Stromy a Absorpce Emisí: Fakta a Význam

Stromy pro nás pracují každý den v roce. Starají se o to, abychom se mohli nadechnout, umí nás uklidnit a dělají svět krásnějším. To ale není všechno. Dělají toho mnohem víc.

Stromy produkují kyslík, který dýcháme a absorbují oxid uhličitý, který vydechujeme. Jeden vzrostlý listnatý strom produkuje denní spotřebu kyslíku pro dva až deset lidí, píše internetový magazín Treehugger.

Stromy mají schopnost čistit ovzduší, a to nejen od oxidu uhličitého. Absorbují širokou škálu znečišťujících látek ve vzduchu, včetně oxidu uhelnatého, oxidu siřičitého a oxidu dusičitého.

Téměř polovina známých druhů na Zemi žije v lesích a osmdesát procent veškerého života na Zemi od rostlin po po zvířata. Obzvláště bohaté jsou na biodiverzitu tropické pralesy, ale v lesích se to hemží životem všude na planetě. Hmyz a červi se starají o živiny v lesní půdě, včely a ptáci šíří semena a pyl a klíčové druhy (takové, jejichž vymření by mohlo rozvrátit existující ekosystém či biotop) jako jsou vlci a velké kočky, udržují pod kontrolou hladové býložravce. Biodiverzita je zásadní pro udržení rovnováhy v přírodě, po celém světě ji ale ohrožuje odlesňování.

Po celém světě žije v lesích asi tři sta milionů lidí, včetně přibližně šedesáti milionů původních obyvatel, jejichž přežití závisí na původních lesích.

Čtěte také: České Budějovice

Stromy nás zásobují sladkým ovocem, ale i ořechy nebo semeny: jablka, hrušky, třešně, švestky a další. Bobule a houby v lesích jsou potravou pro zvěř nebo brouky.

Stromy přinášejí v parných dnech útočiště před vedrem ve městech. Fungují totiž jako přirozená klimatizace. Dokáží vytáhnout vodu z kořenů, kterou pak přes listy odpařují a tím ochlazují svoje okolí. Vzrostlý strom, může během jednoho dne odpařit sto až čtyři sta litrů vody a dokáže chladit výkonem dvaceti až třiceti kW. V krajině bez stromů se v létě šedesát až sedmdesát procent sluneční energie přemění na teplo, čímž se nezalesněná plocha přehřívá.

Stromy jsou v první linii v boji proti ohřívání planety. Jejich zbraní je schopnost pohltit oxid uhličitým, který potřebují k fotosyntéze. Nárůst oxidu uhličitého v ovzduší je obecně považován za hlavní příčinu globálního oteplování. V důsledku zejména průmyslových emisí jeho průměrná koncentrace ve vzduchu stále roste. Obnova lesů je proto podle různých studií považována za nejlepší řešení světového problémů s oxidem uhličitým.

Velké lesy a pralesy mohou ovlivnit regionální povětrnostní vlivy a dokonce si vytvořit vlastní mikroklima. Například amazonský deštný prales vytváří atmosférické podmínky, které podporují pravidelné srážky v místě, ale potenciálně až na Velkých planinách v Severní Americe.

Díky stromům déšť nedopadá přímo na zem, ale stéká po kapkách. Půda tak dostane vláhu, ale netrpí náporem silného deště. Lesy jsou jako obří houby. Lesní půda umí zadržet obrovské množství dešťových srážek, které zadržuje v krajině, a tím udržuje stabilní hladinu spodních vod, které jsou hlavními zásobárnami pitné vody, společně s ledovci. Přes svoje kořeny dokážou vody také vyčistit.

Čtěte také: Tapety na plochu: Stromy a příroda

Farmaření v blízkosti lesa má řadu výhod, jako je přítomnost netopýrů a zpěvných ptáků, kteří žerou hmyz nebo sov a lišek, které se postarají o nenasytné myši. Lesy však mohou sloužit také jako větrolamy, který poskytují ochranu plodinám citlivým na vítr.

Význam stromů v přírodě je stejně důležitý jako v blízkosti vašeho obydlí. Stromy totiž dokážou pohlcovat a odrážet zvukové vlny. Vděčíme za to hlavně listům, které tuto schopnost mají.

Přírodní krása je nejviditelnější a přitom nejméně hmatatelný benefit stromů. Zeleň přináší harmonii a dokáže nás uklidňovat. Čím více jí je, tím se cítíme klidnější a vyrovnanější. Konec konců, všichni prý trpíme biofilií, což není žádná strašlivá úchylka, ale vrozená potřeba člověka hledat spojení s přírodou a jinými formami života.

