Średniowieczne bogactwo życia

– Wzrastająca liczba ludności nie jest zabójcą bioróżnorodności, istotne jest to, co ludzie robią ze środowiskiem – mówi prof. dr hab. Adam Izdebski z Interdyscyplinarnego Centrum Nowoczesnych Technologii Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu.

Bioróżnorodność to całe bogactwo życia na Ziemi – od mikroorganizmów, przez rośliny i zwierzęta, aż po złożone ekosystemy. To nie tylko liczba gatunków, ale też różnorodność genetyczna w ich obrębie oraz złożone relacje pomiędzy nimi. Wszystkie te elementy są ze sobą powiązane i wpływają na funkcjonowanie naszej planety, ponieważ zapewniają usługi ekosystemowe: zapylanie, regulację klimatu, oczyszczanie wody i powietrza oraz żyzność gleby. Za zanik bioróżnorodności odpowiada m.in. niezrównoważona działalność ludzi, którzy zużywają zasoby naturalne szybciej, niż przyroda jest w stanie je odbudować. Paradoksalnie to też działalność człowieka przyczyniła się do olbrzymiego wzrostu bioróżnorodności w okresie od około 500 do około 1000 r. n.e. O tym, jak średniowieczne społeczności zwiększały bioróżnorodność wokół Jeziora Bodeńskiego pisze zespół naukowców w artykule Cultural innovation can increase and maintain biodiversity: A case study from medieval Europe opublikowanym w czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Głównym autorem artykułu jest prof. dr hab. Adam Izdebski.

Dane wskazują, że wzrost bioróżnorodności był napędzany przez innowacje kulturowe w rolnictwie, gospodarowaniu ziemią i handlu w okresie, w którym formowały się zręby średniowiecznej Europy – mówi naukowiec z ICNT. – Dopiero teraz zaczynamy tracić bioróżnorodność, którą osiągnęliśmy w epoce karolińskiej i w czasach wczesnego średniowiecza.

Archiwum natury

Zespół prof. Izdebskiego przyjrzał się regionom Europy i zauważył, że badania historii bioróżnorodności najlepiej przeprowadzić w Badenii-Wirtembergii, czyli w rejonie Jeziora Bodeńskiego i Schwarzwaldu. Tego typu analizy przeprowadza się bowiem w oparciu o dane pyłkowe, które zebrał prof. Manfred Rösch z Uniwersytetu w Heidelbergu, a badacze połączyli je dodatkowo z danymi historyczno-gospodarczymi zgromadzonymi m.in. w archiwum opactwa w Sankt Gallen, najstarszym archiwum klasztornym w Europie.

Rośliny produkują pyłek w procesie rozmnażania. Jest on transportowany przez wiatr, cieki wodne, a poza tym, że zapyla rośliny, osadza się na dnie jezior i w torfowiskach. Akumuluje się przez setki lat jako drobna część osadów i tworzy swoiste archiwum natury, z którego naukowcy mogą wydobyć rdzeń osadów, przeprowadzić odpowiednie analizy i policzyć pyłek. Z łódki lub tratwy spuszcza się sondę, która wbija plastikową tubę w dno, później się ją wyciąga, w laboratorium rozcina, pobiera próbki np. co centymetr, co pół centymetra.

Pyłek ma bardzo różnorodne kształty, dzięki czemu możemy przyporządkować go do konkretnych grup roślin albo nawet gatunków – tłumaczy prof. Izdebski. – Te badania są chyba dziełem życia prof. Röscha. Mają największą rozdzielczość czasową w Europie, czyli pokazują zmiany niemal z dziesięciolecia na dziesięciolecie, a jednocześnie ich autor zrobił bodaj najdokładniejszą z możliwych analizę taksonomiczną, czyli bardzo dokładnie zidentyfikował gatunki lub rodziny w zależności od tego, jak charakterystyczny mają wygląd pyłku.

