Cíle a design výzkumu
– Informace o ročním příspěvku mrtvého dřeva ke globálnímu koloběhu uhlíku ve výši odpovídající celosvětovým emisím z fosilních paliv vyvolala velký zájem médií. Výzkum byl ale primárně zaměřen jiným směrem.
Hlavním cílem výzkumu bylo popsat podíl mikroorganismů (tedy zejména hub a v menší míře bakterií) a hmyzu na rozkladu mrtvého dřeva. Zatímco v tropech často nacházíme dřevo zcela „zpracované" termity, v chladných biomech jsou nejvýraznějšími organismy patrnými na mrtvém dřevu dřevokazné houby. Tlení dřeva je procesem, na němž se mikroorganismy a hmyz podílí, a výzkum se ptal na to, jaký je jejich podíl.
– Můžete ve stručnosti popsat design výzkumu a metodu sběru dat?
Design výzkumu byl poměrně jednoduchý: na 55 lokalitách byly rozmístěny dřevěné „klacíky" o známé hmotnosti, pocházející z lokálně dominantních dřevin. Část z nich tlela přirozeně, u druhé skupiny bylo zamezeno přístupu hmyzu použitím sítě. Po skončení experimentu se vážením zjistilo, jaká je zbytková hmotnost dřeva a kolik uhlíku se uvolnilo. Pak už stačilo porovnat výsledky tlení s přístupem a bez přístupu hmyzu.
Abychom dostali odpověď na otázku, kolik mrtvého dřeva zetlí, bylo nutno modelovat vztah mezi rychlostí tlení našich větviček a velkých stromů a z literatury převzít údaje o zásobě mrtvého dřeva v různých biomech.
Největší výzvou bylo naplánovat projekt tak, aby byly dostatečně reprezentovány všechny důležité lesní biomy na Zemi, a pokus technicky a logisticky zajistit.
Výsledky výzkumu
– Výzkum ukázal, že rychlost rozkladu dřeva a podíl hmyzu závisejí na klimatu – zjednodušeně je rozdíl, jestli se dřevo rozkládá v tropech, nebo v tajze. Mohl byste shrnout hlavní výsledky výzkumu?
Dominantními rozkladači dřeva jsou mikroorganismy, jejichž podíl je v globálním měřítku asi 90 %, zbylých 10 % připadá na hmyz. Naše výsledky ukázaly, že podíl hmyzu je vysoký v tropech (nebo obecně v teplých a dostatečně vlhkých oblastech), kde hmyz rozklad urychluje, zatímco v chladných boreálních (severských) lesích tlí dřevo nepatrně rychleji, pokud k němu hmyz nemá přístup. To může být způsobeno řadou faktorů, například konzumací mycelia hmyzem, nebo podporou růstu konkrétních druhů hub, které dřevo rozkládají pomaleji – hmyz často přináší do dřeva houby, které mu pomáhají „vytěžit" živiny pro vlastní potřebu. Potvrzuje se to, co se tušilo, a sice že významnými ekosystémovými inženýry v tropech jsou termiti.
– Pokud bychom se blíže věnovali zjištění, že mrtvé dřevo ročně uvolní uhlík ve výši globálních emisí z fosilních paliv, co nám tato informace říká a jak k ní zodpovědně přistupovat?
Tato informace nemá prakticky žádný význam. Je potřeba si uvědomit, že živé stromy v lesích uvolní ročně ještě řádově větší množství uhlíku než mrtvé dřevo. Cyklus uhlíku v lesích je třeba chápat v souvislostech. Oxid uhličitý z atmosféry je jediným významným vstupem uhlíku do lesních ekosystémů díky fotosyntéze stromů. Velkou většinu ho lesy vydýchají zpět a jen část je v lesích uložena – nejdříve v biomase stromů a dalších organismů, později v půdě.
Právě ukládání uhlíku do půdy je proces, který pomáhá snížit negativní vliv antropogenních emisí CO2, a stojí za to se zamyslet, jak tento proces podpořit. Část uloženého uhlíku je tvořena i zbytky po „neúplném" zetlení mrtvého dřeva. Pokud naopak dřevo spálíme, uvolníme do atmosféry všechen uhlík, který je v něm obsažen, a v popelu zbydou pouze minerální látky.
