Vzhľadom na častejšie suchá a lesnícke zásahy do skladby lesa vyvstáva otázka, ako budúce lesy ovplyvnia stav pôdnej vody a jej dostupnosť.
Podľa odborníkov by mohol postupný nárast podielu bukov v lesoch zvýšiť v letných mesiacoch pôdne sucho a potenciálne ovplyvniť množstvo podzemných vôd. Ilustračný obrázok. Zdroj: iStockphoto.com
Bukové lesy v porovnaní so smrekovými počas horúcich letných mesiacov vysušujú pôdu viac. Stratégiu hospodárenia s vodou v oboch typoch lesov porovnávali vedci z Ústavu pre hydrodynamiku Akadémie vied Českej republiky (AV ČR). České lesy sa začali postupne druhovo obmeňovať po podkôrnikových kalamitách, ktoré zasiahli významnú časť smrekových lesov. Ich hlavnými nástupcami sa stali buky.
Bukové lesy pri tom nakladajú s pôdnou vodou menej hospodárne než smrekové lesy. Vedci porovnali režim a bilanciu pôdnej vody v bukovom a smrekovom lese a zistili, že buky aj počas suchého leta neprestávajú využívať vodu. Vzhľadom na častejšie suchá a lesnícke zásahy do skladby lesa vyvstáva otázka, ako budúce lesy ovplyvnia stav pôdnej vody a jej dostupnosť.
Smrek disponuje stratégiou, keď počas horúcich dní uzatvára na ihliciach prieduchy, aby zabránil nadmernej strate vody z vodivých pletív. Smrek tak síce vyparovaním vodu nestráca, ale zároveň ju ani nemôže využívať na životné funkcie.
Tohtoročný veľmi teplý rok opäť otvoril diskusiu o vplyve klimatických zmien na dostupnosť vody v nasledujúcich rokoch, a to nielen v riekach a vo vodných nádržiach, ale aj v podzemných vrtoch. Na distribúciu zrážkovej vody má zásadný vplyv aj pôda. Práve jej vlastnosti rozhodujú o zadržaní zrážkovej vody, jej odtoku po povrchu, obohatení podzemných vôd či o možnostiach využitia vody rastlinami.
Dlhodobý monitoring kolobehu vody v lesných porastoch
Hydrológovia skúmali množstvo vody v pôde v oboch typoch lesov v experimentálnom povodí Liz na Šumave. Chceli zistiť, či a ako sa porasty medzi sebou líšia z pohľadu režimu a bilancie pôdnej vody a či počas dvoch desiatok rokov ich merania budú pozorovať aj vplyv častejšieho výskytu suchých období.
„V prvom rade sme sledovali nasýtenie pôdneho profilu vodou pod oboma porastmi do hĺbky jedného metra. Následne sme stanovili bilanciu pôdnej vody, ktorá nám poskytla informácie o tom, čo zmeny množstva pôdnej vody spôsobuje. Medzi procesmi, ktoré ovplyvňujú jej zmeny, radíme výpar z povrchu vegetácie po daždi (intercepcia), transpiráciu (dýchanie rastlín) a perkoláciu (odtok z pôdy do podzemných vôd). Keďže tieto procesy je ťažké či dokonca nemožné zmerať, využili sme na ich stanovenie bilančný model,“ opísal Václav Šípek z Ústavu pre hydrodynamiku AV ČR.
Buk pije, kým môže
Výsledky merania režimu pôdnej vody ukázali, že množstvo vody pod oboma porastmi sa v zásade výrazne nelíši. Rozdiely však vedci zaznamenali v letných obdobiach, ktoré sa vyznačovali nadpriemernými teplotami a nedostatkom zrážok. V bukovom lese teda namerali menšie množstvo pôdnej vody, čo má dve vysvetlenia.
„Po prvé, koreňový systém buka je oveľa hlbší než smreka a buk tak má k dispozícii väčší objem pôdy s väčším množstvom vody. Po druhé, smrek disponuje stratégiou, keď počas horúcich dní uzatvára na ihliciach prieduchy, aby zabránil nadmernej strate vody z vodivých pletív. Smrek tak síce vyparovaním vodu nestráca, ale zároveň ju ani nemôže využívať na životné funkcie, čo v dlhšom časovom horizonte môže viesť k jeho oslabeniu. Táto stratégia buku chýba. Ani počas horúcich období neprestáva dýchať a využívať pôdnu vodu, čo sa nám podarilo potvrdiť aj výsledkami z bilančného modelu,“ vysvetlil Václav Šípek.
Vedci prišli na to, že počas suchých letných období bukový porast spotrebuje na výpar zhruba štyrikrát viac vody než na perkoláciu. Pri smrekoch je výpar v porovnaní s odtokom do podložia väčší len trikrát.
V smrekovom poraste teda do podložia v suchých letách odteká zhruba o 15 percent viac vody než v bukových porastoch. S pribúdajúcim množstvom zrážok sa rozdiel postupne znižuje. „Čím je leto suchšie, tým viac vody z pôdy rastliny odčerpávajú a zostáva jej menej na odtok do podzemných vôd,“ uviedla Nikol Zelíková z Ústavu pre hydrodynamiku AV ČR.
Mimoriadne suchá jeseň
V porovnaní s analyzovaným obdobím 22 rokov predstavuje koniec tohtoročnej vegetačnej sezóny najsuchšiu pozorovanú jeseň od roku 2000. V priebehu letného obdobia dosiahlo množstvo pôdnej vody veľmi nízke úrovne porovnateľné len s veľmi suchými rokmi 2003, 2008, 2015 a 2017.
Na rozdiel od zmienených rokov pôdna vlhkosť na týchto nízkych úrovniach pretrváva aj po krátkych intenzívnych dažďoch v auguste a v priebehu októbra. V suchších rokoch vedci vo všeobecnosti pozorujú menej pôdnej vody pod bukovými porastmi, a to práve kvôli zníženej transpirácii smrekových porastov. Napriek tomu v tomto roku (podobne ako v zmienených štyroch veľmi suchých rokoch) pôdny profil extrémne preschol. Počas jesene experti preto už nenamerali rozdiel v množstve pôdnej vody medzi bukmi a smrekmi, pretože pôda aj pod smrekmi výrazne vyschla.
Budúce pôdne sucho?
Suchých letných období bude s najväčšou pravdepodobnosťou pribúdať. Pôda by tak v porovnaní so súčasnou situáciou mala byť suchšia pod bukovými porastmi. Vlhkejších rokov, keď bola pôda suchšia pod smrekmi, bude, naopak, ubúdať. Výnimku budú tvoriť len extrémne suché roky, keď pôda vyschne podobne pod oboma hlavnými druhmi stromov.
Podľa odborníkov by tak mohol postupný nárast podielu bukov v budúcich lesoch zvýšiť v letných mesiacoch pôdne sucho a potenciálne ovplyvniť množstvo podzemných vôd. Nasledujúci výskum sa zameria na detailné opísanie vodnej bilancie vody pod oboma porastmi v suchých sezónach, pretože ich frekvencia bude narastať a zároveň sú v týchto obdobiach medzi oboma porastmi najväčšie rozdiely v hospodárení s vodou.
Zdroj: TS AV ČR
(zh)
