Odbudowa ekosystemów morskich i przybrzeżnych w celu przystosowania się do zmiany klimatu na Karaibach (Gwadalupa, francuski region zamorski)

Gwadelupa to karaibska wyspa położona na Antylach Francuskich, w dużym stopniu narażona na obecne i przyszłe skutki zmiany klimatu (np. Robinson, 2018; Stephenson i in., 2017). Takie skutki obejmują erozję wybrzeży, wzrost temperatury morza i wynikające z niej zmiany parametrów biogeochemicznych, zakwaszenie oceanów, pojawienie się chorób u gatunków morskich oraz inwazję gatunków obcych. Ponadto jest regularnie narażona na ekstremalne zjawiska pogodowe, takie jak huragany i powodzie, które zgodnie z oczekiwaniami będą się nasilać i występować częściej wraz ze zmianą klimatu. Według Barbier (2011) 50% słonych bagien, 35% namorzynów, 30% raf koralowych i 29% traw morskich (Waycott et al., 2009) zostało utraconych lub zdegradowanych na całym świecie w ciągu kilku dziesięcioleci. Na Gwadelupie francuska organizacja badawcza IFREMER odnotowała spadek zasięgu koralowców na nawietrznych rafach przybrzeżnych, z 30% w 2007 r. do 15% w 2019 r. Wzór ten odnotowano również w zatoce Grand Cul-de-sac Marin, miejscu badań/restauracji w ramach projektu LIFE Adapt Island. W tym przypadku zasięg koralowców zmniejszył się z 28 % w 2002 r. do 15 % w 2019 r., chociaż wydaje się, że występuje odrost młodocianych koralowców.

Gwadelupa jest domem dla raf koralowych, lasów namorzynowych i łąk trawy morskiej. Są to ekosystemy przybrzeżne i morskie, które zapewniają niezbędną ochronę w walce ze zmianą klimatu, ale są również podatne na zmianę klimatu i inne presje. Ze względu na wzrost emisji CO2, wzrost temperatury wody morskiej, zanieczyszczenie odpadów i zakwaszenie oceanów równowaga między różnymi gatunkami prawdopodobnie ulegnie zmianie. Pojawiają się poważne obawy co do ich przyszłej zdolności do świadczenia usług ekosystemowych, ponieważ te wyjątkowe ekosystemy już wykazują oznaki znacznej słabości i degradacji.

Główne kwestie są następujące:

• Siedlisko koralowców składa się głównie z gatunku Acropora palmate (Elkhorn), endemicznego dla regionu Karaibów i sklasyfikowanego jako gatunek krytycznie zagrożony przez IUCN i Acropora cervicornis (Staghorn), gatunków rozgałęzionych z rodzaju Porites i Madracis auretenra. Te podstawowe siedliska znajdują się pod presją lokalną, taką jak zanieczyszczone zrzuty wody, masowa turystyka i nieodpowiedzialne zachowania. Oprócz tych istniejących presji, są one obecnie również dotknięte globalnym wzrostem temperatur i zakwaszeniem oceanów.
• Siedlisko namorzyn składa się z namorzynu czerwonego (Rhizophoramangle), namorzynu białego (Lagunculariaracemose) i namorzynu czarnego (Avicenniagerminans). Obecność gatunków inwazyjnych i rosnąca urbanizacja w regionie spowodowały wylesianie i silne zmiany w tym ekosystemie.
• Łąki trawy morskiej składają się głównie z trawy żółwiowej (Thalassia testdinum), która jest szczególnie zagrożona przepłynięciem łodzi i ich kotwic. Ponadto są one zagrożone masową sztucznością linii brzegowej i zanieczyszczeniem antropogenicznym.

Ochrona tych gatunków przed wieloma presjami oznacza zwiększenie odporności wybrzeży na podnoszenie się poziomu mórz i burze morskie. Oznacza to również wkład w łagodzenie zmiany klimatu, ponieważ namorzyny i trawa morska pochłaniają znaczną ilość dwutlenku węgla („ekosystemy niebieskiego dwutlenku węgla”).