Výzkum Rozkladu Mrtvého Dřeva a Koloběh Uhlíku

Živé stromy pohlcují značné množství oxidu uhličitého z atmosféry a ukládají jej do půdy. Hrají tak důležitou roli při ochraně klimatu. O osudu tlejícího dřeva mrtvých stromů v globálním koloběhu uhlíku se však dosud vědělo jen málo.

Rozklad dřeva a recyklace živin v něm obsažených přitom patří k nejdůležitějším procesům, které v lesích probíhají. Vedle toho, že mezinárodní výzkumný tým určil roční příspěvek mrtvého dřeva ke globálnímu koloběhu uhlíku, poprvé navíc spočítal, jakou měrou se na jeho rozkladu podílí hmyz. Rychlost tlení mrtvého dřeva v lesích totiž závisí nejen na klimatu, ale i na aktivitě hub a hmyzu.

Čtěte také: Vliv růstu a životnosti stromů

Vědci postupovali tak, že v 55 lesních oblastech na 6 kontinentech rozložili dřevo více než 140 druhů stromů, aby posoudili vliv klimatu na rychlost rozkladu. Polovina dřeva byla umístěna v síťových klecích. Tyto klece zabránily hmyzu, aby se podílel na rozkladu, a umožnily kvantifikovat jeho podíl na rozkladu dřeva. „Experimentální data umožnila konsorciu modelovat roli, kterou hraje mrtvé dřevo v globálním koloběhu uhlíku,“ vysvětluje Petr Baldrian, vedoucí Laboratoře mikrobiologie životního prostředí Mikrobiologického ústavu Akademie věd.

Výsledky Výzkumu

Vědci zjistili, že rychlost rozkladu stromů a rovněž podíl hmyzu na tlení dřeva jsou do značné míry závislé na klimatu a s rostoucí teplotou se zvyšují. Vyšší množství srážek urychluje rozklad v teplejších oblastech a naopak zpomaluje v oblastech, kde jsou teploty nižší.

„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 Petr Baldrian.

Studie podle něho rovněž dokládá význam hub a hmyzu při obratu mrtvého dřeva. „Vzhledem k poklesu rozmanitosti hmyzu v důsledku globálních změn se ukazuje, že změna klimatu má potenciál významně ovlivnit rozklad dřeva, a tím i globální bilanci uhlíku,“ dodal Baldrian.

Respektovaný přírodovědec Jakub Hruška, který působí jako vedoucí oddělení biochemických a hydrologických cyklů Ústavu globální změny Akademie věd ČR, varoval před zavádějící interpretací těchto vědeckých poznatků. Upozornil, že informace o srovnatelných emisích uhlíku z tlejících stromů a z lidské činnosti může vypadat, že ponechávání dřeva k zetlení vlastně „škodí“ planetě. „Jenže pozor, ono je to trochu zavádějící informace.“ Hruška poznamenal, že hodnoty oxidu uhličitého jsou dnes podobné, ale před 100 lety se při rozkladu dřeva uvolnilo stokrát více uhlíku než emisemi, které vznikly v důsledku lidské činnosti.

„Jenže ono se to dřevo prostě rozkládá zcela přirozeně, rozkládalo se vždy a rozkládat se bude i v budoucnu. Je to přírodní proces, kterému nejde zabránit. Stejně jako se nemůžeme rozhodnout, že kvůli ochraně planety přestaneme dýchat (vydechujeme CO2, že...), nebo přestaneme čůrat, abychom nešpinili řeky, tak dřevo se prostě rozkládat nepřestane. Nemůžeme mu to zakázat,“ uvedl profesor Hruška.

Podle něj ani neplatí, že poražením stromu a použitím například na výrobu nábytku se dřevo jednou navždy zafixuje. Průměrná doba, kdy dřevo zůstane v oběhu, než se spálí nebo skončí na skládce, je totiž přibližně jen 20 let. „Do dlouhověkých produktů (stavby) se použije zlomek těženého dřeva,“ uvedl Hruška.

Připomněl rovněž, že ponecháním mrtvého dřeva v lesích se více uhlíku uloží do půdy, která je jeho velkým rezervoárem - i když je to třeba jen 20 procent z rozložených stromů. „A to vůbec nemluvím o podpoře mizející biodiverzity, která je v lesích na rozkládající se biomase stromů kriticky závislá (brouci, houby, ptáci, lišejníky, mechy a mnoho dalších). Pálení fosilních paliv nikoliv. Vědecky je kvantifikace světového množství uhlíku uvolněného rozkladem velmi cenná informace, dosud neznámá.