Palinolog w dziesiątkach i setkach próbek osadów z różnych rdzeni z całego regionu liczył w każdej po kilkaset ziaren pyłku. Na tej podstawie naukowcy z zespołu prof. Izdebskiego wyliczyli wskaźniki bioróżnorodności – takie same, jakie wylicza się we współczesnych ekosystemach, obliczając gatunki występujące na metrze kwadratowym powierzchni. Dzięki temu badacze dysponowali szczegółowymi danymi wyjściowymi. – Adam Spitzig, pracujący z nami doktorant amerykańskich uniwersytetów Stanforda i Harvarda, przeanalizował dane z prawie 4000 lat i zauważył, że między około 500, a około 1000 r. n.e. w rejonie Jeziora Bodeńskiego mieliśmy prawdziwy wysyp, rewolucję, skok bioróżnorodności – mówi prof. Izdebski. – To było bardzo ciekawe, a okres na pewno nie był przypadkowy. Stworzyliśmy wokół wyników paleologicznych grupę historyków pracujących nad zrozumieniem tego, co tam się działo gospodarczo, politycznie i społecznie właśnie w tym okresie. Łącząc tę wiedzę, byliśmy w stanie wytłumaczyć, jaki proces społeczny stoi za odkrytą przez nas rewolucją bioróżnorodności.

Nowa gospodarka

Prof. Izdebski przyznaje, że jest historykiem, który stał się ekologiem. Dlatego zaczyna dogłębnie analizować niektóre tematy, o których wcześniej miał wiedzę jedynie popularnonaukową i spodziewał się, że działalność człowieka z zasady ma negatywny wpływ na bioróżnorodność. W przeszłości było tymczasem odwrotnie – ogólnie w nauce przyjmuje się, że w ciągu ostatnich kilku tysięcy lat wzrost bioróżnorodności w Europie był ściśle związany ze zwiększeniem liczby ludności na danym terenie. – Gdy z Adamem Spitzigiem zaczęliśmy analizować rożne dane okazało się, że to nie liczba ludności, a to, co robi człowiek, ma największy wpływ na bioróżnorodność – przyznaje naukowiec z ICNT. – Jezioro Bodeńskie leży u podnóża Alp, na pograniczu dzisiejszych Niemiec, Austrii i Szwajcarii. W starożytności był to obszar Cesarstwa Rzymskiego, mieszkańców było sporo, zaludnienie dość gęste, a bioróżnorodność dużo niższa. Oczywiście liczba ludności nie jest zupełnie bez znaczenia, bo ludzi trzeba ubrać, wyżywić, a żeby pewne rzeczy zrobić, trzeba mieć wystarczającą liczbę rąk do pracy.

Ale w VII, VIII i IX w. zaczyna się zupełnie nowy rodzaj gospodarowania. W dokumentach widać, że w VIII w. powstaje klasztor i jego "menadżerowie" nakazują chłopom wprowadzać trójpolówkę, instruują, jak to robić. Pojawiająca się trójpolówka tworzy mozaikę krajobrazów. Są pola uprawiane zimą, wiosną, leżące odłogiem, zaczyna być wprowadzany poplon, pojawiają się konie jako zwierzęta pociągowe. Kluczowe jest powstanie wielkiej własności ziemskiej, która tworzy cały pakiet innowacji rolniczych i menadżerskich, które w rezultacie tworzą bardzo bioróżnorodny krajobraz. Poza tym region powoli zaczyna odgrywać coraz istotniejszą rolę gospodarczą w bardzo zabiedzonej po upadku Cesarstwa Rzymskiego części Europy. Opactwo Sankt Gallen oprócz tego, że ma włości ziemskie, ma też kontakty handlowe po drugiej, południowej stronie Alp. Dzięki nim zaczyna eksperymentować i wprowadzać nowe uprawy. Z nasionami roślin uprawnych pojawiają się nasiona chwastów, czyli roślin synantropijnych. Zaczyna powstawać bardzo urozmaicona mozaika krajobrazu z wieloma ekosystemami przejściowymi między tymi tworzonymi przez człowieka a naturalnymi i to kreuje zupełnie nową jakość w kwestii bioróżnorodności.

