Vliv vlků na ekosystém Yellowstonu: Složitější příběh, než se zdá

V březnových nocích roku 1995 se poprvé po bezmála 70 letech nad národním parkem Yellowstone opět rozléhalo vlčí vytí. Poslední vlci tu byli zastřeleni v roce 1926. Teď se však šelmy vrátily.

Nejprve vypustili ochránci přírody do Yellowstonu čtrnáct vlků z amerických Skalistých hor. O rok později je doplnili o sedmnáct šelem pocházejících z kanadské provincie Britská Kolumbie. To byl začátek legendy, která líčí návrat vlků jako klíčový okamžik zásadního obratu k lepšímu v přírodě jednoho z nejslavnějších národních parků světa. Skutečnost je ale poněkud složitější.

Bez vlků se stromům nedaří

Vlk (Canis lupus) patří v severoamerické přírodě k tzv. vrcholovým predátorům. To znamená, že loví všechny tvory, kteří se v potravním řetězci nacházejí pod ním, a nad sebou už prakticky nikoho nemá. Platí to především o velkých býložravcích, jako jsou jelen wapiti (Cervus canadensis), jelenec ušatý (Odocoileus hemionus) nebo jelenec viržinský (Odocoileus virginianus).

Ti se pak pohybují krajinou zbavenou vlků bez větších zábran a nárůstu jejich populace odpadá jedna významná „brzda“. Přemnožení velkých býložravců má za následek devastaci flóry, především pak stromů, jejichž pupeny a větvičky jeleni a jelenci okusují hlavně v zimě, kdy ostatní vegetace zmizí pod závějemi sněhu.

Změny ve vegetaci spouští dominový efekt a těžce dopadají i na organismy, které s vlky nepřicházejí do přímého kontaktu. Absence mladých stromů fatálně postihuje například bobry kanadské (Castor canadensis), kteří se živí větvemi a listím vrb a topolů.

Čtěte také: Divy americké přírody

Absence bobřích hrází má za následek rychlejší odtok vody z krajiny a to s sebou nese ústup rostlin citlivějších k suchu. Právě tyto rostliny však tvoří základ potravy medvědů grizzly poté, co procitnou ze zimního spánku a potřebují rychle doplnit energii. Všechny tyto negativní dopady absence vlků byly v Yellowstonu více či méně patrné. Reintrodukce šelem mohla být lékem na neduhy přírody…

Trofická kaskáda návratů

Po několika letech se zdálo, že vlci Yellowstone skutečně uzdravili. Jejich populace se v parku i za jeho hranicemi ve státech Montana, Wyoming a Idaho rozrostla natolik, že úřady v těchto státech vyjmuly šelmu ze seznamu ohrožených druhů. Vědci, kteří se o návrat vlků do parku přičinili, s tímto krokem souhlasili, protože yellowstonskou vlčí populaci považovali za dostatečně početnou a stabilní.

Vlčím smečkám v Yellowstonu se připisuje efekt tzv. trofické kaskády, tedy vzájemně zřetězených procesů vedoucích k obnově narušené přírody. Se vzestupem vlků „zatroubili k ústupu“ jeleni a jelenci. V údolích kolem řek se zlepšily podmínky pro růst mladých stromků. Jak neokusované vrby a topoly košatěly, bránily velkým býložravcům ve výhledu a ti přestávali pro ně méně bezpečné údolí vyhledávat. Tím dopřávali stromům další příležitost k nerušenému růstu.

Kořeny dorůstající vegetace zpevnily břehy potoků a říček a významně omezily erozi. Po půlstoletí se do parku vrátili bobři, kteří tu konečně našli v porostech mladých topolů a vrb dost potravy.

Vítané zbytky z vlčích hostin

Comeback vlků do Yellowstonu se také projevil úbytkem kojotů prérijních (Canis latrans). Není žádným tajemstvím, že tyhle dvě psovité šelmy se nemají dvakrát v lásce a slabší kojot svému silnějšímu „bratranci“ raději ustoupí. V parku klesly celkové stavy kojotů na polovinu a v rajónech vlčích smeček dokonce na pouhou desetinu. Protože kojoti se živí drobnými živočichy, jako jsou hraboši, myšice, křečci a další hlodavci (o něž vlci jeví zájem jen v dobách nejvyšší nouze), s ústupem kojotů hlodavců rapidně přibylo a jejich početnější populace pak nabízely více potravy liškám obecným (Vulpes vulpes) a dravým ptákům.