Cele projektu LIFE Adapt'Islands są następujące:

• opracowanie ambitnej, innowacyjnej i możliwej do przeniesienia strategii przystosowania się do zmiany klimatu;
• przywrócenie fizycznych powiązań ekologicznych między ekosystemami przybrzeżnymi i morskimi;
• wykazanie skuteczności i odtwarzalności innowacyjnych technik odtwarzania ekosystemów przybrzeżnych i morskich na Karaibach;
• Przeprowadzenie ambitnej kampanii na rzecz współpracy ze społeczeństwem obywatelskim poprzez inicjatywy edukacyjne i uświadamiające skierowane do liderów biznesu, użytkowników, dzieci w wieku szkolnym i społeczeństwa. Kluczowym celem było przybliżenie młodszym pokoleniom znaczenia zrównoważonego wykorzystania ich środowiska, przyciągnięcie uwagi decydentów, dotarcie do szerokiego grona odbiorców i wspieranie trwałych gestów.
• Wzmocnienie odporności na zmianę klimatu poprzez zintegrowanie różnorodności biologicznej obszarów przybrzeżnych z rozwojem społeczno-gospodarczym poprzez zaangażowanie podmiotów gospodarczych i rozwój szkoleń dla młodych ludzi.
• Należy powielić techniki opracowane podczas realizacji projektu na Karaibach i przeprowadzić ambitną kampanię informacyjną na rzecz Karaibów i Europy w celu rozpowszechniania wyników.

Cele te osiąga się poprzez odbudowę i ochronę ekosystemów przybrzeżnych i morskich oraz ich powiązań ekologicznych, aby poprawić jakość towarów i usług dostarczanych przez te ekosystemy.

W szczególności koralowce stanowią istotne siedliska dla różnych gatunków morskich, stanowiąc naturalną barierę zdolną do rozproszenia energii fal. Podobnie lasy przybrzeżne (utworzone przez przybrzeżne lasy kserofityczne, lasy namorzynowe i bagienne) mogą osłabiać energię fal i ograniczać erozję wybrzeża. Znajdujące się na styku lądu i morza są siedliskiem ważnych gatunków, w tym endemicznych gatunków gwadelupy występujących tylko na tym obszarze (np. dzięcioła gwadelupy). Wreszcie, łąki trawy morskiej mogą ustabilizować glebę, zmniejszyć efekt fal na obszarach przybrzeżnych i zapewnić pożywienie wielu gatunkom.

Działania rekultywacyjne mają na celu rekultywację i ochronę 45 000 m2 raf koralowych, 45 000 m2 skupisk trawy morskiej i 80 000 m2 namorzynów. 

Rozwiązania wdrożone na Gwadelupie podzielono na „Działania rehabilitacyjne” i „Działania społeczne”. Działania rehabilitacyjne opierały się na opracowaniu innowacyjnej strategii adaptacji do skutków zmian klimatu poprzez ochronę środowiska naturalnego. Działania społeczne koncentrowały się na podnoszeniu świadomości i angażowaniu różnych społeczności (szkół, obywateli, turystów, naukowców, polityków, planistów i zarządców obszarów naturalnych) w dobre praktyki odbudowy ekologicznej w różnych skalach przestrzennych (lokalnych, karaibskich, europejskich i międzynarodowych). Działania społeczne opisano poniżej w sekcji „Uczestnictwo zainteresowanych stron”.

Działania rehabilitacyjne przeprowadzono w dwóch miejscach realizacji projektu (strefach przemysłowych Jarry i Petit-Cul-de-Sac Marin oraz Folle-Anse w Marie-Galante). Skupiono się na trzech docelowych ekosystemach (rafach koralowych, namorzynowych terenach podmokłych i lasach bagiennych oraz łąkach trawy morskiej).

Jeśli chodzi o rafy koralowe,  działania były ukierunkowane na sprzyjanie ich potencjałowi reprodukcyjnemu i wzrostowemu. Przyjęto dwa rozwiązania techniczne w zakresie przesadzania koralowców z miejsca dawcy do miejsca przeznaczenia, przy użyciu technik „fragmentacji” i „zbierania w okresie tarła”.

Fragmentacja oznacza pobranie cięcia koralowca w celu zachowania genotypu dawcy. Do rozdrobnienia wykorzystano gatunki Acropora cervicornis, Acropora palmata, Porites porites i Madracis auretenra. Sadzonki są następnie uprawiane w gospodarstwach podwodnych wykonanych z 3 różnych podłoży do wzrostu korala, w zależności od gatunku (filmprojektu). Powstały dwie szkółki koralowców, jedna położona na północ od Caye à Dupont o głębokości od 9 do 11 metrów na piaszczysto-błotnistym dnie i jedna na zachód od Caye à Dupont o głębokości od 4 do 6 metrów na piaszczystym dnie. Wreszcie coroczny przeszczep koralowców przeprowadzono w kilku miejscach docelowych.

