Vliv klimatických změn na resistenci lesů proti požárům

Verze PDF
Pro odolnost lesa a pro jeho schopnost vrátit se po požáru do původního stavu je zásadní schopnost regenerace stromů. Ta je ovšem značně ovlivněna globální změnou klimatu, tedy zvýšeným teplem  a suchem, které působí především na mladé stromky a sazenice. Disturbance, jako jsou požáry, narušují kontinuitu lesního porostu a mohou vést ke změně ekosystému, který posléze bude lépe vyhovovat post-disturbančním podmínkám. Například může docházet ke snížení schopnosti regenerace jehličnatých stromů, která následně povede až k přeměně lesního ekosystému v alternativní porosty křovin a trávníků. Pokud budou vhodné podmínky pro obnovu lesa po požáru stále vzácnější, očekáváme, že vzroste vliv klimatu na regeneraci vzhledem k jiným faktorům omezujícím regeneraci (např. kompetice jiné vegetace).
V této studii byla provedena analýza 1485 oblastí o celkové rozloze přes 2mil.km2 jehličnatých lesů Skalistých hor v USA, kde v letech 1988 až 2011 propuklo 52 různě intenzivních požárů.  Kombinovány byly údaje o přítomnosti a hustotě sazenic stromů z několika nedávno publikovaných článků s klimatickými údaji, aby se otestovala hypotéza, zda regenerace stromů po požáru klesá vlivem teplejších a sušších klimatických podmínek. Během výzkumu byly položeny tři základní otázky:
 
1. existuje důkaz o snížené regeneraci stromů po požáru za teplejších, sušších podmínek 21. století ve srovnání s chladnějším a vlhčím koncem 20. století?
2. jaké mechanismy jsou zodpovědné za klesající schopnost regenerace stromů?
3. jaké typy lesů a oblastí jsou nejvíce ohrožené ztrátou lesních ekosystémů vlivem kombinace požárů a klimatických změn?
 
Lokality byly rozprostřeny od Colorada po Idaho a Montanu, s typy porostů od nízko rostoucí borovice těžké (Pinus ponderosa) a suchých jehličnatých lesů (zde rostla např. douglaska tisolistá Pseudotsuga menziesii) přes vlhčí jehličnaté lesy, kde se vyskytoval smrk Engelmannův (Picea engelmannii), borovice pokroucená (Pinus contorta) či různé druhy jedlí (A. concolor, A. lasiocarpa či A. grandis) až po čistě borovicové lesy ve vyšších nadmořských výškách.
 
Využitelné výstupy: 
Regenerace stromů po požárech na začátku 21. století byla významně snížena a to ve všech typech lesa. Podíl lokalit, kde po požáru vyrostl les o stejné (nebo větší) hustotě stromů se snížil téměř na polovinu a a procento míst, kde nedošlo k žádné regeneraci po požáru, se téměř zdvojnásobilo. V obou časových obdobích bylo pro hustoru semenáčků důležité průměrné klima v dané lokalitě a vzdálenost ke zdroji semen. V oblastech spálených před rokem 2000 bylo významnou hnací silou sazenic,  kromě místních charakteristik (např. vzdálenost ke zdroji semen, index tepelného zatížení a závažnost spálení), průměrné klima na dané lokalitě a navíc relativní deficit vody po požáru - a interakce mezi těmito dvěma proměnými . Naproti tomu později již relativní vodní deficit a index tepelného zatížení po požáru již nebyly statisticky významnými prediktory regenerace stromů. Během tohoto pozdějšího období byla regenerace stromů ovlivňována pouze průměrným místním podnebím a vzdáleností od zdroje semen, relativní deficit vody zde již nehrál roli.
Dá se tedy říci, že od počátku 21.století dochází k významně menší regeneraci lesů po požárech a klíčovými faktory této změny jsou teplejší a sušší průměrné klimatické podmínky. Suché i vlhké lesy jsou tedy skrz klima náchylnější k nedostatečné regeneraci po požárech, a to může mít za následek podstatně delší čas potřebný k obnově lesa v jeho původní hustotě nebo změnu ekosystému na les s nižší hustotou porostu či dokonce úplně jiný, nelesní, typ porostu. Před rokem 2000 probíhala regenerace stromů po požáru lépe na teplejších a sušších lokalitách, neboť byla usnadňována obdobím po požáru, kdy byly chladnější a vlhčí průměrné klimatické podmínky. Avšak trend dalšího oteplování a s ním souvisejícího nedostatku vody způsobuje, že  "popožárových oken" s optimálními klimatickými podmínkami pro obnovu lesa a přežití sazenic bude v následujících dekádách méně. Posun k teplejšímu a suššímu klimatu byl pozorován i během této studie a je pravděpodobné, že tento posun je alespoň částečně zodpovědný za pozorované snížení schopnosti regenerace stromů po roce 2000. To, že zhoršení regenerace stromů po požárech bylo výraznější v sušších a teplejších lokalitách, ačkoli znatelné bylo i ve vlhčích lokalitách, ukazuje na větší zranitelnost suchých lokalit na oteplování klimatu. 
Klimatické změny již ovlivňují mnohé vlastnosti ekosystémů a tato studie, byť mapuje relativně krátký časový úsek, zaznamenala sníženou odolnost lesních ekosystému vůči lesním požárům a s nimi kombinovanému vlivu klimatického oteplování.  Výsledky naznačují, že předpovídané posuny z lesa do nezalesněné vegetace mohou být v plném proudu, urychleny právě disturbancemi v podobě požárů. K této změně mohou být náchylnější především lesy suché, neboť neexistují lesní porosty, které by v ještě sušších a teplejších podmínkách prosperovaly. V případě vlhkých lesů může docházet ke změně druhového složení lesa nebo ke snížení jeho hustoty.
Zdroj: 
Stevens‐Rumann, C.S., Kemp, K.B., Higuera, P.E., Harvey, B.J., Rother, M.T., Donato, D.C., Morgan, P. and Veblen, T.T. (2018), Evidence for declining forest resilience to wildfires under climate change. Ecol Lett, 21: 243-252. doi:10.1111/ele.12889
Zadal: 
Alena Peltanová (překlad Kateřina Blecherová)
EEA Grants Investice do rozvoje vzdělávání
Podpořeno grantem z Islandu, Lichtenštejnska a Norska. Supported by grant from Iceland, Liechtenstein and Norway.