Čtěte také: Vlci a Yellowstone: Nový pohled

Vlci jsou schopni ulovit i velkého wapitiho o hmotnosti půl tuny. Málokdy ale sežerou tak velkou kořist celou. I když mají velmi rychlé trávení a dokážou se nacpat masem z úlovku i několikrát za den, zbude po nich většinou na mršině ještě dost a dost masa pro další zájemce. Na kořisti vlků se často přiživí grizzly.

Není výjimkou, když medvěd vlky od jejich kořisti odežene, aby na ní mohl sám nerušeně hodovat. Něco k snědku nacházejí na mršinách zvířat ulovených vlky také dravci, např. orli bělohlaví (Haliaeetus leucocephalus) či orli skalní (Aquila chrysaetos), a samozřejmě také mrchožrouti, jako jsou straky americké (Pica hudsonia) nebo krkavci američtí (Corvus cryptoleucus). V Yellowstonu zastihli přírodovědci na jediné mršině jelena uloveného vlky najednou až 135 krkavců. Vlčí úlovky jsou tak vítaným přilepšením pro široké spektrum živočichů.

Nepostradatelní v moři i na souši?

Příběh o nápravě přírody v Yellowstonském národním parku reintrodukcí vlků patří k oblíbeným námětům přírodopisných filmů. Podobně jsou líčeny i návraty lvů (Panthera leo) do přírody v Africe, comebacky tygrů (Panthera tigris) v Asii nebo role psů dingo (Canis lupus dingo) v australské divočině. Popularita popisů trofické kaskády spuštěné vrcholovými predátory dokonale rezonuje se zcela oprávněným voláním po ochraně velkých šelem. To ale neznamená, že tyto příběhy pravdivě vystihující reálnou situaci.

Do poloviny minulého století nevnímali ekologové roli velkých šelem pro ekosystém jako klíčovou. Mnohem větší důraz kladli na vegetaci a úroveň fotosyntézy. Uvědomovali si, že právě prostřednictvím rostlin proudí do přírody energie, kterou pak různým způsobem čerpají všechny organismy. Býložravci - od housenek po slony. Masožravci - od střevlíků po pumy. A konec konců i konzumenti mrtvol - od dřevokazných hub po hyeny.

V polovině šedesátých let minulého století přišel americký ekolog Robert Paine s úplně jiným náhledem. Inspiroval jej k němu pokus, při kterém vysbíral z příbojových skalisek na mořském pobřeží dravé hvězdice. Ekosystém se proměnil k nepoznání. Rozmohly se v něm mlži, plži a řasy. Paine však zastával názor, že vrcholoví predátoři „drží“ pouze vodní ekosystémy, jako jsou moře, řeky či jezera.

Čtěte také: Supervulkán Yellowstone: Klimatický vliv

V roce 1992 ovšem představil biolog Donald Strong kacířskou myšlenku, že „trofické kaskády nejsou jen mokré“ a nasadil tím početné skupině přírodovědců brouka do hlavy. „Hrají vrcholoví predátoři hlavní úlohu i v suchozemských ekosystémech?“ ptali se mnozí.

Zeleň se vrací

První odpověď na výše uvedenou otázku přišla z Venezuely, kde při stavbách přehrad vznikala velká jezera s ostrovy. Malé kusy souše obklopené vodní plochou nezajistily velkým predátorům, například jaguárům (Panthera onca) nebo dravcům harpyjím pralesním (Harpia harpija), dostatek potravy a ti je proto vyklidili. Populace druhů tvořících jejich kořist explodovaly.

Počty hlodavců (Rodentia), ale i vřešťanů (Alouatta) či leguánů (Iguana) vyšplhaly na desetinásobky až stonásobky počtů obvyklých v pralese kolem přehradní nádrže. V roce 2001 podpořila teorii o klíčovém postavení vrcholových predátorů v trofických kaskádách první studie hodnotící výsledky reintrodukce vlka do Národního parku Yellowstone.

Publikoval ji tým vedený Williamem Ripplem z Oregon State University. Čísla studie, zveřejněné šest let po návratu vlků, mluvila jasnou řečí. Ještě na začátku 20. století pokrývaly porosty topolů osikovitých (Populus tremuloides) jednu dvacetinu plochy jeleních zimovišť. Na konci století už to bylo pouhé procento. Po návratu vlků ale začaly topoly opět růst a to tam, kde byl pohyb vlčích smeček nejintenzivnější, tedy v údolích kolem řek. Vlci neredukovali jelení populaci, ale vyháněli býložravce.