Technika zbierania tarła polegała na łączeniu tysięcy gamet (komórek rozrodczych) wyrzucanych w tym samym czasie do morza z różnych kolonii Acropory za pośrednictwem określonych podbieraków. Po zakończeniu etapu selekcji niektóre gamety umieszczono w zanurzonym pojemniku znanym jako „klatka Gamete”, gdzie odbywa się nawożenie, a gamety chroniono przed drapieżnikami. Nowo uformowane larwy mogą następnie przyczepiać się do odpowiednich podpór zwanych „ciasteczkami”. Wzrost tych noworodków był monitorowany w przedszkolu.  Kiedy były już wystarczająco dojrzałe, zostały przeszczepione do naturalnego środowiska.

Jeśli chodzi o namorzyny, działania koncentrowały się na działaniach rekultywacyjnych i rekultywacyjnych. Obszarem interwencji był obszar Canal du DIC (Domaine Industriel et Commercial), o obwodzie badawczym 124240 m^2. Został on podzielony na dwie strefy: strefa rdzenia o powierzchni 68765 m2 poważnie zdegradowana i strefa buforowa o powierzchni 55134 m2, która jest wykorzystywana do monitorowania ekologicznego. Po wstępnych badaniach, w miejscu pilotażowym, oczyszczanie egan pod koniec 2021 r. Wykopano i wypełniono 891,97 m3 gleby w celu poprawy warunków zabudowy namorzynowej. Odbudowa lasów namorzynowych obejmowała również tworzenie szkółek dla docelowych gatunków drzew. Zostały one utrzymane przez zespół LIFE Adapt'Island oraz przez miejscowych żłobków. Do końca 2022 r. utworzono trzy szkółki. W listopadzie 2022 r. operacja ponownego sadzenia objęła ponad 100 czerwonych propagul mangrowych (sadzonek) w Jarry, obszarze przemysłowym silnie dotkniętym działalnością człowieka. Monitorowanie wszystkich działań zarówno w przedszkolu, jak i w miejscach docelowych, jest prowadzone w celu oceny powodzenia operacji.

Jeśli chodzi o łąki trawy morskiej, działania obejmowały wprowadzenie specjalnych kotwicowisk dla łodzi rekreacyjnych (znajdujących się na obszarze Wielkiego Portu Morskiego). W zatoce Pointe-à-Pitre powstaje ekologiczna strefa kotwiczenia i wyposażenia lekkiego (ZMEL). Celem jest stworzenie zorganizowanego cumowania zaprojektowanego w celu zminimalizowania niepokojenia łodzi na trawie morskiej.

Nowa łąka trawy morskiej powstała w strefie Pointe-à-Pitre, w pobliżu wysepki Cochon. W okresie od czerwca do lipca 2023 r. zebrano około 100 owoców Thalassia testdinum, po czym nastąpiła faza uprawy w kontrolowanym środowisku, której towarzyszyło monitorowanie (lipiec 2023 r. – styczeń 2024 r.). Następnie sadzonki zostały przesadzone do miejsca przeznaczenia, w grudniu 2023 r. - styczniu 2024 r. Trwający etap monitorowania skuteczności przeszczepów (od grudnia 2023 r.).

„Działania społeczne” w ramach projektu obejmowały społeczeństwo obywatelskie i społeczności z różnych sektorów, w tym:

• społeczność naukowa zajmująca się oceną protokołów, rozpowszechnianiem wiedzy naukowej, zdobywaniem wiedzy specjalistycznej i wspieraniem partnerstw;
• Społeczeństwo obywatelskie – promowanie ekoobywatelstwa (odpowiedzialnego zachowania obywateli wobec środowiska) poprzez podnoszenie świadomości na temat ochrony środowiska naturalnego, edukowanie młodszego pokolenia i wspieranie stowarzyszeń w przyjmowaniu odpowiedzialnego i zrównoważonego podejścia.
• Lokalne zainteresowane strony reprezentujące różne sektory, takie jak gospodarka wodna (Syndicat Mixte de Gestion de l'eau et de l'assainissement de Guadeloupe, SMGEAG), rybołówstwo morskie i akwakultura morska (Comité Régional des Pêches Maritimes et des Elevages Marins de Guadeloupe (CRPMRM) i organ zarządzający portem (Grand Port Maritime de la Guadeloupe, GPMG). Ułatwiło to tworzenie partnerstw, rozwój lokalnych sektorów gospodarki, rozpowszechnianie najlepszych praktyk wśród deweloperów i menedżerów oraz wspieranie stowarzyszeń.