Vliv Veder a Sucha na Růst Lesních Dřevin

Mezinárodní vědecký tým prozkoumal, jak vlna veder a sucho v roce 2018 ovlivnily růst a stres lesních dřevin. Na výzkumu se podíleli i vědci z Ústavu výzkumu globální změny Akademie věd ČR - CzechGlobe.

Badatelé shromáždili data z celé Evropy. Výsledky ukázaly, že přestože stromy trpěly rekordním nedostatkem vody, některé druhy rostly překvapivě dobře.

Jak se dřeviny vypořádaly s extrémně horkými a suchými podmínkami, stanovovali vědci měřením změn poloměru kmene stromů. Zjištění, že vlna veder se podepsala na dehydrataci kmenů, ale ne na výrazném poklesu růstu lesů, vydali v časopise Nature Communications.

Měření Změn Kmenů Stromů

Tloušťka kmene stromu není neměnná, i když se to tak může zdát. Mění se v závislosti na podmínkách prostředí: během dne, kdy stromy uvolňují vodní páru přes listy, kořeny nedodávají dostatečně rychle vodu. Vzniká podtlak, vodní rezervoáry v kmeni se vyprazdňují a všechna pletiva stahují. Poloměr kmene se tak zmenšuje.

V noci se ale naopak opět rozšíří, když se z půdy absorbuje více vody, než se na vrcholu koruny odpařuje, a pletiva kmene se opět dosytí vodou. Noc je také dobou, kdy stromy rostou.

Během dlouhých horkých a suchých období se ale zásoby vody v půdě spotřebovávají. V kmeni se proto nemohou zpět zcela doplnit, ten se nemůže zpět rozšířit a strom nemůže růst.

Tyto změny v tloušťce kmene jsou ale jen nesmírně drobné, jde o pouhé tisíciny milimetru. Měřit je lze pomocí speciálních přístrojů - dendrometrů, které se běžně používají při monitorování lesů po celém světě včetně Česka.

„Biologický monitoring sucha v lesních ekosystémech pomocí dendrometrů je efektivní nástroj poskytující přehledné, časově a místně aktuální informace o stresu suchem, vitalitě a produkci lesních ekosystémů“, popsal spoluautor studie Jan Krejza z Ústavu výzkumu globální změny Akademie věd.

Rekordní Dehydratace Kmenů v Roce 2018

Pro studii výzkumníci shromáždili data z dendrometrů z 21 druhů stromů z 53 lesních lokalit po celé Evropě. Data potvrdila, že v průběhu léta 2018 mnoho druhů lesních dřevin vykázalo rekordní smrštění kmene, protože stromy nebyly schopny během noci doplnit zásoby vody.

Všechny dřeviny ale nebyly tímto problémem zasažené stejně: jehličnany reagovaly na vlnu veder citlivěji než listnaté stromy. Důvodem je, že jehličnaté dřeviny mají nižší schopnost rychle doplňovat vyčerpané zásoby vody. „Dřevo jehličnanů obecně vede vodu hůře než dřevo listnáčů. Jehličnany jsou také méně schopné absorbovat vodu ze suché půdy než například duby,“ vysvětluje Marko Stojanović z Ústavu výzkumu globální změny, jeden ze spoluautorů studie.

Navzdory extrémním klimatickým podmínkám byl růst stromů v roce 2018 překvapivě málo ovlivněn. V červenci, kdy dorazila vlna veder, byl růst na mnoha monitorovaných plochách již z velké části dokončen. Navíc stromy rostou během roku jen krátkou dobu. Zatímco většina se dobře vyrovnává s krátkou fází tepla (sucha), opakované a dlouhé vlny veder jsou pro některé druhy stromů kritické.

To se potvrdilo především u smrku, který není příliš odolný vůči suchu. Porosty smrku byly suchem v roce 2018 natolik ovlivněny a stromy byly natolik oslabeny, že mnoho porostů odumřelo ať už vlastním působením sucha nebo následně přispěním sekundárních škůdců. Sucho a horko dnes způsobují problémy především tam, kde jsou půdy s nízkou schopností zadržovat vodu, nebo kde je příliš suchý vzduch.