Po vytlačení jelenů a jelenců vlky lépe rostly i vrby a další druhy dřevin. V Yellowstonském národním parku, symbolu biologické rozmanitosti v USA, se po více než 80 letech absence nových stromů v některých částech parku začala krajina neočekávaně proměňovat. Návrat vegetace nejen mění vzhled, ale také otevírá nové možnosti pro divoká zvířata a přispívá k zdravější rovnováze v ekosystému.

Tento objev vzbudil velký zájem, protože ukazuje, jak příroda navzdory nepříznivým podmínkám nachází úžasné způsoby obnovy. Obnova stromů na neúrodných územích po více než osmdesáti letech nejen vzbuzuje naději na udržitelnost životního prostředí , ale také poskytuje vědecké komunitě jedinečnou příležitost analyzovat interakci faktorů, jako jsou změna klimatu , reintrodukce predátorů a dynamika půdy . Navíc může toto oživení vegetace přispět ke zlepšení sekvestrace uhlíku a posílení potenciálu parku jako přírodního rezervoáru v podmínkách globální klimatické krize.

Zmizení vlků a narušení ekologické rovnováhy

V 30. letech 20. století byl vlk obecný (Canis lupus) v Yellowstone zcela vyhuben v důsledku kampaní na jeho likvidaci, které byly prováděny v rámci intenzivního lovu a federální politiky . Jeho absence vedla k vážné nerovnováze: populace kanadských losů (Cervus canadensis), zbavených přirozených predátorů, se zvýšila na více než 18 000 jedinců. Nadbytek býložravých zvířat způsobil vážné škody na mladé vegetaci, včetně osiky (Populus tremuloides), jejíž obnova byla po celá desetiletí prakticky nemožná.

Výzkumy provedené v 90. letech neodhalily žádné nové výhonky tohoto druhu, pouze dospělé stromy. Neustálý vliv losích brouků na výhonky, větve a kůru bránil růstu nové generace, což ohrozilo další přítomnost osiky v ekosystému.

Návrat vlků a obnova osik

V roce 1995 byli v Yellowstone v rámci projektu ekologické obnovy znovu vysazeni vlci . Účinek byl značný: populace losů se snížila přibližně na 2000 jedinců, což výrazně snížilo zátěž na vegetaci. Výsledkem bylo, že osiky začaly znovu růst . Studie publikovaná v časopise Forest Ecology and Management pod vedením Luka Paintera, ekologa z Oregon State University, dokumentuje tento jev.

Skupina analyzovala 87 osikových porostů a zjistila, že na třetině z nich rostou mladé, zdravé osiky, což nebylo pozorováno více než 80 let. Mnohé z těchto stromů již dosáhly průměru více než pět centimetrů, což naznačuje perspektivu dalšího růstu.

Obnova osiky má velký význam pro biologickou rozmanitost Yellowstonského národního parku. Tento druh poskytuje stín, potravu a úkryt pro různé druhy ptáků, hmyzu, bobrů a dalších savců. Řidší porost lesa propouští více světla, což přispívá k růstu keřů, květin a dalších rostlin nezbytných pro ekosystém. Na druhou stranu je dokonce pozorován nárůst populace medvědů a pum, který je pravděpodobně spojen s obnovením přirozené rovnováhy.

Nové výzvy pro obnovu osiky

Navzdory počátečnímu úspěchu problémy přetrvávají. Růst populace bizonů , na které je pro vlky stále obtížnější lovit, může v některých oblastech omezit růst osik. Podle Paintera mohou tito býložravci představovat novou hrozbu pro obnovu lesů.

Příklad Yellowstonského národního parku ukazuje, jak přítomnost dravců může obnovit celé potravní řetězce. Dominic Spraklen, profesor katedry interakce biosféry a atmosféry naiverzitě v Leedsu, zdůrazňuje, že reintrodukce velkých predátorů může mít na některé ekosystémy hlubší dopad než změna klimatu, což podtrhuje nutnost zachování klíčových druhů pro vytvoření funkčních a udržitelných krajin.

Predátoři mohou mít nepřímý vliv na společenstva rostlin, protože ovlivňují chování a početnost kořisti (tedy chrání rostliny před herbivory). Do Yellowstonu byli vlci reintrodukováni v zimě 1995/1996, tedy sedm desetiletí od jejich vyhubení. Jejich obnovená přítomnost umožnila studovat trofickou kaskádu, která v důsledku absence vlků zkolabovala kvůli jelenům wapiti.

V období 1995-2003 narostl počet vlků ve studované oblasti Yellowstonu z 0 na 98, poté počet poklesl a kolísal. Obnova populace topolů osikovitých (mj. růst klíčních rostlin a semenáčků) se zlepšila díky sníženému okusu.