– Výzkum přišel s konkrétním číslem – rozkladem mrtvého dřeva se ročně celosvětově uvolní přibližně 10,9 gigatuny uhlíku. Jak se k danému číslu došlo a jaký vývoj lze v tomto ohledu předpokládat s očekávanými změnami klimatu?
Číslo vychází z výpočtu, který zahrnuje rychlost tlení dřeva v jednotlivých lesních biomech na naší planetě (a kterou jsme měřili) a využívá údajů o množství mrtvého dřeva v lesních biomech. Bere také v úvahu to, o kolik pomaleji tlí dřevo velkých rozměrů (padlé kmeny) než drobné větve a jaký je podíl těchto velikostních tříd.
Ve vztahu ke globálním změnám není jednoduché cokoli predikovat, protože nevíme, jak by se s nimi které organismy vyrovnaly, a kdo se tedy na rozkladu bude v budoucnu jak podílet. Odhadujeme, že rychlost tlení by se mohla mírně zvýšit, ale vždy je třeba mít na mysli, že zetlí jen to mrtvé dřevo, které bude vyprodukováno a ponecháno v lesních ekosystémech.
– V odborných kruzích se již nevede diskuze o tom, zda ponechávat mrtvé dřevo v lese, ale kolik by ho mělo být. Z pohledu mikrobiologa pravděpodobně budete pro co největší podíl mrtvého dřeva v lese, pokud ale vezmeme do úvahy produkční funkci lesů a výsledky aktuálního výzkumu – jaký podíl byste v hospodářských lesích viděl jako optimální?
Mrtvé dřevo má hlavní význam jako rezervoár biodiverzity a pro hmyz je tato role pravděpodobně podstatně významnější než pro mikroorganismy. Ohledně podílu mrtvého dřeva se neumím kvalifikovaně vyjádřit, za sebe bych se ale přimlouval, aby se raději ponechávala malá část tlejícího dřeva ve všech lesích, než za to, abychom vytvořili drobné lokální „rezervace", kde mrtvé dřevo bude, zatímco ze zbylých lesů ho zcela odstraníme.
Půdní společenstva lesních ekosystémů
– Vaší specializací jsou mikroorganismy – půdní společenstva lesních ekosystémů. Váš tým zjistil, že mykorhizní houby se vyskytují obvykle pouze v úzkém rozmezí klimatických podmínek. Co to může znamenat v kontextu změny klimatu?
Tato informace může a nemusí být důležitá. Pokud se klima změní, je možné, že současné mykorhizní houby zmizí. Pokud budou nahrazeny jinými druhy, nestane se nic, ale tato náhrada nemusí být jednoduchá. Čeho se více obáváme, je potenciální rozšíření patogenních hub, které jsou často schopné tolerovat široké rozmezí klimatických podmínek. Těm navíc může prospět i další oslabení lesů, například sucho.
– V dubnovém čísle Lesnické práce jsme přinesli rozhovor s profesorkou Toby Kiers, která podzemní svět přirovnává k tržní ekonomice a svým způsobem boří představu o houbách ve službách stromů. U nás známější S. Simard či P. Wohlleben naopak mluví o sociálním chování a spolupráci stromů, která z podstaty věci ale předpokládá houby jako pasivní prostředníky. K jakému názoru se přikláníte vy?
Myslím, že oba názory se vzájemně doplňují a v podstatě vyjadřují pohledy stromů a hub. Tak, jak si houby vybírají jako svého partnera strom, dokážou rostliny částečně ovlivnit, které z partnerských hub dají více uhlíku. Pravda je tedy asi někde mezi. Každopádně nám studium vztahů mezi stromy a mikroorganismy slibuje do budoucna ještě řadu dalších fascinujících odhalení.
Děkuji za odpovědi (13. 9. 2021), Petra Kulhanová
Rozhovor vyšel v říjnovém čísle Lesnické práce
Komentáře