Letokruhy mění pohled na šumavské lesy

Přírodní narušení častěji zasahovala porosty v nižších polohách

Více než 7 600 letokruhových sérií pomohlo vědcům zrekonstruovat 400 let vývoje lesů na Šumavě a v Bavorském lese. Rozsáhlý výzkum ukázal, že působení vichřic a kůrovce v průběhu staletí postupně sílilo. Překvapivě se přitom častěji projevovalo v níže položených smíšených lesích než v horských smrčinách. Na studii se významně podíleli vědci z brněnského pracoviště Výzkumného ústavu pro krajinu (VÚK). Její závěry zveřejnil prestižní mezinárodní odborný časopis Journal of Ecology.

Vichřice nebo nárůst množství kůrovce obvykle vnímáme jako pohromu, která les poškozuje. V přirozeném prostředí však podobné události patří k procesům, jež po staletí formují podobu lesa. Vytvářejí prostor pro mladé stromy, proměňují množství světla v porostu a podporují vznik pestré mozaiky různě starých vývojových stádií lesa. Chceme-li pochopit, jak budou lesy reagovat na klimatickou změnu, potřebujeme vědět, jak se vyrovnávaly s extrémními událostmi v minulosti. Právě na tuto otázku se zaměřil mezinárodní tým, jehož součástí byli také odborníci z brněnského pracoviště VÚK.

Téměř čtyři století zapsaná ve dřevě

Vědci analyzovali celkem 7 637 letokruhových sérií stromů z nejzachovalejších částí české i německé Šumavy. Zkoumané lokality ležely v nadmořských výškách od 672 do 1 453 metrů nad mořem a zahrnovaly horské smrčiny, smíšené lesy, podmáčené porosty i suťové lesy. Některé stromy dosahovaly stáří 500 až 600 let.

Letokruhy fungují jako přírodní archiv. Jejich šířka vypovídá o podmínkách, ve kterých strom
v daném roce rostl. Pokud například po odumření okolních stromů pronikne ke koruně více světla, může strom začít růst rychleji. Náhlé rozšíření letokruhů tak vědcům pomáhá odhalit, kdy se v porostu uvolnil prostor v důsledku odumření sousedních stromů, například působením větru, napadením lýkožroutem smrkovým nebo z důvodu přirozeného stárnutí.

„Každý strom si ve svých letokruzích uchovává část historie lesa. Teprve propojením tisíců těchto záznamů z různých míst ale získáme ucelený obraz o tom, kdy a kde docházelo k výrazným událostem. Díky rozsahu našeho souboru jsme mohli sledovat vývoj přírodních narušení lesa od počátku 17. století,“ říká Ivana Vašíčková z odboru ekologie lesa VÚK, hlavní autorka studie.

Věčný koloběh života a smrti horské smrčiny na Poledníku, devět let po orkánu Kyrill. Přírodní disturbance jsou přirozeným motorem dynamiky a regenerace lesa. Vzrostlý porost, jehož velká část odumře, postupně vystřídá nová generace stromů, která již netrpělivě čeká pod mateřským porostem. Zároveň v lese vždy zůstává určitý podíl mladých i dospělých stromů, které běsnění disturbance přežijí a stanou se tak pamětníky celé události. Ve smíšených smrko-jedlo-bukových lesích přežívá zpravidla většina stromů, zatímco v horských smrčinách může, byť v delších časových intervalech, dojít k rozpadu celých porostů o rozloze stovek hektarů.

Působení větru a kůrovce se vzájemně zesiluje

Výsledky ukazují, že přírodní disturbance (narušování) šumavských lesů během posledních čtyř století pomalu, ale vytrvale zrychlovalo. Významnou roli přitom hrálo propojení silných větrných událostí a následného přemnožení kůrovce. Silný vítr poškodil nebo vyvrátil část stromů a vytvořil podmínky, ve kterých se mohl kůrovec dále šířit.

V letokruzích se výrazně projevily události ve 20., 40. a na konci 60. let 19. století, zejména v letech 1868–1870. Spolu s následujícím nárůstem množství kůrovce je toto období vichřic pokládáno za jedno z historicky největších v celé střední Evropě. Rozsahem se mohlo přibližovat událostem, které Šumava zažila na přelomu 20. a 21. století.

