Uhlík je základním stavebním prvkem živé hmoty. Zároveň je součástí oxidu uhličitého, který je významným skleníkovým plynem přispívajícím ke globálnímu oteplování a jehož koncentrace v atmosféře se zvýšily od poloviny 18. století do současnosti přibližně o 45 %.

Jedním z nejvýraznějších jevů ovlivňujícím zásobu uhlíku v lesních půdách jsou lesní požáry. Požár významně snižuje zásobu půdního uhlíku. V nadložních humusových vrstvách je ztráta uhlíku v průměru 59 %, v celém půdním profilu pak 26 %. Návrat k původní zásobě uhlíku může trvat více než 100 let. Po svrchní vrstvě zemské kůry a hluboké vrstvě oceánů představuje vegetace a půda největší zásobárnu uhlíku na Zemi. V nich je uloženo zhruba 2 000–3 000 Gt uhlíku, následuje permafrost s 1 600–1 700 Gt a teprve poté svrchní vrstvy moří a oceánů (900 Gt) a atmosféra (830–860 Gt).

Možnost zvýšeného ukládání uhlíku v pevninských ekosystémech může tedy představovat nezanedbatelný nástroj zmírnění dopadu neboli mitigace klimatických změn, a zrychlení jeho uvolňování naopak riziko pozitivní zpětné vazby v procesu globální změny klimatu.

Lesní ekosystémy v současné době pokrývají 4,06 miliard hektarů, což představuje téměř třetinu povrchu pevniny. Množství uhlíku, které lesy poutají, je odhadováno na 295 Gt v živé biomase, 68 Gt v opadu a mrtvém dřevě a 296 Gt v lesní půdě (FAO 2020). Celosvětově je tak téměř 45 % uhlíku v lesních ekosystémech poutáno v lesních půdách. V Evropě (bez Ruské federace) je to dokonce 58 %. Lesy odebírají z atmosféry téměř třetinu emisí CO2 produkovaných člověkem (9,5 Gt).

Zvyšování plochy lesů je jednoznačně nástrojem pro zvýšení ukládání uhlíku, avšak zejména při zakládání lesních plantáží v zemích s původními ekosystémy je nutné zvažovat i potenciální rizika, jako je případný úbytek biodiverzity, vliv na původní obyvatelstvo, environmentální spravedlnost apod.

Pro názornější objasnění dané problematiky zpracovali vědci z VÚLHM, v. v. i., Ústavu pro výzkum lesních ekosystémů a České zemědělské univerzity v Praze článek Zásoby uhlíku v lesních půdách a lesní hospodářství, který vyšel v časopise Zprávy lesnického výzkumu 1/2024. Článek vznikl v rámci řešení projektu TAČR SS06010148 „Kvantifikace zásob uhlíku v lesních půdách ČR a možnost jejího ovlivnění lesnickým managementem“.

V obsáhlém článku se vědci mimo jiné zabývali vlivem kalamit a očekávané změny klimatu na ukládání uhlíku v lesních ekosystémech. Právě kalamity a velkoplošná poškození lesních porostů mají zcela zásadní negativní vliv na ukládání uhlíku v lesních ekosystémech a lesních půdách.

Větrné a hmyzí kalamity přinášejí obdobné narušení podmínek jako holosečné těžby, avšak s daleko větším plošným dosahem. Zatímco maximální velikost holiny po plánované těžbě je v ČR jeden hektar, velikost ploch postižených kalamitami může být v desítkách až stovkách hektarů.

Vývraty při větrných kalamitách navíc usnadňují uvolňování uhlíku uloženého v minerální půdě a celková respirace se zvyšuje o 20–50 %.

Vědci uvádějí, že větrná kalamita Lothar z roku 1999 snížila uhlíkovou bilanci evropských lesních ekosystémů přibližně o 16 Mt uhlíku, což představuje 30 % celkové čisté produkce biomasy na kontinentu.

U bouře Gudrun (66 mil. m3), která zasáhla Švédsko v roce 2005, uvádějí výrazně větší negativní dopad na sekvestraci uhlíku, než byl souhrnný vliv všech holosečných těžeb v Evropě v daném roce.

