Menší Stromy a Emise Uhlíku: Vliv Růstu a Životnosti

Stromové vegetaci skleníkový efekt prospívá. Čím více je v atmosféře oxidu uhličitého a otepluje se klima, tím rostou rychleji. Jenže jak ukazuje studie z Nature Communications, rychlejší růst stromů je spjatý s jejich nižší životností.

V hypotetickém světě bez existence člověka a rušivých vlivů by stromy fungovaly v rovnováze se svým prostředím. Z atmosféry by si braly jen tolik uhlíku, kolik by vydávaly. Jenže nežijeme v hypotéze. Aktivity, a to nejen lidské, vedly ke zvýšení koncentrace CO2 v atmosféře a ke skleníkovému efektu.

Stromům to v zásadě nevadí. Snadná dostupnost uhlíku stimuluje jejich růst a teplejší klima jim nabízí širší prostor pro šíření. Díky tomu se vlastně stromy staly oním úložištěm uhlíku, který vážou ve své biomase. A proto je také bereme jako univerzální recept na snižování koncentrace CO2 v ovzduší. Má to ale háček.

To, že je rychlý růst biomasy vykoupen kratší délkou života, není v evoluční biologii nic nového. Jen u stromů to bylo trochu nečekaným překvapením. Svou studií na něj upozornil docent Roel Brienen z univerzity v Leedsu, který si trade-off, směny mezi zvýšenou rychlostí růstu a kratší délkou života, povšiml u tropických lesů v povodí Amazonky.

A pak spolu s kolegy dendrochronology z celého světa analyzoval 210 000 letokruhů stromů 80 druhů z různých kontinentů. Výsledek byl přesvědčivý. Nejde jen o to, že rekordmani v rychlosti, například balzovník jihoamerický, dorostou k výšce dvaceti metrů v horizontu let, ale nepřežijí více než pár dekád - zatímco borovice osinatá se „ani nehne“ a přežije 5000 let.

Čtěte také: Ekologická stopa: Průvodce pro udržitelný život

Rychlost růstu a životnost se liší i u totožných druhů, rostoucích v různých podmínkách. Pomalu přirůstající buk v chladných severských podmínkách přežije své rychle přirůstající bratry z mírného pásu o několik desetiletí.

„Kdo vyroste rychleji, umře dříve. Je to podobné jako bajka o závodu želvy se zajícem,“ shrnuje Brienen. Objev, který se může jevit jako kuriozita vhodná jen k pobavení lesníků, má ale dalekosáhlé dopady. Pokud sázíme na stromy jako vytrvalé úložiště uhlíku pro budoucnost, můžeme se snadno přepočítat.

Globálně by totiž v lesích mohly brzy začít převládat stromové rychlokvašky, které ve své biomase nebudou vázat uhlík po staletí, ale jen v horizontu desetiletí. „A tyto naše závěry jsou konzistentní s životností a stavem lesních porostů, které popisují aktuální studie ze světa,“ dodává Brienen.

Záhadou zůstává, jaký mechanismus za tím stojí. „Jedna hypotéza předpokládá, že strom jako rostlina odumře poté, co dosáhne své maximální potenciální velikosti, a rychle rostoucí mladé stromy této velikosti dosáhnou dříve. Také je tu teorie o tom, že v optimálním podmínkách stromy neinvestují energii do produkce kvalitního dřeva, případně, že méně investují do obranných vlastních mechanismů. Neustojí pak sucho, ataky hmyzu anebo chorob,“ popisuje Brienen.

Své k tomu řekl i David Lee, profesor atmosférických věd manchesterské Metropolitní univerzity, který se na studii dendrochronologů nepodílel: „V současnosti klimatické modely předpovídají pokračování trendu poklesu schopnosti lesů vázat atmosférický uhlík. Myšlenka, že emisemi fosilních paliv dotovaná ekonomika může být vykryta výsadbou dalších stromů, se tím stává kompromitovanou.

Čtěte také: Identifikace Pavouků

Mrtvé dřevo v různé fázi rozkladu ročně uvolní množství uhlíku odpovídající celosvětovým emisím z fosilních paliv. Vyplývá to z výzkumu mezinárodního týmu s českou účastí. Odborníci také poprvé zjistili, jak se na rozkladu dřeva podílí hmyz.

Na projektu spolupracovalo 50 výzkumných skupin, za Česko se zúčastnil Mikrobiologický ústav AV (MÚ AV). Živé stromy pohlcují značné množství oxidu uhličitého z atmosféry a ukládají ho do půdy. Mají tak důležitou roli v ochraně klimatu. Podle AV však o dopadu tlejícího dřeva mrtvých stromů na globální koloběh uhlíku dosud vědci věděli jen málo.

