Porosty poza skalą

16 września 2025
Blog szalonych naukowców

Jednym z przykładów, gdzie łączą się dwa znaczenia słowa ekologia, czyli nauka o powiązaniach organizmów ze środowiskiem oraz świadomość potrzeby ochrony środowiska, jest skala porostowa. Jest to podręcznikowy przykład bioindykacji, czyli wykorzystania organizmów do określania parametrów środowiska – tu czystości powietrza. W pewnym uproszczeniu – im bardziej skomplikowane w formie porosty możemy znaleźć w danym miejscu, tym czystsze powietrze.

Zależność tę zauważyli David Hawksworth, wówczas jeszcze młody lichenolog, oraz Francis Rose, wtedy już uznany ekolog, publikując odpowiednią pracę w „Nature” w 1970 r. Po kilkudziesięciu latach to nazwisko Hawkswortha okazuje się wyraźniej zapisane w historii nauki. Skala tych dwóch badaczy ma dziesięć klas. W najmniej zanieczyszczonej, gdzie stężenie dwutlenku siarki nie przekracza 30 mikrogramów na metr sześc., na drzewach rosną krzaczaste, rzadkie porosty typowe dla odludnych masywów leśnych. W środku skali, w lasach bliższych miastom w nadrzewnej fundze (w czasach publikacji jeszcze florze) porostów zanikają gatunki o plechach krzaczkowatych, ale nieźle mają się listkowate. W miejskich parkach, gdzie stężenie dwutlenku siarki w powietrzu sięga 100 mikrogramów występują bardziej wytrzymałe porosty drobnolistkowate, jak te ze zdjęcia zrobionego w istocie w parku miejskim (prawdopodobnie obrost wzniesiony i złotorost ścienny). Powyżej setki, na przydrożnych drzewach miejskich wytrzymują tylko porosty skorupiaste. Bardziej tolerancyjne są porosty proszkowate, które już nawet mało przypominają typowe porosty. Wreszcie, gdzie stężenie dwutlenku siarki przekracza 170 mikrogramów na metr sześc., zaczyna się pustynia porostowa. Kora drzew jest naga albo pokryta jednokomórkowymi glonami (podręcznikowy pierwotek).

Pierwotną skalę wykalibrowano dla południowej Anglii i Walii. Było to niedługo po wielkim smogu londyńskim, w którym dwutlenek siarki, łącząc się z wodą z mgły, tworzył kwas siarkawy dosłownie wyżerający płuca. W miarę badań dokonywano modyfikacji uwzględniających typy drzew i wilgotność. Adaptowano ją również dla innych regionów, także Polski. W naszym kraju, znającym kwaśne deszcze, których wielkoskalowym źródłem było kopalniano-przemysłowie pogranicze Czechosłowacji, NRD i Polski, a mało- i średnioskalowym emisje z innych ośrodków przemysłowych i domowych pieców, skala porostowa zyskała dużą popularność wśród nauczycieli biologii, którzy już pod koniec PRL dostali w podstawie programowej elementy ochrony środowiska. Idealnie łączy precyzję naukową z prostotą, którą może podjąć zdolny uczeń na potrzeby konkursów naukowych. Dlatego autorzy niedawno opublikowanej na łamach „Wiadomości Botanicznych” pracy przeglądowej zatytułowali ją „Nieustający czar skali porostowej”.

Wielki smog był dla uprzemysłowionego świata terapią szokową. Zaczęto zmniejszać zanieczyszczenie powietrza tlenkami siarki. Pierwsze metody – budowanie kominów tak wysokich, żeby dym unosił się daleko i nie zatruwał miast – okazały się leczeniem kiły malarią. Smog zastąpiły kwaśne deszcze. Niemniej, jakość powietrza w miastach nieco się poprawiła i Hawksworth jedenaście lat później opublikował – znowu w „Nature” – pracę o rekolonizacji Londynu przez porosty. Może nie było cudu, ale przestał być on pustynią porostową.

Kolejne działania w Europie i Stanach Zjednoczonych były coraz skuteczniejsze. Stało się jasne, że nie da się siarki eksmitować w górną atmosferę i trzeba filtrować spaliny i odsiarczać paliwo. Jak pisałem, czasem dzieje się to kosztem innych komponentów środowiska, ale zasadniczo – udało się. Zanieczyszczenie powietrza siarką spadło. Nie jest to symboliczny spadek. Normy ustanowione na podstawie wartości obserwowanych w XX w. stały się tak rzadko przekraczane, że Europejska Agencja Środowiska od kilku lat przestała publikować dane na ten temat. Portal Jakości Powietrza Głównego Inspektoratu Ochrony Środowiska dla dwutlenku siarki przewiduje skalę sześciostopniową symbolizowaną od ciemnej zieleni, przez żółty po ciemną czerwień. Nie śledzę go codziennie, ale przykładów, żeby pojawiła się kropka inna niż zielona, przypominam sobie może tyle, że da się je policzyć na palcach. Jednej ręki. Drwala. Te wyjątki pojawiały się zimą na Górnym Śląsku. Żaden większy zakład w Polsce nie używa już zasiarczonego węgla, a i do domowych pieców trudno go znaleźć.