Vědci dokládají, že porosty poškozené větrem v oblasti rakouských Alp tři roky po kalamitě uvolňují stejné množství uhlíku, jaké by za normálního stavu poutaly (4 t/ha/rok) a ještě osm let od kalamity zůstávají čistým zdrojem uhlíku.

U větrných kalamit v jehličnatých porostech extrémně narůstá riziko vzniku následné kalamity podkorního hmyzu. Rozsáhlé kůrovcové kalamity rovněž vedou k dlouhodobému narušení uhlíkové bilance.

Vědci uvádějí, že kalamita podkorního hmyzu (Dendroctonus ponderoseae) v Britské Kolumbii v letech 2000 až 2020 vedla k uvolnění 270 Mt uhlíku, což v průměru představuje negativní bilanci uhlíku 0,36 t/ha/rok. Po dobu dvaceti let se porosty v poškozené oblasti nevrátily k poutání uhlíku.

Vědci dokládají, že i v Tatrách byl pomalejší návrat k poutání uhlíku po hmyzí kalamitě než po kalamitě větrné. Zatímco porosty po větrné kalamitě byly po devíti letech již výrazným odběratelem uhlíku z atmosféry (-3,4 až -4,6 t/ha/rok), porost po kůrovcové kalamitě byl stále výrazným zdrojem CO2 (4,95 t C/ha/rok).

Asi nejvýraznějším jevem ovlivňujícím zásobu uhlíku v lesních půdách jsou lesní požáry. Požár významně snižuje zásobu půdního uhlíku. V nadložních humusových vrstvách je ztráta uhlíku v průměru 59 %, v celém půdním profilu pak 26 %. Návrat k původní zásobě uhlíku je nejdelší ze všech disturbancí a může trvat více než 100 let.

Požáry zásadně mění také mikrobiální charakteristiky půdy, půdní biodiverzitu i formy uhlíku – vzniklé dřevěné uhlí podléhá rozkladu pomaleji než běžné organické látky.

Význam lesních požárů pro globální uhlíkovou bilanci vzrůstá, o čemž svědčí i rekordní lesní požáry v boreálních lesích Kanady a rozsáhlé požáry v Rusku či Řecku v průběhu roku 2023.

Významný vliv na budoucí úlohu lesů a lesního hospodářství v koloběhu uhlíku představuje samotná globální změna klimatu.

Zvýšené koncentrace oxidu uhličitého v ovzduší mohou zvyšovat čistou produkci lesních ekosystémů, a tím další ukládání uhlíku v biomase porostů i v lesní půdě. Na druhou stranu může postupné oteplování znamenat zvyšování respirace lesní půdy.

Není tak zcela jisté, zda lesní ekosystémy budou spíše spotřebiteli či zdroji uhlíku – této nejistotě je nutné přizpůsobit současné lesní hospodářství.

Sekvestrace uhlíku může být do budoucna ohrožena také rozsáhlejším či častějším narušením lesních ekosystémů, sníženou reakcí ekosystémů na nárůst CO2 v atmosféře (omezení fotosyntézy jinými faktory), vyšším teplotním stresem a vlivem sucha či zvyšujícím se stářím porostů.

Vědci docházejí k závěru, že sekvestrace uhlíku v lesních ekosystémech (bez zahrnutí substituční funkce dřeva) se bude v souvislosti s prohlubováním změny klimatu spíše snižovat. Není ji sice možné výrazně zvýšit změnou managementu, nicméně v hospodářských lesích s přiměřenou intenzitou hospodaření bude pravděpodobně výrazně vyšší než v lesích ponechaných samovolnému vývoji.

Zároveň je evidentní, že pro dlouhodobý mitigační účinek v podmínkách klimatické změny je imperativem adaptační management vedoucí k posílení odolnosti obhospodařovaných lesních ekosystémů. To je základem současných lesnických strategií v Evropě.

Článek je ke stažení zde: https://www.vulhm.cz/files/uploads/2024/04/716.pdf

Zdroj a foto: VÚLHM