pokrywy roślinnej oraz przybywania kolejnych gatunków. Można oczekiwać, że w dalszym ciągu postępować będzie ekspansja zbiorowisk o zwartej pokrywie roślinnej, w miarę zwiększania się zasięgu kolonii mew. Ekspansji tej towarzyszyć będzie rozwój gleby na coraz większej powierzchni wyspy oraz postępująca ekspansja fauny bezkręgowej i kręgowej. Myślę, że w perspektywie kilku dziesięcioleci głównym gatunkiem ptaków wpływającym na losy wyspy staną się maskonury zwyczajne (Fratercula arctica) licznie występujące na innych wyspach archipelagu Vestmannaeyar, a na Surtsey ciągle jeszcze niemal zupełnie nieobecne. Wydaje się, że działalność maskonurów, jednego z głównych gatunków odpowiedzialnych za transport substancji odżywczych z morza na ląd, zapewne wprowadzi na Surtsey kolejną falę zmian. Dotychczas ptaki te są na Surtsey związane głównie z obszarami klifów, lecz od kilku lat obserwuje się wkraczanie maskonurów na tereny trawiaste, gdzie gnieżdżą się w długich norach wykopanych w głębokiej (miejscami) warstwie gleby.

Jednak historia Surtsey w perspektywie kolejnych stuleci nie wygląda tak różowo. Z całą pewnością decydujący wpływ na różnorodność gatunkową na wyspie będą miały czynniki abiotyczne, związane z procesem erozji. Szczególnie szybko proces erozji morskiej postępuje w południowej i południowo-zachodniej części wyspy, gdzie wysokie fale bardzo efektywnie niszczą potężne pola lawowe. Można spodziewać się, że erozja doprowadzi w końcu do zupełnego zniszczenia pól lawowych i wymycia tefry. W końcu nad powierzchnią morza ostaną się jedynie odporne na działanie fal stożki palagonitu. W efekcie doprowadzi to do znaczącego spadku różnorodności gatunkowej i zaniku przynajmniej niektórych zbiorowisk roślinnych, a ekosystem Surtsey będzie się coraz bardziej upodabniał do układów ekologicznych znanych z innych, znacznie starszych wysp archipelagu Vestmannaeyar.

Jest prawie pewne, że wraz z postępującą erozją brzegową, jako jedne z pierwszych znikną zbiorowiska związane z kamienistymi plażami na północy wyspy. Jeśli scenariusz ten stanie się rzeczywistością, to pionierskie gatunki, takie jak mertensja nadmorska czy rukwiel nadmorska, będące pierwszymi kolonizatorami wyspy, odejdą z niej również jako pierwsze. Samotne stożki palagonitu pokryte roślinnością, mogą przetrwać dziesiątki tysięcy lat, co widzimy na przykładzie innych wysp z archipelagu Vestmannaeyar.

Przydatne linki:

Galeria z wyprawy badawczej na Surtsey w 2015 roku: https://www.flickr.com/photos/101231265@N05/sets/72157653909322944/

Artykuł o kolonizacji Surtsey w języku polskim autorstwa Pawła Wąsowicza w formie PDF-u: https://kosmos.ptpk.org/index.php/Kosmos/article/view/1287?fbclid=IwAR1QY-5pDWHoeB5_a5R9V5eZnQ2y7LbbqxNpurpwsl8eplQK-gTh4kT7Wpc

Model 3D Surstey (zdjęcia z drona): https://www.ni.is/surtsey-i-thrividd?fbclid=IwAR3VQdVj_5WIQeX4B01rTo9d82xBV6Nz8556vOCWWTZePuuR1ETN_Nt8f1w

Zdj. Paweł Wąsowicz, Mats Wibe Lund, Sigurgeir Jonasson (archiwalne plus widokówka Surtsey).