Skale używane przez służby monitoringu środowiska sięgają szerzej niż skala porostowa (polska najgorsza klasa to przekroczenie 500 mikrogramów dwutlenku siarki na metr sześc. – obecnie raczej hipotetyczna). Pustynia porostowa pojawia się na granicy żółtego i pomarańczowego. W ciemnej zieleni jest obszar kilku najlepszych klas Hawkswortha i Rose’a, ale od lat notowane stężenia bardzo rzadko sięgają 30 mikrogramów. Biorąc pod uwagę ten czynnik i Puszcza Białowieska (dobra, tam nie ma stacji państwowego monitoringu jakości powietrza – stacja tła jest w Puszczy Boreckiej), i Kraków czy Katowice są w strefie najbardziej wrażliwych porostów.

Jednak, wychodząc do pobliskiego parku, wciąż widuję głównie porosty proszkowe, skorupiaste i drobnolistkowate. Skala porostowa pokazuje, jak gdybym oddychał powietrzem o zawartości dwutlenku siarki bliskiej stu mikrogramom, podczas gdy pobliska stacja pomiarowa pokazuje, że przez ostatni miesiąc prawie wszystkie pomiary mieściły się poniżej jednego mikrograma (często blisko zera), z rekordowym wyskokiem do siódemki. Jest tu jakaś niespójność.

Wszystko wskazuje na to, że skala porostowa dobrze działała w warunkach permanentnego zanieczyszczenia dwutlenkiem siarki. Im bardziej rosło, tym bardziej ze środowiska wypadały mało tolerancyjne gatunki. Biologia to jednak nie mechanika. Nie wystarczy, aby czynnik przestał działać i system wróci do poprzedniego stanu. Jeden z moich pierwszych wpisów był o zasadzie histerezy. Raz zdegradowany ekosystem potrzebuje radykalniejszej naprawy i więcej czasu, aby wrócić do poprzedniego stanu. A nieraz mimo to się to nie uda (pisałem tak w kontekście mokradeł). Gatunki wrażliwe na dwutlenek siarki wypadły ze środowiska i nie wrócą ot tak. Może to wynikać z ich braku w okolicy – z Białowieży mogą zrekolonizować Hajnówkę, ale do Warszawy trochę im za daleko. Może jednak jeszcze ważniejsze jest to, że oparcie skali tylko na stosunku do dwutlenku siarki było zbytnim uproszczeniem.

W naturze bardzo rzadko jest tak, że liczy się tylko jeden czynnik. Dwutlenek siarki mógł być kluczowy dla zaniku niektórych gatunków, ale nie był jedyny. Skala porostowa powstała w warunkach nie tylko stałego zanieczyszczenia tym związkiem, ale raczej powracającego smogu w jego klasycznej postaci nazywanej londyńską. Jego źródłem było spalanie zasiarczonego węgla w piecach domowych i przemysłowych oraz zasiarczonej benzyny i innych olejów ropopochodnych. Siarkę udało się wyeliminować, innych składników nie. Tymczasem tworzą go przede wszystkim różne produkty spalania węglowodorów – od najprostszych jak tlenek i dwutlenek węgla, przez bardziej skomplikowane jak benzopireny, po zupełnie niespalone cząstki sadzy. Do cząstek tych przyłączone są związki ołowiu (spadek zanieczyszczenia tym pierwiastkiem jest podobnie spektakularny jak w przypadku siarki), rtęci, arsenu itd. Obecnie ważniejszy staje się smog fotochemiczny, którego eponimem jest Los Angeles, gdzie produkty pochodzą z utleniania w silnikach spalinowych elementów powietrza – tlenków azotu i ozonu. Być może gatunki, które zniosłyby obecny poziom dwutlenku siarki, nie znoszą innych zanieczyszczeń.

Tak czy inaczej, wydaje się, że czas skali porostowej się skończył. Autorzy wspomnianej pracy we „Wiadomościach Botanicznych” wskazują, że jej popularyzatorskie dziedzictwo warto kontynuować w innych formach nauki obywatelskiej. Możliwości jest sporo, o niektórych kiedyś wspominałem.

Piotr Panek

Piotr Panek, licencja CC BY-SA 4.0

  • Dariusz Kubiak, Ewa Sucharzewska 2025 Nieustający czar „skali porostowej”, Wiadomości Botaniczne, 69, 1–7, DOI: 10.5586/wb/202952
  • D.L. Hawksworth, F. Rose 1970 Qualitative Scale for estimating Sulphur Dioxide Air Pollution in England and Wales using Epiphytic Lichens, Nature, 227 (5254), 145–148, DOI: 10.1038/227145a0
  • C. I. Rose & D. L. Hawksworth 1981 Lichen recolonization in London’s cleaner air, Nature, 289, 289–292, https://doi.org/10.1038/289289a0
Reklama