Ponadto podjęto wysiłki na rzecz współpracy z instytucjami badawczymi i kulturalnymi (Uniwersytet Antyli, Conservatoire du Littoral, ect) oraz organami rządowymi (Region, Direction de l'Environnement, de l'Aménagement et du Logement de Guadeloupe (DEAL), Agence Régional de la Biodiversité des iles de Guadeloupe (ARBiG), Parc National de la Guadeloupe (PNG), Office de l'eau de Guadeloupe (ODE), URAPEG France Nature Environment) na różnych szczeblach zarządzania, ukierunkowując i wpływając na terytorialną politykę publiczną.  

Dalsze działania angażujące obejmowały kampanie uświadamiające na temat znaczenia skupisk trawy morskiej, w tym utworzenie podwodnego szlaku łąkowego trawy morskiej, kampanię plakatów ilustracyjnych w celu promowania najlepszych praktyk oraz telewizyjną kampanię uświadamiającą i wydarzenia informacyjne w terenie.

Jednym z kluczowych czynników sukcesu projektu jest rozbudowana sieć relacji budowanych poprzez szereg inicjatyw podnoszących świadomość. Inicjatywy te obejmowały nie tylko społeczność lokalną, ale także wysiłki na rzecz tworzenia partnerstw ze społecznością naukową, lokalnymi zainteresowanymi stronami, programy rozwoju odpowiedzialnego zachowania obywateli (eko-obywatelstwo) oraz międzynarodowe kampanie komunikacyjne. Ponadto wysiłki podejmowane w ramach projektu w celu zaangażowania młodszych pokoleń i sektora turystyki jeszcze bardziej zwiększyły skuteczność tych działań.

Projekt wynika z poprzedniej udanej inicjatywy, programu ochrony środowiska Cayoli, uruchomionego w 2016 r. i zarządzanego przez Gran Port Maritime w Guadalupe. Cayoli został zastąpiony przez Cayoli Junior w 2017 roku, aby wzmocnić komponent edukacyjny wraz z odbudową ekosystemu.

Kluczowym czynnikiem sukcesu jest potencjał do skalowania protokołów zaangażowania. Protokoły te, choć muszą zostać dodatkowo udowodnione w środowisku, są zaprojektowane tak, aby można je było powielać w całym regionie Karaibów i zyskały poparcie społeczności naukowej. Ponadto projekt ma na celu ułatwienie transferu najlepszych praktyk zarówno na poziomie regionalnym, jak i międzynarodowym.

Jeśli chodzi o czynniki ograniczające, zmienne zewnętrzne pozostające poza kontrolą projektu mogą prowadzić do rezultatów poniżej oczekiwań. Zmienne środowiskowe (poważne burze, drapieżnictwo, choroby) mogą stanowić ograniczenie powodzenia niektórych konkretnych działań w zakresie odbudowy, takich jak przeszczepianie i reprodukcja. Silne dowody wskazują również, że w niektórych przypadkach zniszczenie ekosystemów, spowodowane wieloma presjami, może być częściowo nieodwracalne w perspektywie krótkoterminowej.

Wstępne wstępne wyniki działań rekultywacyjnych ujawniły obawy dotyczące wskaźników przeżywalności łąk trawy morskiej i przeszczepów koralowców. Były one niskie ze względu na presje zewnętrzne, takie jak cumowanie, wartość niektórych zmiennych klimatycznych, nawrót burz jako ekstremalnych zdarzeń pogodowych oraz choroby dotykające gatunki w obszarze przybrzeżnym. Aby poprawić powodzenie projektu, projekt został dostosowany do zrównoważenia ochrony (np. zmniejszenie presji poprzez instalację eko-moorowania) i odbudowy, ostatecznie osiągając pozytywne wyniki dla łąk trawy morskiej i namorzyn. W tym zmienionym planie podkreślono znaczenie natychmiastowej ochrony zagrożonych ekosystemów, w szczególności skupisk trawy morskiej, wraz z działaniami na rzecz odbudowy. Pokazała również, jak ważne jest przyjęcie elastycznego podejścia do przystosowania się do zmiany klimatu.

Kilka badań naukowych podkreśla wyzwania związane z odbudową złóż trawy morskiej na Karaibach wyłącznie poprzez sadzenie nasion lub sadzonek. Sugerują one, że odbudowę należy uzupełnić działaniami ochronnymi. Obie strategie muszą współpracować, aby osiągnąć wspólny cel, jakim jest ochrona kapitału naturalnego.

Ponadto wysiłki na rzecz odbudowy prowadzone w ramach tego projektu wiążą się z dużymi wyzwaniami logistycznymi i kosztowymi.