Globální Role Lesů v Pohlcování Uhlíku

Uhlík je základním stavebním kamenem života na naší planetě. Tak jsme jako biologové ještě donedávna o uhlíku nejčastěji uvažovali. To se ale v posledních letech změnilo. Uhlík je nyní stále častěji zmiňován v souvislosti s globálním oteplováním. Je součástí oxidu uhličitého, který vzrůstající koncentrací v atmosféře a vibrací svých molekul v infračervené oblasti spektra stále více přispívá k zahřívání povrchu pevnin a oceánů. Příjem a uvolňování oxidu uhličitého zemskými ekosystémy jsou kritické pro regulaci klimatických změn. Již dlouho jsme věděli, že oceány jsou ve střednědobém horizontu nejdůležitějším místem propadu („úbytku“) uhlíku. Jaký je však příspěvek lesů?

Autoři syntetické mezinárodní studie z tohoto roku dospěli k závěru, že globální propad v lesích je velice podstatný, protože pohlcuje téměř polovinu emisí uhlíku z fosilních paliv. Jenže téměř dvě třetiny tohoto užitku jsou zmařeny odlesňováním tropických lesů.

Celosvětová plocha lesů poklesla mezi lety 1990 a 2020 o 5 % (z 4022 na 3812 milionu hektarů, tj. o 2,1 milionu km2). Pětiprocentní redukce plochy světových lesů se nezdá až tak dramatická, nicméně odpovídá zhruba 27 rozlohám České republiky. Tento pokles byl způsoben především drastickým úbytkem tropických lesů, který odpovídá 13 % plochy všech lesů na Zemi. Ve stejném období ale narostly plochy temperátních lesů o 7 % a boreálních lesů o 1 % rozlohy světlových lesů.

Světové lesy v roce 2020 zadržovaly těžko představitelných 870 ±61 PgC. Tato zásoba vzrostla za poslední tři dekády o 74 PgC, a to díky nárůstu rozlohy zmlazených lesů. Ve stejném čase však kácení a vypalování nedotčených tropických lesů zredukovalo zásobu uhlíku o 149 Pg. Zbývající nedotčené tropické lesy sice pohltily 32 PgC, ale celková bilance je záporná a tropické lesy od roku 1990 uhlík ztrácely.

Většina zásob uhlíku ve světových lesích je nyní v živé biomase, především dřevní (43 %), a možná nečekaně hodně v půdní organické hmotě (45 %). Celosvětový hrubý propad uhlíku v lesích odhadl tým Yude Panové na 3,6 PgC za rok v letech 1990-1999, 3,6 PgC v letech 2000- 2009 a 3,5 PgC v letech 2010-2019. Lesy tedy pohlcují prostřednictvím fotosyntézy stále stejná množství CO2 z atmosféry.

Stabilita globálního propadu uhlíku ve světových lesích je nesporně dobrá zpráva. Nezohledňuje však značné rozdíly mezi hlavními lesními biomy. Tak např. hrubý propad v temperátních lesích a zmlazených tropických lesích se zvýšil přibližně o 30 %, tyto lesy tedy uhlík pohlcovaly ve zvýšené míře. Snížil se však v boreálních (o 36 %) a nedotčených tropických lesích (o 31 %).

Vysvětlení Účinnosti Tropických Lesů

Jak si vysvětlit, že hlavně nedotčené tropické lesy jsou tak účinným úložištěm „přebytečného“ atmosférického uhlíku? Vždyť jako správné pralesy by měly být stabilními ekosystémy, kterými látky a energie sice intenzivně protékají, ale celková bilance zůstává neutrální. Jinými slovy, kolik uhlíku se do biomasy pomocí fotosyntézy zabuduje, tolik ho za stejné období organismy opět prodýchají a vypustí do ovzduší. Ukázali jsme však, že hrubé propady uhlíku do lesů jsou za poslední tři desetiletí kladné, převažuje tedy efekt absorpce CO2.

Že tropické lesy uhlík skutečně ukládají, bylo objeveno už v první polovině devadesátých let 20. století za pomoci velmi jemných měření metodou vírové kovariance (eddy covariance) v amazonském deštném pralese. Opakovaná měření biomasy stromů na mnoha trvalých plochách po celém světě, tedy přístup, který poskytl data i pro nejnovější studii vedenou Yude Panovou, pak slouží jako hlavní doklad pro hypotézu, že tropické lesy v posledních desetiletích fungují jako spolehlivý propad uhlíku.