Jediný faktor nerozhoduje

Někteří vědci se netajili skepsí k Rippleovým závěrům už v době, kdy americký biolog publikoval svou první studii o obnově přírody v Yellowstonu po reintrodukci vlků. Například Robert Crabtree varoval: „Připisováním všech pozitivních změn na konto vlků se dopouštíme nebezpečných zjednodušení. Ekosystém Yellowstonu je komplikovaný a nikdy v něm nerozhoduje jediný faktor. Vzácné jsou i případy, kdy jeden faktor převažuje. V době, kdy se do Yellowstonu vrátili vlci, docházelo k častějším záplavám a také vládlo teplejší počasí. Vlci tu určitě sehráli nějakou roli. Ale stejně tak musíme brát na zřetel i další vlivy,“ prohlašoval Crabtree.

Zapravdu mu dával Duncan Patten a upozorňoval, že po příchodu vlků do Yellowstonu nezažil národní park po několik roků tuhou zimu. Jeleni se snáze dostávali k suché trávě a další vegetaci. Vysoká sněhová pokrývka je nenutila okusovat větve stromů a dřeviny tak byly několik sezón ušetřeny obvyklého poškození. Stromy o vlcích „nevědí“.

V roce 2010 zveřejnil tým pod vedením ekologa Matthewa Kauffmana studii, která představami o vlcích jako klíčové hybné síle trofické kaskády těžce otřásla. Vědci určili stáří dvou stovek yellowstonských stromů a zveřejnili šokující zjištění. V některých místech se přestaly porosty dřevin obnovovat už v roce 1892! Tedy v dobách, kdy se tu celkem nerušeně proháněly vlčí smečky. Jinde ale vyrůstaly nové stromy ještě v roce 1960, kdy v národním parku nebylo po vlcích ani vidu ani slechu.

Když Kauffman a spol. porovnali oblasti, kde se stromům po návratu vlků dařilo nejlépe, s oblastmi, kde vlci nejčastěji strhli jelena, nenašli žádnou souvislost. Někde rostly stromy nadále špatně, i když v okolí intenzivně lovily vlčí smečky. Jiným oblastem se vlci vyhýbali a porosty se tam přesto utěšeně obnovovaly.

Do teorie o trofické kaskádě poháněné návratem vlků vnesly zmatek i výzkumy vrbových porostů. Kauffman využil toho, že některá území byla chráněna proti vpádu jelenů plotem, a porovnal růst vrb na chráněných nechráněných plochách. Opět nezaznamenal zásadní rozdíl. Někde chřadly vrby i za plotem. Jinde prosperovaly bez jakékoli ochrany před velkými býložravci.

Kde je pravda?

Jaké plyne z příběhu o návratu yellowstonských vlků poučení? Pokud někdo očekává jednoduchý a snadno pochopitelný příběh, těžko se ho dočká. Už proto, že sama příroda Yellowstonu jednoduchá není. Vrcholovým predátorům v ní patří nezastupitelné místo, ale nejsou ti hlavní a už vůbec ne jediní, kdo do ní zasahují. Všechny „herce“ a jejich „úlohy“ na yellowstonské „scéně“ zřejmě ani neznáme. Vlivy formující přírodu parku neznají hranice vytyčené člověkem.

Vyšší pravděpodobnost mírnějších zim může souviset k globálními klimatickými změnami, ale mohou do nich promlouvat i přírodní procesy, jako je klimatická anomálie El Niňo postihující velkou část Pacifiku.

Na ošemetnosti dodává hodnocení toho, co v Yellowstonu pozorujeme, i fakt, že populace jelenů a jelenců přirozeně kolísají. Jejich stavy v národním parku zdaleka neurčuje jen přítomnost vlčích smeček. Zvířata se v závislosti na vegetační sezóně přesouvají na velké vzdálenosti a dostávají se i mimo hranice parku. Tam se střetávají s riziky, která jim v parku nehrozí, např. s lovci.

Legenda o vlcích, kteří se vrátili do volné přírody, uvedli tam vše do původního stavu a vytvořili něco jako „ráj na Zemi“, je jednoduchá na představu i pochopení. A nelze jí upřít i určitou krásu, která akcentuje fakt, že šelmy jsou nedílnou součástí divoké přírody. Tahle teorie má však jednu vážnou chybu - neodpovídá skutečnosti. Pravdivý příběh o vlcích a Yellowstonu je neskonale komplikovanější a ekologům nezbývá než se pokoušet všechny jeho faktory nadále trpělivě odkrývat.