Korzyści płynące z projektu obejmują odbudowane usługi ekosystemowe świadczone przez koralowce, namorzyny i łąki trawy morskiej. Obejmują one funkcje regulacyjne, takie jak stabilizacja i zatrzymywanie osadów, ochrona linii brzegowej przed ekstremalnymi zdarzeniami pogodowymi, zmniejszenie ryzyka powodziowego, poprawa jakości wody i ochrona różnorodności biologicznej. Zapewniono również walory kulturowe i rekreacyjne, zachowując i uwydatniając piękno krajobrazu. Ponadto projekt stopniowo toruje drogę do lepszej akceptacji rozwiązań opartych na przyrodzie w celu przystosowania się do zmiany klimatu. W związku z tym korzyści płynące z komponentu „Działania społeczne” obejmują rozpowszechnianie większej wiedzy i świadomości wśród różnych zainteresowanych stron, w tym mieszkańców i turystów).

Ponadto oczekuje się, że aspekt społeczno-gospodarczy projektu przyniesie korzyści całemu regionowi. Obejmuje to tworzenie nowych możliwości zatrudnienia, rozwój umiejętności lokalnych, promowanie karier związanych ze środowiskiem, stymulowanie ofert ekoturystyki oraz zwiększenie liczby osób posiadających wiedzę na temat przystosowania się do zmiany klimatu i ochrony ekosystemów przybrzeżnych.

Koszty obejmowały znaczne inwestycje ze strony władz publicznych i prywatnych w regionie.  Sukces nie został zagwarantowany i nie oczekiwano bezpośredniego zwrotu z inwestycji, z wyjątkiem ochrony i odbudowy ekosystemów morskich i przybrzeżnych. Projekt otrzymał wkład finansowy UE w wysokości 2 532 707 EUR.

Wyniki projektu są dostosowane i wspierają unijną strategię przystosowania się do zmiany klimatu (przyjętą 24 lutego 2021 r.) oraz unijną strategię na rzecz bioróżnorodności 2030 (z 20^maja 2023 r.), których celem jest ochrona przyrody i odwrócenie degradacji ekosystemów.

Na szczeblu lokalnym działania te wykazują silne dostosowanie do programu ochrony środowiska Cayoli, zarządzanego przez Gran Port Maritime w Guadalupe. Program Cáyoli został zainicjowany w czerwcu 2016 r. Przed jego wdrożeniem Departament Środowiska Gwadelupy Port Caraïbes przez kilka lat pracował nad poszerzeniem wiedzy na temat naturalnych obszarów dzielnicy portowej. To zapewnienie wiedzy wsparło ocenę skutków modernizacji portu nowej generacji, ale także poprzez wspieranie działań stowarzyszeń ochrony środowiska za pomocą środków technicznych i finansowych. Pierwsze dwa lata programu były w dużej mierze poświęcone badaniom i rozwojowi. Celem jest zaproponowanie rygorystycznych protokołów naukowych dotyczących zarządzania i aktywnej odbudowy środowisk naturalnych objętych programem.

Czas realizacji działań w ramach projektu wynosił od 1.07.2019 r. do 30.06.2024 r. W tym okresie przeszczepianie koralowców przeprowadzano corocznie w 2021, 2022 i 2023 r., poprzedzone w 2020 r. fragmentacją. Rekultywacja i odbudowa namorzynów rozpoczęła się pod koniec 2021 r. od działań związanych z oczyszczaniem. Do końca 2022 r. utworzono szkółki. Działania na rzecz ochrony ekosystemu łąki trawy morskiej zakończono w styczniu 2023 r., natomiast instalację kotwic śrubowych zrealizowano w okresie od sierpnia do września 2023 r. Drugi etap odbudowy trawy morskiej odbył się w czerwcu–lipcu 2023 r., po którym nastąpiła faza uprawy w kontrolowanym środowisku (lipiec 2023 r. – styczeń 2024 r.). Ostatecznego przeszczepu dokonano w grudniu 2023 r. – styczniu 2024 r.

Działania monitorujące rozpoczęły się w grudniu 2023 r. i są planowane do czerwca 2024 r. Zostaną one utrzymane również po zakończeniu projektu.

Rozwiązania wdrożone w tym studium przypadku mają mieć nieokreślony czas życia. Na długość życia ma jednak wpływ wskaźnik przeżywalności gatunków odtworzonych i zasadzonych, którego nie można przewidzieć. Ciągłe monitorowanie ma zasadnicze znaczenie dla zapewnienia długoterminowej skuteczności rozwiązań.

Pascaline Gaborit
Co-founder Pilot4dev (co-beneficiary of LIFE ADAPT'ISLAND project)
Email: pascaline.gaborit@pilot4dev.com

Broszura projektu, 2023 r.

Skrócone sprawozdanie z gromadzenia danych, 2022 r.