Paradoxně za to může narůstající hladina CO2 v ovzduší. Fotosyntetický aparát rostlin C3 totiž není při současné koncentraci CO2 saturován; nárůst CO2 v atmosféře proto vede k rychlejší fotosyntéze a intenzivnějšímu ukládání uhlíku do biomasy. Každá mince má však dvě strany - s rostoucí teplotou se fotosyntéza opět postupně zpomaluje. Měření v tropických deštných lesích poukazují na citlivost těchto ekosystémů na zvyšující se teploty a sucho, což ještě zesiluje fragmentace lesních celků.

Z pohledu globální klimatické změny je nejdůležitějším poznatkem nové studie skutečnost, že lesy pohlcují téměř polovinu emisí uhlíku z fosilních paliv - v průměru 3,56 PgC za rok. Téměř dvě třetiny tohoto užitku, průměrně 2,24 PgC za rok, jsou však smazány kácením a vypalováním tropických lesů; skleníkový plyn oxid uhličitý se nakonec vrací do atmosféry. Průměrný čistý propad uhlíku v tropických lesích je proto jen 0,29 PgC za rok, zatímco v temperátních a boreálních lesích je to 1,04 PgC za rok, tedy podstatně více. Velmi efektivní „vysavače“ atmosférického uhlíku v podobě vegetace tropických lesů se kvůli odlesňování stávají téměř neúčinné.

V širším kontextu vidíme, že světové lesy jsou z pohledu čistého propadu (v průměru 1,3 PgC za rok) zdaleka nejpodstatnější suchozemskou složkou globálního propadu uhlíku, která úhrnně tvoří 1,4 PgC za rok. Emise uhlíku z nelesních prostředí jsou totiž dlouhodobě skoro stejné jako propady. Čistý propad atmosférického uhlíku do oceánů je však z celosvětového hlediska nejdůležitější a v posledních třech dekádách stoupal od 2,0 do 2,8 PgC za rok.

Z celosvětové bilance odstraňování uhlíku z atmosféry jasně vyplývá rozhodující funkce oceánů a lesů. Zároveň je zřejmé, že dnes je nejdůležitějším negativním faktorem odlesňování v tropech. Nejúčinnější reakcí by tedy bylo zpomalit toto odlesňování a zrychlit obnovu už odlesněných ploch. Rozšiřování plochy tropických lesů zalesňováním vhodnými domácími dřevinami má řadu dalších pozitivních důsledků. Vedle zachování a obnovy druhového bohatství v ohniscích biologické diverzity přispívají tropické deštné lesy k lokálnímu i globálnímu ochlazování.

Nejde však jen o tropické lesy. Příspěvek temperátních a boreálních lesů k ukládání antropogenního uhlíku je rovněž podstatný (1,04 ±0,07 PgC za rok). Cílem by mělo být pěstování smíšených lesů a vytváření bohaté porostní struktury s nepřetržitou podporou přirozené obnovy.

Současné nadšení pro vysazování stromů by však nemělo vést k zalesňování všech otevřených prostranství. To by mohlo způsobit nežádoucí změny vodního režimu, ztrátu biodiverzity, zvýšení intenzity požárů, popř. invaze v případě, že jsou použity rychle rostoucí exotické druhy stromů.

Aktuální legislativa Evropské unie již plně zohledňuje úlohu lesů při zachycování atmosférického uhlíku. Nová lesní strategie EU do roku 2030 chápe lesy jako dlouhodobé zásobárny uhlíku, přičemž zdůrazňuje využití dřeva k výrobě produktů, v nichž bude uhlík aspoň po nějaký čas uložen. Netrpělivě očekávané a nyní konečně přijaté Nařízení o obnově přírody ukládá členským státům EU aktivní podporu přírodních ekosystémů, čímž navazuje na systém ochrany evropské přírody (Natura 2000), který funguje již třicet let.

Vytčených cílů lze docílit i samovolným rozšiřováním, které je přirozenou vlastností lesních ekosystémů. V Evropě i v ČR plocha lesů dlouhodobě narůstá a tento trend dále pokračuje. To však zřejmě stále nestačí, a proto evropské Nařízení o obnově přírody zavazuje vysadit do roku 2030 tři miliardy stromů. Snad jako symbol a relativně snadno dosažitelný doklad praktické realizace vytčených cílů.

tags: #stromy #absorbují #emise #fakta

Oblíbené příspěvky:

• Řešení pro třídění odpadu
• Ekologické zemědělství a výživa zvířat
• Bohatá úroda díky kompostu
• Příroda pro děti
• Chráněná území Libereckého kraje