Punkty odniesienia

Karolińska rewolucja ekologiczna, czyli określony sposób gospodarowania, rodzi się w drugiej połowie pierwszego tysiąclecia i rozprzestrzenia w całej Europie. Bioróżnorodność, której obecnie bronimy, została stworzona przez człowieka. – Musimy odpowiedzieć sobie na pytanie, co właściwie chcemy osiągnąć, do czego chcemy wrócić – zauważa historyk i ekolog z ICNT. – Co jest naszym punktem odniesienia? Po angielsku zjawisko to nazywamy shifting baselines, czyli przemieszczającą się podstawą, zmieniającym się punktem odniesienia.

Gdy spojrzymy na Europę wczesnego holocenu, a zwłaszcza środkowego holocenu, czyli około 5-7 tys. lat wstecz, wszędzie zobaczymy lasy i tak samo byłoby dzisiaj, gdyby człowiek zupełnie przestał ingerować w krajobraz naturalny. Tak się stało po upadku Cesarstwa Rzymskiego w Europie Środkowej, między Łabą a Wisłą i Bugiem, gdzie prawie w ogóle nie było ludzi i las miał kilkaset lat, żeby odrosnąć, przez co bioróżnorodność spadła, ponieważ las jest strukturą bioróżnorodnie zamkniętą. Jest wielkopowierzchniowy jak dzisiejsze uprawy i pozwala na istnienie określonego zbiorowiska gatunków roślin, zwierząt i owadów. Las trzeba otworzyć, żeby mogły pojawić się inne, nowe gatunki. W czasach ostatniego zlodowacenia i na początku holocenu żyli na Ziemi wielcy roślinożercy, np. słonie, nosorożce, bizony czy wielkie jelenie, którzy pełnili rolę "otwieraczy" krajobrazu i chronili ogromne powierzchnie przed zarastaniem wysokim lasem. Dzięki nim pejzaż poprzedniego interglacjału prawdopodobnie był bardziej mozaikowy niż w epoce środkowego holocenu, zanim ludzie w neolicie i później zaczęli mocno interweniować w ekosystemy. W epoce karolińskiej, oprócz zmiany sposobu gospodarowania, przestrzeń udostępniono zwierzętom takim jak krowy czy konie, choć oczywiście nikt wtedy nie myślał o tym, że częściowo odtwarza warunki sprzed wymarcia wielkich roślinożerców.

Ta sytuacja zwraca nam uwagę, że np. w górach potrzebujemy tradycyjnego wypasu, tradycyjnego rolnictwa, bo ono utrzymuje bioróżnorodność – mówi prof. Izdebski. – Jeśli zostawimy tamtejsze łąki bez ingerencji, za 100 lat nie będą już tak różnorodne, ponieważ przyroda będzie dążyła do pewnego optymalnego zbiorowiska roślinnego i zwierzęcego, do jakiegoś stabilnego, docelowego stanu. Człowiek jest w pewnym sensie kuratorem ekosystemu.

Bioróżnorodność w badanym przez naukowców regionie utrzymywała się na niskim poziomie, aż do ok. 500 r. n.e., gdy zaczęła gwałtownie wzrastać. Później pojawiły się wahania, ale już na zupełnie innym, dużo wyższym szczeblu.

Pierwszy poważny spadek bioróżnorodności zauważalny jest w XIV w., w czasie i po Czarnej Śmierci, czyli pandemii dżumy, podczas której w niektórych regionach wymarło między 30 a 50 proc. ludności. Dwie, trzy fale epidemii zniszczyły strukturę społeczną, w okolicach Jeziora Bodeńskiego przeżyło zbyt mało ludzi, żeby utrzymać dotychczasowy krajobraz.