Vědci v 55 lokalitách na šesti kontinentech rozložili dřevo více než 140 druhů stromů. Cílem bylo posoudit vliv klimatu na rychlost rozkladu. Polovinu dřeva uzavřeli do síťových klecí, které zamezily přístupu hmyzu. Zbytek nechali bez ochrany.

Výsledky výzkumu ukázaly, že rychlost rozkladu a podíl hmyzu závisí na klimatu a s rostoucí teplotou se zvyšují. Podle odborníka na ekologii mikroorganismů Petra Baldriana také experimentální data umožnila modelovat roli, kterou hraje mrtvé dřevo v globálním koloběhu uhlíku.

„Odhadujeme, že z mrtvého dřeva se ročně celosvětově uvolní přibližně 10,9 gigatun uhlíku. Část uhlíku se přitom absorbuje do půdy, další část se uvolňuje do atmosféry. Množství uhlíku uvolněného z mrtvého dřeva zhruba odpovídá celosvětovým emisím z fosilních paliv,“ uvedl Baldrian. „Studie rovněž dokládá význam hub a hmyzu při obratu mrtvého dřeva.

Čtěte také: Rekonstrukce koupelny a její financování

Sázení stromů je velmi populární a veřejností kladně vnímanou aktivitou, a to i díky představě, že může pomoci řešit velké problémy a zachránit planetu. V poslední době, kvůli souběhu klimatických dopadů a efektivních marketingových metod, začala být tato aktivita uplatňována mnohdy až příliš plošně a neseriózně.

Sázení stromů je tak dnes součástí nejen projektů organizací, ale i samospráv, dobrovolnických iniciativ a aktivit, jimiž utvářejí a zlepšují svůj veřejný obraz nejrůznější firmy a podnikatelské subjekty. Význam stromů pro přírodu i lidi je nezpochybnitelný.

Výsadba stromů je však velmi komplexní téma. Abychom mohli posoudit, kdy má sázení užitek a skutečný smysl a kdy naopak spíše uškodí, je třeba zvážit celou řadu kritérií. Ještě přísněji je třeba nahlížet na sázení stromů, které si klade za cíl sloužit jako kompenzace uhlíkové stopy a řešit klimatickou krizi.

Uhlík tvoří většinou téměř polovinu hmotnosti suché biomasy stromů. Na každý 1 m3 dřeva, jak se v lesních bilancich udává, je v porostu, na půdě i v ní uloženo asi 1,3 t CO2 z atmosféry.

Schopnost vázat uhlík se zvyšuje se vzrůstem a stářím stromů. Stromy nejrychleji rostou a nabývají na objemu v prvních desetiletích života, přesto ale vážou tím více uhlíku, čím jsou starší, a to díky kombinaci zvětšujícího se obvodu kmene a listové plochy a zabrané půdy. Nejde tedy jen o velikost stromu samotného, ale i jeho schopnost vytvářet půdní ekosystém s mikroorganismy schopnými vázat uhlík.

Velký staletý strom (po ukončení fáze dospělosti, v tzv. senescentním věku) tak může za jediný rok navázat z ovzduší tolik CO2, jako několik desítek let starý strom (tedy stále ve fázi dospívání a růstu) za celý svůj dosavadní život. Platí také, že 1 % největších stromů tvoří 50 % nadzemní biomasy stromů celého lesa a hrají tedy v lesích a fungování ekosystému (včetně vázání uhlíku) velmi významnou roli.

Přitom i po mnoha staletích se ve starých lesních ekosystémech stále více uhlíku ukládá než uvolňuje z tlejícího dřeva. Staré stromy a lesy jsou významné nejen ve schopnosti vázat velké množství uhlíku, ale i z hlediska biodiverzity.

I proto je především potřeba chránit už stávající lesy a biotopové (biologicky hodnotné) stromy a bránit jejich zbytečnému kácení, ke kterému často dochází, ať už se jedná o stromy ve městě nebo v lesích. Velký význam má také ochrana těch lesů, jež mohou plnit nezastupitelnou roli starých lesů v blízké době. Pokud je tedy vlivem hospodaření starých lesů nedostatek, můžeme je postupně znovu vytvořit - a to nejlépe ochranou stávajících vhodných ekosystémů, které necháme zestárnout.

Lze na sázení stromů pohlížet jako na aktivitu, s jejíž pomocí můžeme kompenzovat CO2 vyprodukované lidskou činností? Výsadba stromů i ochrana lesa je mezinárodně uznávaný způsob ke kompenzaci CO2 neboli k offsetování a existují pravidla a standardy, podle kterých se výsadbové offsetové projekty realizují.