Stále častěji se setkáváme s programy, jež mají za cíl chránit rozmanité druhy živočichů a rostlin, popřípadě je navracet do vybraných lokalit, odkud už dávno vymizely. Lidé se mnohdy ptají, proč je takové počínání důležité, a od vědců se jim obvykle dostává poněkud neurčitých odpovědí odkazujících na potřebu „větší biodiverzity“, která je nezbytná pro správné fungování ekosystému. Jakým způsobem se však zmíněná rozmanitost podílí na stabilitě přírody? Jaký význam může mít záchrana či návrat jednoho druhu? Takové otázky jsou běžným námětem teoretických studií, nicméně příroda se vždycky nechová tak, jak to předpovídá sebekomplikovanější počítačový model - a nejlepší odpovědi nakonec poskytuje její pozorování.

Strádající bobři

Jeden z ukázkových příkladů, jak může poměrně malý zásah do ekosystému spustit lavinu dalších změn, se odehrál v posledních dvaceti letech v Yellowstonském národním parku v USA. Hlavním aktérem se stal vlk obecný, který se sice kdysi v rezervaci vyskytoval, potkal ho však podobný osud jako jeho soukmenovce na řadě dalších míst: V 20. letech minulého století z parku pod tlakem lovců zcela zmizel. Ačkoliv bylo území chráněné už od roku 1872, vládní program na kontrolu predátorů vlky vyhubil. Jenže právě zmíněný živočich zastával roli významného, i když nikoliv jediného predátora yellowstonských jelenů, kteří se tak bez přirozené regulace začali nerušeně množit.

Zároveň se samozřejmě zvyšovalo množství potravy, kterou zkonzumovali - čímž trpěly zejména mladé rostlinky různých druhů topolů a vrb, rostoucí kolem tamních vodních toků. Následně proto dramaticky poklesly stavy těchto stromů, jež jsou přitom obzvlášť v zimě velmi důležitým zdrojem potravy pro místní populaci bobrů. Přemnožení jelenů tudíž pocítili i tito hlodavci a jejich společenství v oblasti se zmenšovala, až nakonec v roce 1995 zůstala v parku jediná aktivní kolonie.

Zázrak v Yellowstonu

V tomtéž roce se však díky biologům vlk do Yellowstonu vrátil: 12. ledna 1995 bylo do tamní přírody vypuštěno prvních osm jedinců odchycených v národním parku Jasper v kanadské Albertě. Do konce roku 1996 pak následovalo ještě dalších 23 šelem. Vlci se v rezervaci velmi rychle zabydleli a jeleni opět čelili dávnému nepříteli. Následující vývoj událostí ovšem překonal i ty nejdivočejší představy.

Stavy jelenů se sice nesnižovaly nijak překotně, kvůli přítomnosti vlků se však sudokopytníci nezdržovali na území parku v tak velkých skupinách jako dřív. Výskyt predátora je navíc přinutil být stále v pohybu, přičemž neměli dost času zcela zdecimovat mladé stromky. Díky obnovené populaci vrb i topolů posléze vzrostl počet bobrů - a z jedné kolonie jich bylo za dvě desetiletí hned devět.

Hlodavci vytvořili nové hráze zadržující vodu, načež vznikly větší vodní plochy, potažmo nové biotopy vhodné pro další živočichy, například ryby. Vzrostlé stromy poskytly útočiště nejrůznějším ptákům. Z mršin jelenů pak těžili orli, krkavci či kojoti. Vypuštění několika desítek vlků mělo zkrátka na celý ekosystém neuvěřitelný dopad.

Je všechno jinak?

Popsaný vývoj se stal záhy námětem mnoha populárních textů, dokumentů, odborných studií i vědeckých diskusí. Ne všichni totiž souhlasili s tím, že se kýžený efekt dostavil pouze v důsledku návratu vlků. Podle kritiků byl proces komplikovanější, a pozdější výzkumy navíc ukázaly, že se stromy nezotavují tak rychle, jak se původně zdálo.

V časopise Nature vyšel v roce 2014 komentář, který tvrdí, že se na vztahy v přírodě nemůžeme dívat zjednodušeně tak, že si určíme nějaký pevný bod (například vlky), odkud vychází kontrola. Naopak, systém je hluboce provázaný a reguluje se navzájem a ve všech částech souběžně.

tags: #yellowstone #vlci #ekosystem #dopad

Oblíbené příspěvky:

• Rozměry a materiály kanalizačních kolen
• Odpadkové koše s tlačítkem: Podrobná recenze
• Aplikovaná Ekologie: Přehled
• Odkaz na článek o Martinu Černém
• Historie Jordanova pravidla