Nowe czasy

W XVI w. wszystko wydaje się wracać na właściwe tory. Spadek bioróżnorodności trwał od trzech do pięciu dekad, potem jest plateau i odbicie. Cały ten epizod w dół i w górę zajął około 150 lat. Bioróżnorodność wzrastała, ale już nigdy nie osiągnęła poziomu sprzed epidemii – mimo powrotu do różnorodności gatunków, nie powtórzyło się wcześniejsze zrównoważenie różnorodnych ekosystemów.

Musimy rozróżnić różnorodność w sensie liczby i zrównoważenia – tłumaczy prof. Izdebski . – Na danym obszarze możemy mieć mnóstwo gatunków, ale trzy dominujące. Ta dominacja niektórych roślin zaczyna się po Czarnej Śmierci.

Ale ta zmiana nie jest spowodowana jedynie śmiercią wielu ludzi i brakiem rąk do pracy. W XVI w. zaczął tworzyć się kapitalizm, produkcja przemysłowa, ludzie chcieli coraz więcej zarabiać, nie dokładając sobie zadań. Rozrastały się miasta, a w nich przybywało robotników, których trzeba ubrać i wyżywić. Zmieniła się struktura społeczna i organizacja zarządzania. W dużo większym stopniu zaczęła kształtować się specjalizacja regionalna i ogólnoeuropejska integracja gospodarcza. Badany region postawił na rozwój w kierunku produkcji tkanin lnianych, powoli przechodząc w monokultury uprawne. Kupcy sprzedający tekstylia od Atlantyku po Kijów potrzebowali surowego materiału do produkcji tkanin. W XVI w. proces rozszerzył się na całą Europę. Wystarczy spojrzeć na Polskę, która w tym okresie zaczęła specjalizować się w produkcji zboża. Zmiany jeszcze przyspieszyły w epoce przemysłowej. – Te same rośliny dalej istniały w krajobrazie, ale nie był on już tak zrównoważony – zauważa prof. Izdebski. – Dlatego można powiedzieć, że zarówno rolnictwo ekologiczne, jak i oparte o duże gospodarstwa, nowoczesne, myślące całościowo, z jednej strony jest w stanie w pełni i zdrowo wyżywić ludzi, a z drugiej – jest drogą do zachowania bioróżnorodności.

Spadek bioróżnorodności rozpoczął się w XIX w., a w połowie XX w. przyspieszył. Wiązało się to z przejściem do w swojej istocie antyracjonalnej optymalizacji gospodarki rolnej – gospodarki  uprzemysłowionej, umaszynowionej, która chciała tworzyć wielkoskalowe powierzchnie. Poza tym w tym okresie mieliśmy dwie wojny światowe. – Wpływ pierwszej na krajobraz widzimy nawet w Wielkopolsce, czyli na obszarze, na który nie dotarły działania zbrojne, podobnie jak w badanym przez nas regionie – mówi prof. Izdebski. – W Wielkopolsce prawdopodobnie był on spowodowany dużym poborem do wojska.

Optimum bioróżnorodności

Głównym przesłaniem artykułu jest zaprzeczenie tezie, że wzrastająca liczba ludności jest zabójcą bioróżnorodności, istotne jest działanie, które człowiek podejmuje w środowisku przyrodniczym. Okres szczytowego w epoce przedprzemysłowej zaludnienia był jednocześnie szczytowy pod kątem bioróżnorodności.  Autorzy artykułu nazwali ten czas średniowiecznym optimum bioróżnorodności. – Z perspektywy wiedzy popularnej pokazujemy, że człowiek nie jest katastrofą dla bioróżnorodności – podsumowuje prof. Izdebski. – Od strony wiedzy naukowej wykazujemy, iż w holocenie, czyli w ciągu ostatnich 10-12 tys. lat, nie było tak, że im więcej ludzi, tym więcej bioróżnorodności. To nie rośnie liniowo. Liczba ludności ma wpływ na bioróżnorodność, bo to jest kwestia potencjału siły roboczej, ale dużo większe znaczenie ma to, jak wygląda gospodarka, jak wygląda zarządzanie ekosystemami.