Co určuje trendy v růstu stromů v podmínkách měnícího se klimatu?

Studium vlivu jednotlivých faktorů na růst stromů je tak aktuální a značně důležité vědecké téma. Skupina odborníků v čele s Jiřím Maškem z Katedry fyzické geografie a geoekologie Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy se podívala na to, jaký vliv mají na růstové trendy stromů další faktory kromě klimatu.

Každý strom má za sebou příběh, který nám může vyprávět. A to podle svých letokruhů. Ty jsou ovlivňovány vnějšími faktory, které na strom působí. Míra proměnlivosti růstu dřevin je teoreticky dána jejich polohou v příslušné klimatické nice daného druhu. V praxi však v lesních porostech zaznamenáváme, že jednotlivé stromy se ve své odezvě na vnější prostředí přirozeně liší. U jehličnatých lesů mírného pásma je připisováno cca 30–60 % růstové variability individuálním růstovým odezvám jedinců.

Tým dendrochronologů (odborníků na analýzu letokruhů dřeva) se proto blíže podíval na pro naše přírodní podmínky typické lesní dřeviny, které však kolonizují kontrastní prostředí. Jako první vědci studovali smrky ztepilé (Picea abies) z horní hranice lesa Krkonoš, které jsou limitovány zejména nízkou teplotou během vegetačního období. Jako druhý porost byly zvoleny borovice lesní (Pinus sylvestris) z nízkých nadmořských výšek na Kokořínsku, jejichž limitujícím faktorem je především sucho. U obou dřevin byly vybrány dvě zájmové plochy se severní a jižní orientací.

Na každé plošce vědci vzorkovali veškeré stromy, které měly průměr kmene přes 10 cm. To znamená, že pomocí speciálního dutého vrtáku odebrali z každého stromu vývrt zachycující plnou sekvenci letokruhů. Následně měřili i další důležité parametry jako je výška stromu, velikost kmene či koruny.

Jednotlivé vzorky letokruhů odebrané pomocí vrtů byly dále analyzovány v dendrochronologické laboratoři. Pro každý vývrt byla naměřena sekvence šířek letokruhů, které představují roční míru přírůstku dřeva každého stromu. Následně byl z naměřených šířek letokruhů statisticky odstraněn přirozený věkový trend. V důsledku růstu stromu totiž dochází ke změnám tloušťkového přírůstku vlivem rostoucí velikosti kmene. Pro následující analýzy byly dále stanoveny topografické parametry popisující mikroreliéf a klimatická data pro všechna stanoviště.

Pomocí analýzy hlavních komponent (Principal Component analyses, PCA) a lineárních modelů vědci kvantifikovali relativní vliv věku, velikosti a topografických podmínek na variabilitu růstu a odezvy na klima, přičemž byla zohledněna meziroční variabilita i střednědobé trendy.

Velkou část variability růstu stromů a odezvy na klimatické změny ve dvou středoevropských typech lesů vysvětlovaly zejména věk a velikost stromů, nikoli však topografické rozdíly.  Pokud byla uvažována pouze vysokofrekvenční variabilita (detrendováno pomocí metody spline v úsecích 30 let), věk a velikosti stromů měly stále nejsilnější vliv, ale význam topografických proměnných vzrostl. Porosty smrku ztepilého přitom vykazovaly menší individuální růstovou variabilitu než porosty borovice lesní. To mohlo být ovlivněno větší věkovou různorodostí na borových stanovištích. Svou roli mohl sehrát i dopad kyselé depozice v Krkonoších, která působila jako společný limitující faktor růstu smrků v 80. a 90. letech a zapříčinila tak i jejich větší růstovou koherenci.

Výsledky aktuální studie nám zase o kousek přiblížily pochopení vlivu jednotlivých faktorů na růst stromů. Autoři upozorňují na důležitost pečlivého výběru jednotlivých stromů a skupin stromů pro určení růstových reakcí na měnící se klimatické podmínky. Stromy jsou velmi individuální jedinci, u kterých má významný vliv věk, velikost a topografické podmínky jejich nejbližšího okolí.

Na závěr slovy Jiřího Maška: „Les zabírá třetinu souše této planety. Jenže tohle číslo rychle klesá….“ A co je důležité? „Přijít na to co jim vadí, když jsou staří, když jsou mladí, jak to celé je, jak to celé funguje, můžeme tu dnešní zkázu zastavit, a ideálně napravit?“ Zásluhou Jiřího Maška a celého týmu máme o vlivu okolních faktorů na lesní ekosystémy zase o krůček jasněji.