Jedna z podmínek pro offsetové projekty je princip adicionality, což znamená, že bez realizace projektu by dané množství CO2 nebylo kompenzováno a zároveň, že by projekt bez finanční podpory z offsetů nevznikl. Jinak řečeno, výsadba by měla být nová, neměla by nahrazovat původní a její financování z offsetů by nemělo zastupovat jinou možnou variantu - např. dotace, povinné zalesnění dle legislativy atd.

V ČR mají majitelé lesa ze zákona povinnost vykácený les nahradit novou výsadbou. Offsety tedy nelze využít pro náhradní výsadbu a zalesňování lesních holin, které vznikly záměrným vykácením nebo při různých kalamitách. Zároveň projekt nesmí způsobit újmu přírodě ani lidem jak v místě realizace, tak za hranicemi projektu. Tedy např. nemůže se sázet tam, kam stromy nepatří.

Všechny tyto (a další podmínky) offsetových projektů lze zajistit díky odbornému návrhu projektů a dohledu. Je třeba zdůraznit, že offsetové projekty fungují jako doplňkový nástroj. Tím je myšleno, že každý původce emisí by měl jejich produkci snížit “přímo u zdroje” (technologickými opatřeními, menší spotřebou atd.) a až zbylé emise kompenzovat pomocí offsetových projektů.

V současné době je obtížné, aby se produkce skleníkových plynů ze všech výrobních sektorů dostala na nulu, proto je snaha vyprodukované množství co nejvíce snížit a zbylé emise, které zatím nedokážeme úplně odstranit, následně kompenzovat s pomocí offsetů - tak, abychom dokázali dosáhnout klimatické neutrality.

Cílem výsadby stromů ani offsetových projektů tak nemůže být kompenzace uhlíkové stopy za celý svět ani za ČR. Offsety ani stromy změnu klimatu nezastaví. Pomohou nicméně získat trochu času. V kontextu offsetování by bylo žádoucí, kdyby se do offsetů kromě sázení stromů zahrnoval i výkup stávajících lesů a jejich již zmiňovaná ochrana a ponechání přirozenému stárnutí.

Existují pro to už teď dobré příklady z praxe. V Česku se najdou mezi tzv. pozemkovými spolky. Ochraně lesa před těžbou, ale i před ničivým vlivem okusu zvěří, je věnována lokalita Ščúrnica. V Německu běží projekt, kde se s vlastníky lesa uzavírají smlouvy, na jejichž základě nebudou vlastníci 50 let dotčený les těžit.

S vědomím důležitosti ochrany stávajících stromů a lesů a s vědomím limitů sázení coby prostředku k mitigaci změny klimatu a k offsetování je třeba upozornit, že přínos stromů neplyne jen z pohlcování CO2, ale jejich pozitivní vliv je mnohem širší a komplexnější.

Stromy mají jednoznačný význam také při adaptaci na klimatickou změnu, tedy přizpůsobování se jejím dopadům, a při ochraně a zvyšování biodiverzity. Má tedy smysl je sázet a pečovat o ně. Pokud se pro sázení rozhodneme, ať už jsou důvody jakékoliv, je potřeba myslet také na to, v jaké lokalitě se nacházíme a jak k sázení (ne)přistoupit.

Ve volné krajině, zejména na zemědělských plochách, stromy chybí a většina organizací Klimatické koalice se zabývá výsadbou a péčí o dřeviny převážně tady, kde je to žádoucí. Při sázení stromů je třeba se nezaměřovat pouze na počty vysazených stromů, ale především na množství těch, které dlouhodobě přežijí.

Vysazovat by se měly převážně už vzrostlejší stromy, u kterých je potřeba zajistit následnou péči. Ta je nejintenzivnější v prvních pěti letech a následně se stromy udržují v dobré kondici, aby se dožily co nejdelšího věku. Pokud další péče chybí, dochází často k úhynu vysazeného stromu.

V krajině mají význam také solitérní stromy, skupiny dřevin a aleje, které jsou často i důležitou kulturní hodnotou, nebo křoviny s našimi původními druhy dřevin, které rovněž patří k ohroženým biotopům a jsou často ohrožené šířením invazivních druhů, ale i nešetrným hospodařením.

V zemědělské krajině je zásadní reforma hospodaření směrem k principům ekologického zemědělství, jejíž součástí by bylo více těchto druhů biotopů podporujících zadržování vody a zabraňujících půdní erozi, ale i např. agrolesnictví kombinující na jedné ploše pěstování dřevin a zemědělské produkce.

