Życie na pustyni zależy od niezawodnego dostępu do wody. Na surowej pustyni Namib w Namibii, gdzie spędziłem 18 miesięcy, prowadząc badania dla mojego doktoratu, przyroda koncentruje się wokół naturalnych źródeł. Coraz częściej zwierzęta polegają na sztucznych stawach przeznaczonych dla zwierząt gospodarskich.
Ale woda może się różnić zarówno ilością, jak i jakością, a zwierzęta mają różne potrzeby. Niektóre gatunki, takie jak szczur kangur, mogą przetrwać bez picia wody przez lata, pozyskując ją zamiast z pożywienia. Częściej ruchy zwierząt pustynnych są ograniczone przez niezawodny dostęp do wody.
Część moich badań dotyczy związków między gatunkami nietoperzy a jakością wody na afrykańskiej pustyni. Na podstawie moich obserwacji uważam, że w suchych miejscach ludzie mogą być w stanie zlokalizować użyteczne źródła wody i wykryć zmiany w jakości źródeł, z których już korzystają, obserwując nietoperze.
Dostęp do wody może być trudny na obszarach wiejskich. Ten młody Namibijczyk podróżuje dwie mile w obie strony każdego dnia, aby zebrać wodę do picia, gotowania i czyszczenia. (Theresa Laverty, CC BY-ND) Pomiar zanieczyszczenia kanarkami, mchem i rybami
Od wielu lat ludzie używają roślin i zwierząt jako wskaźników środowiskowych. Najsłynniejsi górnicy nosili kanarki do kopalni węgla, aby wykryć toksyczne gazy, w tym tlenek węgla, przed opracowaniem nowoczesnego sprzętu bezpieczeństwa.
Obecnie naukowcy wykorzystują wiele żywych organizmów w swoich naturalnych siedliskach do oceny zmian w środowisku. Dobre bioindykatory to zazwyczaj gatunki obfite, pospolite, których życie jest stosunkowo dobrze poznane, ale wrażliwe na określone zaburzenia lub stresy, takie jak niedobór wody lub zanieczyszczenie.
Na przykład niektórzy badacze wywnioskowali stężenie pestycydów poprzez monitorowanie wielkości populacji i warunków życiowych płazów i ptaków jedzących ryby. Rośliny są przydatnymi bioindykatorami wielu rodzajów zanieczyszczenia powietrza, ponieważ pochłaniają powietrze przez liście. Podobnie ryby i inne małe organizmy wodne mogą być skutecznymi bioindykatorami zanieczyszczenia wody.
Czystej wody pitnej jest mało i maleje
Według Organizacji Narodów Zjednoczonych globalne zużycie wody wzrosło ponad dwukrotnie szybciej niż wzrost populacji ludzkiej w ciągu ostatniego stulecia. W wielu miejscach woda gruntowa jest wykorzystywana szybciej, niż można ją uzupełnić. A jakość wody spada. Co najmniej tuzin dużych miast może napotkać ograniczenia w zużyciu wody w ciągu kilku następnych dziesięcioleci.
Jakość wody zwykle pogarsza się, gdy ludzie pompują rosnące ilości z podziemi. Sól i substancje toksyczne stają się bardziej skoncentrowane w pozostałych wodach gruntowych wraz ze spadkiem ich objętości. Z powierzchni ziemi zanieczyszczenia pochodzące z rolnictwa, górnictwa i odpadów ludzkich obniżają jakość wody w rzekach, jeziorach i stawach.
Agencje rządowe w krajach rozwiniętych monitorują i oczyszczają zasoby słodkiej wody, aby upewnić się, że spełniają standardy wody pitnej przeznaczone dla ludzi i zwierząt. Koszty analizy laboratoryjnej często zaczynają się od 100 USD lub więcej na próbkę i szybko sumują się. Dlatego naukowcy często uciekają się do wskaźników biologicznych, takich jak owady wodne i ryby, aby ocenić jakość wody.
Epauletted nietoperze owocowe Wahlberga (Epomophorus wahlbergi) nocujące w Tanzanii. (D. Gordon E. Robertson, CC BY-SA) Podążaj za nietoperzami
Na pustyni Namib baseny słodkiej wody są rzadkie i odizolowane. Ulotne rzeki Namibii płyną zaledwie kilka dni każdego roku, więc owady wodne i ryby mają trudności z przemieszczaniem się między zbiornikami wodnymi. Ale ponieważ nietoperze potrafią latać, mogą znaleźć źródła słodkiej wody na dużych obszarach i mogą odwiedzić wiele stawów w ciągu jednej nocy. Jedno pytanie, które badam, dotyczy tego, czy nietoperze częściej podróżują w poszukiwaniu wody wysokiej jakości niż pożywienia.
