Naukowcy twierdzą, że zachodzące zmiany środowiskowe przekształcają lasy na całym świecie, w wyniku czego mamy więcej niższych i młodszych drzew, co nie pozostaje bez wpływu na globalne ekosystemy.
W czasopiśmie „Science” opublikowano badanie, w którym stwierdzono, że, poprzez zwiększony stres i nawożenie dwutlenkiem węgla, rosnąca temperatura i CO2 zmieniły lasy na świecie. Innymi powodami były również zwiększenie częstotliwości występowania i dotkliwości zagrożeń, takich jak pożary samoistne, susze, szkody wyrządzone przez wiatr oraz innych wrogów naturalnych. Z powodu pozyskiwania drewna nastąpił drastyczny spadek wieku i wysokości drzew w lasach na Ziemi.
– Taka tendencja będzie prawdopodobnie utrzymywać się, w miarę jak postępuje ocieplenie klimatu – skomentował Nate McDowell, naukowiec z Pacific Northwest National Laboratory i pierwszy autor badania. – Z powodu mniejszej ilości wysokich i starych lasów nasza planeta będzie zupełnie inna od tej, do której przywykliśmy. Starsze lasy często są znacznie bardziej zróżnicowane biologicznie i magazynują więcej węgla niż te młodsze.
Magazynowanie dwutlenku węgla i duża bioróżnorodność są kluczowe w łagodzeniu zmian klimatycznych.
W badaniu Pervasive shifts in forest dynamics in a changing world ustalono, że działalność człowieka już wpłynęła na stan lasów, a w niedalekiej przyszłości proces ten nadal będzie postępował. Doprowadzi to do ciągłego zmniejszania się powierzchni, którą zajmują stare lasy na świecie.
Co tworzy błędne koło wylesiania?
Badacze wykorzystali zdjęcia satelitarne i szczegółowo przejrzeli odpowiednią literaturę. Stwierdzili, że w ciągu ostatniego stulecia zmniejszyła się średnia wielkość drzew na świecie i być może nadal będzie maleć ze względu na ciągłe zmiany środowiskowe.
Kilka czynników doprowadziło do utraty drzew w wyniku działalności człowieka i przyczyn naturalnych. Najważniejsze z nich to zrąb zupełny (gdy drzewa usuwane są jednym cięciem – przyp. tłum.), pożary samoistne, owady i choroby. Wylesianie doprowadziło do zachwiania równowagi pomiędzy trzema ważnymi cechami lasu zróżnicowanego i takiego, który dobrze się rozwija. Te cechy to: uzupełnianie drzewostanu przez dodawanie nowych sadzonek, wzrost netto poziomu biomasy lub węgla oraz śmiertelność, czyli obumieranie drzew w lasach.
– Wraz z upływem czasu na większości obszarów wskaźnik śmiertelności [drzew] wzrasta, podczas gdy uzupełnianie drzewostanu i wzrost są na różnych poziomach. Prowadzi to do spadku netto wysokości lasów – poinformował autor badania. – Niestety rośnie liczba czynników wpływających na obumieranie drzew, takie jak wzrost temperatury oraz zagrożenia, np. pożary i inwazje owadów, które w ciągu kolejnych stu lat zaczną pojawiać się częściej i będą bardziej dotkliwe w skutkach. W związku z tym już teraz obniża się średnia wieku i wysokości lasów. Proces ten prawdopodobnie nadal będzie postępował.
Zmiany w roślinności
Autor badania dodał, że warunki sprzyjające wylesianiu prawdopodobnie zaczną coraz bardziej drastycznie wpływać na życie roślin i zwierząt. – Przez ostatnie sto lat straciliśmy wiele starych lasów – powiedział. – Zostały zastąpione przez obszary nieleśne i młode lasy. Ma to wpływ na bioróżnorodność, łagodzenie zmian klimatu i leśnictwo.
Ogromny wpływ
Badanie ujawnia również, że pojawiły się inne mechanizmy wylesiania. Są to:
- Atmosferyczny dwutlenek węgla: od czasów rewolucji przemysłowej jego poziom w atmosferze gwałtownie wzrósł i przewiduje się, że proces ten będzie trwał przez kolejne sto lat. Większe ilości dwutlenku węgla mogą przyśpieszyć tempo wzrostu drzew i produkcji nasion. Wydaje się jednak, że takie nawożenie dwutlenkiem węgla ma miejsce tylko w młodszych lasach z dużą ilością składników odżywczych i wody. Większość lasów na świecie nie ma do nich zbyt dużego dostępu, przez co drzewa nie mogą w pełni korzystać z dobrego wpływu CO2.
- Temperatura: kluczowy czynnik wpływający na zmniejszenie wysokości drzew. Jej wzrost ogranicza życiodajną fotosyntezę, co prowadzi do mniejszych wysokości, wyższej śmiertelności i spowolnienia regeneracji drzew.
- Susze: na całym świecie wzrośnie ich częstotliwość, czas trwania i nasilenie. W sposób bezpośredni susza powoduje obumieranie drzew. Pośrednio jednak prowadzi do ich śmiertelności poprzez związany z nią wzrost inwazji owadów i patogenów.
Dodatkowe czynniki zmieniające oblicze lasów na świecie
Jak wynika z badania, liczba pożarów samoistnych w lasach na świecie wzrasta. W przyszłości mogą występować jeszcze częściej niż w ciągu ostatnich 10 000 lat w niektórych regionach. Z powodu wysokiej temperatury po pożarze lasu, ponowny wzrost roślin będzie powolny lub zupełnie zaniknie.
Nasilają się również zagrożenia biotyczne związane z wylesianiem, takie jak owady, grzyby oraz pnącza, które zbyt mocno oplatają drzewa. Z badania opublikowanego w zeszłym roku wynika, że z powodu owadów corocznie utracona zostaje możliwość absorpcji dwutlenku węgla w ilości równej tej wyemitowanej przez 5 mln pojazdów. Taka sytuacja będzie utrzymywała się wraz z ociepleniem klimatu. Do innych zagrożeń biotycznych należy dodać jeszcze grzyby i bakterie. W tropikach występują pnącza, które wykorzystują inne rośliny jako podpory. Oplatają drzewa zbyt mocno, czym „dławią je na śmierć”.
Dodatkowym czynnikiem jest pozyskiwanie drewna. Powstaje także wiele terenów nieleśnych, co powoduje, że na całym świecie jest mniej lasów w ogóle i tych ze starszymi drzewami. W lasach odbudowywanych na wyciętych gruntach drzewa są niższe, a ilość biomasy – mniejsza.
Współpraca przy badaniu nad wylesianiem
Nate McDowell współpracował z ponad 20 naukowcami. W swojej pracy wykorzystali dane i obserwacje dokonane podczas 160 wcześniejszych badań.
Pracę sfinansowały Office of Science przy amerykańskiej instytucji rządowej Department of Energy oraz wiele innych organizacji. Autorami opracowania są m.in. Ben Bond-Lamberty z Joint Global Change Research Institute z PNNL i inni badacze pochodzący z kilkunastu instytucji, w tym z czterech laboratoriów krajowych: PNNL, Lawrence Berkeley, Los Alamos i Oak Ridge.
Źródło: Pervasive shifts in forest dynamics in a changing world (Science)