V kontextu krajiny je nutné zmínit, že na některých stanovištích, kde se nachází bezlesí (stepi, louky, pastviny, mokřady), je nutné jej udržovat - a to i za pomoci vyřezávání náletových dřevin. V dnešní krajině patří tyto plochy bezlesí k nejohroženějším, a to včetně druhů rostlin a živočichů na ně vázaných. Zde by byla výsadba stromů z pohledu ochrany přírody a biodiverzity přímo kontraproduktivní.

I z hlediska zadržení uhlíku a vody v půdě hrají zdravé bezlesní ekosystémy velmi významnou roli. Ve městech stromy především zpříjemňují prostředí k žití lidem, poskytují ale také úkryty volně žijícím živočichům. Město není pro stromy vhodným prostředím, nicméně použití nových technologií umožňuje zachovat i ve městech vzrostlé stromy, jejichž přínosy jsou nenahraditelné.

Vzrostlé stromy ve městech musí mít dostatek místa nejen pro korunu, ale zejména pro kořenový systém. Hospodářské lesy potřebují reformu přístupu k hospodaření, ukončení holosečného způsobu těžby a sázení monokultur. Namísto toho navrhujeme preferovat nepasečné postupy, jako například výběrovou těžbu, někde zase umožnit i tzv. kopicování (nízký a střední les), a část lesů ponechat samovolnému vývoji jako místa divoké přírody.

Při obnově velkých ploch těžbou poničených pralesů na globálním Jihu nebo i boreálních lesů je pak intenzivní plošná výsadba přijatelná, pokud na ni nahlížíme jako na obnovu celých ekosystémů. Je ale nutné zajistit přírodní blízkost ekosystémů s druhově a stanovištně odpovídajícími stromy, popřípadě tam, kde je to možné, uplatnit sukcesi.

Důležité je také zachování a rozšíření území, na kterých se vůbec nezasahuje a jsou ponechána přírodnímu vývoji. Typicky jde o lesní porosty s vysokou hodnotou nejen v národních parcích nebo NPR, ale i jiných lokalitách, kde je to vzhledem k jejich povaze vhodné.

Je nutné, aby existovalo několik velkých území reprezentujících přírodu ČR, propojených množstvím menších území, ponechaných samovolnému vývoji. Pak budeme v budoucnu vědět, jak příroda sama reaguje na změny klimatu a jak tedy máme upravit hospodaření v krajině, aby správně reagovalo na měnící se podmínky.

Stromy rostoucí rychleji zároveň také dříve umírají, potvrdila studie ročních přírůstků (letokruhů). Mnohé ze stromů po celém světě již kvůli rostoucím koncentracím oxidu uhličitého a vyšším teplotám umírají rychleji. To znamená, že existující lesy uloží méně uhlíku, než se myslelo, v důsledku čehož dojde ke zhoršení klimatické změny, vysvětluje Michael Le Page.

"Veškerý nadbytečný uhlík, který stromy přijímají, se ze systému uvolní rychleji," říká Roel Brienen z University of Leeds. Výzkumníci uvádějí, že současné klimatické modely očekávají, že lesy budou během tohoto století dál fungovat jako úložiště uhlíku. Mělo se za to, že vyšší teploty a koncentrace oxidu uhličitého stimulují růst a tak pomáhají absorpci většího množství uhlíku.

Avšak studie vedená univerzitou v Leedsu a publikovaná časopisem Nature Communications varuje, že rychlejší růst je také spojen se zkracováním věku stromů - takže posílení role lesů coby úložiště uhlíku může být jen krátkodobé.

Výzkumníci prozkoumali více jak 200 000 záznamů o letokruzích ze stromů celého světa - a zjistili, že takřka všude byl rychlejší růst vykoupen zkracováním dosaženého věku. Vědci konstatují, že šance stromu na uschnutí se dramaticky zvyšuje, jakmile dosáhl maximální potenciální velikosti.

Připouštějí však i možnost, že rychleji rostoucí stromy méně investují do obrany proti chorobám nebo útokům hmyzu, nebo jsou zranitelnější suchem. To naznačuje, že představa, podle níž lze emise uhlíku vyvážit sázením stromů (nebo tím, že se vyhneme odlesňování), v konfrontaci s vědeckými poznatky neobstojí.

Globální lesy - zejména v tropech - pohlcují 25-30 % oxidu uhličitého produkovaného lidmi.

tags: #menší #stromy #emise #uhlíku

Oblíbené příspěvky:

• Interiéry a příroda v románu Oscara Wildea
• Využití posekané trávy
• Ohrožený druh: Ara ararauna
• Nerecyklovatelný jaderný odpad
• Seznam a výzvy ekosystémů západní polokoule