Analýza zároveň ukázala, že ani nejsilnější vichřice nezasáhly všechny části Šumavy stejně. Zatímco na jednom místě došlo k rozsáhlému poškození, jinde porost zůstal téměř nedotčený. Jednotlivé typy lesa tak mají vlastní historii a na extrémní události reagují rozdílně.

Překvapivý výsledek: rozhoduje nadmořská výška

Za nejdůležitější faktor ovlivňující četnost zmíněných narušení lesů vědci označili nadmořskou výšku. Nejnižší četnost zaznamenali v horských smrčinách, nejvyšší naopak ve smíšených lesích v nižších polohách. Tento výsledek částečně mění dosavadní představu, podle které jsou nejzranitelnější především smrkové porosty na horských hřebenech vystavených silnému větru.

Stromy ve vyšších nadmořských výškách rostou pomaleji, bývají nižší a mohou být lépe přizpůsobeny větrnému zatížení. V příznivějších podmínkách nižších poloh rostou rychleji, dosahují větší výšky a jejich koruny jsou působení větru vystaveny dříve. Teplejší prostředí v nižších polohách navíc urychluje vývoj kůrovce a může mu umožnit vytvořit během jednoho roku více generací.

Významná je rovněž orientace svahu. Častější narušení vědci zaznamenali zejména na jižních a jihozápadních svazích, které přijímají více slunečního záření a mají teplejší mikroklima. „Zranitelnost lesa nelze posuzovat pouze podle toho, zda v něm převládá smrk, buk nebo jedle. Rozhoduje souhra celé řady podmínek – nadmořské výšky, orientace svahu, druhového složení porostu, rychlosti růstu stromů i návaznosti větrných a kůrovcových událostí,“ vysvětluje Ivana Vašíčková.

Výjimkou však můžou být extrémně silné události jako třeba vichřice z let 1868 a 1870 nebo třeba Herwart z roku 2017, které v Boubínském pralese opakovaně zasáhly téměř totožné části porostu.

Pestrá krajina má větší šanci extrémní události zvládnout

Rozdílný vývoj odlišných typů lesních ekosystémů vytváří pestrou mozaiku porostů různých vývojových fází a struktury. Největší rozmanitost těchto procesů vědci zaznamenali v přirozených smíšených lesích.

Právě tato pestrost může být pro budoucnost lesa zásadní. Pokud se jednotlivé části krajiny nacházejí v různých vývojových stadiích, je méně pravděpodobné, že je jediná extrémní událost postihne stejným způsobem a ve stejnou dobu. „Přírodní disturbance neznamená jen ztrátu, ale je i důležitým aspektem dynamiky lesa. Je také součástí obnovy lesa a pomáhá vytvářet jeho věkovou i prostorovou rozmanitost. Takto pestrý les může mít větší schopnost vyrovnat se s extrémními a obtížně předvídatelnými událostmi,“ doplňuje Ivana Vašíčková.

Minulost pomáhá připravit se na klimatickou změnu

Výsledky studie přispívají k lepšímu porozumění budoucího vývoje středoevropských lesů.
S rostoucími teplotami a proměnou druhového složení lze očekávat vyšší pravděpodobnost narušení zejména ve smíšených porostech v nižších nadmořských výškách. Teplejší podmínky mohou urychlit růst stromů, ale také jejich životní cyklus a tempo proměny celého lesa.

Výzkum současně zdůrazňuje význam bezzásahových území, kde mohou vedle sebe probíhat různé typy narušení i následné přirozené obnovy. Zachování těchto přirozených procesů podporuje dlouhodobou odolnost lesů a jejich schopnost poskytovat důležité služby – od ochrany biologické rozmanitosti přes zadržování vody až po ukládání uhlíku.

Studii vedli odborníci z Výzkumného ústavu pro krajinu ve spolupráci s vědci z České zemědělské univerzity v Praze, Mendelovy univerzity v Brně a Národního parku Bavorský les. Výzkum podpořily Technologická agentura České republiky a Grantová agentura České republiky.