Na świecie żyje ponad 1300 gatunków nietoperzy, żyjących w różnych środowiskach na każdym kontynencie, z wyjątkiem Antarktydy. Zapylają rośliny, rozpraszają nasiona i spożywają owady - w tym wektory rozprzestrzeniające choroby, takie jak komary.
Ponieważ ich skrzydła są duże i nieizolowane, nietoperze są podatne na odwodnienie. Nawet najbardziej przystosowane do pustyni gatunki potrzebują wody. Jakość wody wpływa na nich bezpośrednio, gdy piją, i pośrednio, gdy spożywają zdobycz owadów, z których wiele spędza część życia rosnąc w wodzie. To sprawia, że nietoperze są doskonałymi wskaźnikami jakości wody. W skrajnych przypadkach zmarli po wodzie pitnej zanieczyszczonej środkami owadobójczymi lub metalami ciężkimi.
Aby znaleźć wysokiej jakości wody powierzchniowe, ludzie mogli obserwować poziomy aktywności nietoperzy za pomocą detektorów akustycznych do rejestrowania połączeń echolokacyjnych nietoperzy. Chociaż w większości niesłyszalne dla ludzi, ludzie zazwyczaj identyfikują nietoperze na poziomie gatunku na podstawie swoich wezwań. Monitorowanie gatunków związanych z wodą o wysokiej jakości z czasem pomogłoby gminom wykryć zmiany jakości wody. Podczas pobytu w Namibii zaobserwowałem, że aktywność wszystkich lokalnych gatunków nietoperzy zmalała u źródeł o dużym stężeniu soli.
Wstępne analizy sugerują, że długoogoniasta serotyna (Eptesicus hottentotus) może wskazywać na obecność wysokiej jakości wody na północnej pustyni Namib. Okazało się, że gatunek ten jest bardziej aktywny w stawach położonych dalej od osad ludzkich przy minimalnym zanieczyszczeniu. (Theresa Laverty, CC BY-ND) Chemia wody wpływa na różne gatunki nietoperzy na różne sposoby. Na przykład jedno badanie wykazało, że niektóre gatunki na izraelskiej pustyni Negew, takie jak nietoperz podkowy ( Rhinolophus hipposideros ), unikały wody pitnej o niższej jakości, podczas gdy inne gatunki wydawały się bardziej odporne na zanieczyszczenia.
Naukowcy wciąż próbują ustalić, czy i jak nietoperze tolerują słoną wodę pitną. Badanie z zachodniej Australii sugeruje, że podwyższony poziom soli w wodach powierzchniowych z powodu wydobycia złota może zmniejszyć aktywność nietoperzy, żerowania i picia. Jeśli to prawda, ludzie mieszkający na tych obszarach mogą wykryć zmiany jakości wody, takie jak zwiększone zasolenie, poprzez pomiar aktywności i wzorców picia wrażliwych gatunków nietoperzy. Dzięki nowym narzędziom, takim jak wykrywacze nietoperzy do smartfonów, staje się to łatwiejsze i tańsze niż testowanie próbek wody w laboratoriach.
Jakość wody blisko i daleko
Wyzwania dotyczące jakości wody nie ograniczają się do odległych pustyń lub miast w suchych regionach, takich jak Kapsztad, Republika Południowej Afryki. W moim nadmorskim rodzinnym mieście New Jersey studnie produkcyjne pompują słodką wodę z około 900 stóp pod ziemią z systemu wodonośnego Kirkwood-Cohansey. Gdy poziom wody spada w warstwie wodonośnej, woda morska wchodzi w pory uprzednio wypełnione słodką wodą. Woda morska obecnie zbliża się do studni mojego hrabstwa w tempie około 300 jardów rocznie.
Oprócz pompowania wód gruntowych, utwardzone powierzchnie i odladzanie soli drogowych zwiększyły stężenie soli w zbiornikach słodkiej wody w Stanach Zjednoczonych, zagrażając stanowi naszej wody pitnej na dużą skalę.
Potencjał nietoperzy jako wskaźników środowiskowych jest tylko najnowszym powodem badania i ochrony tych ważnych stworzeń. Na całym świecie około jedna trzecia gatunków nietoperzy jest zagrożona, podatna na wyginięcie lub „brak danych”, co oznacza, że naukowcy zbyt mało wiedzą, aby oceniać ich status. Jednak dzięki skutecznej ochronie wkrótce monitorowanie wrażliwych gatunków nietoperzy może być realnym sposobem na znalezienie czystej wody w odległych odległych pustyniach - a nawet na wiejskich obszarach Stanów Zjednoczonych.
Ten artykuł został pierwotnie opublikowany w The Conversation.
Dr Theresa Laverty Kandydat na Wydziale Ryb, Dzikiej Przyrody i Biologii Ochrony, Uniwersytet Stanu Kolorado
