Młode mogą więcej. Wywiad z prof. Jarosławem Sochą

Coraz wyższa temperatura, susze i gwałtowne burze to tylko niektóre z objawów zmieniającego się klimatu. W jaki sposób wpływają one na las? I czy jesteśmy w stanie im zaradzić? Pytamy prof. Jarosława Sochę z Zakładu Biometrii i Produkcyjności Lasu na Wydziale Leśnym Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie.
18.02.2021 | Red. Głos Lasu

Coraz wyższa temperatura, susze i gwałtowne burze to tylko niektóre z objawów zmieniającego się klimatu. W jaki sposób wpływają one na las? I czy jesteśmy w stanie im zaradzić? Pytamy prof. Jarosława Sochę z Zakładu Biometrii i Produkcyjności Lasu na Wydziale Leśnym Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie.

Wywiad ukazał się w magazynie "Głos Lasu" nr 7-8/2019.

Czy zmiany klimatyczne widoczne są tylko globalnie? Jakie ich skutki obserwujemy na naszym podwórku?

Nie da się jednoznacznie określić, które z obserwowanych w lesie zjawisk wynikają ze zmian klimatycznych. Warunki pogodowe są obserwowane w perspektywie globalnej. Dzięki temu wiemy m.in., że rośnie stężenie dwutlenku węgla, że wzrasta globalna temperatura, a co za tym idzie – coraz częściej występują susze w lecie, opady przesunęły się z lata na zimę i wydłużył się sezon wegetacyjny. Kiedyś śnieg na wschód od Wisły utrzymywał się od początku zimy do wiosny, teraz zimy są niemal bezśnieżne. W tym roku praktycznie nie zatrzymał się wzrost drzew. Co prawda na tej podstawie możemy wyciągnąć błędne wnioski, ponieważ warunki w danym roku wcale nie świadczą o tym, że tak samo będzie w następnych latach. W ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat temperatura w Polsce zwiększyła się o 0,7–1 st. C. Nie jest to na razie zmiana drastyczna. Myślę, że za mało się mówi o innej ważnej rzeczy, na którą nie zwracamy uwagi. Chodzi o zmiany, jakie następują w ekosystemach leśnych pod wpływem azotu. Niektóre związki i pierwiastki, które dostają się do środowiska w postaci depozycji atmosferycznej, są w miarę neutralne, ale związki azotu odgrywają bardzo ważną rolę. Depozycja atmosferyczna azotu (czyli jego przemieszczanie i osadzanie się) wynosi w Polsce ponad 9 kg/ha, w rejonach górskich może to być nawet 20 kg/ha.

9 kg/ha to dużo?

Depozycję azotu obserwujemy od lat 40 ub.w., wtedy w Europie Centralnej wynosiła 2,5–3 kg/ha rocznie. Obecnie jest to więc trzy razy więcej. Wszyscy się do tego przyczyniamy. Jazda samochodem, używanie dóbr współczesnego świata, panujący konsumpcjonizm – to wszystko odgrywa niebagatelną rolę, jeśli chodzi o zanieczyszczenia atmosferyczne i związaną z nimi depozycję azotu.

Azot ma też bardzo duże znaczenie z punktu widzenia leśników. Wyobraźmy sobie, że na każdy hektar lasu dostarczamy 9 kg azotu na rok, czyli 90 kg w ciągu 10 lat. To potężna dawka nawozu, skutki jego obecności obserwujemy nie tylko w  leśnictwie. W rolnictwie w ubiegłym roku wprowadzono specjalną ustawę służącą ograniczeniu zanieczyszczenia wód, m.in. właśnie przez azot.

Do czego mogą doprowadzić takie ilości?

Do eutrofizacji. Ilość tego nawozu jest tak duża, że ekosystemy nie są w stanie go zneutralizować. W ekosystemach wodnych powoduje to straszliwe spustoszenie, m.in. na pewnych głębokościach zamiera życie w Bałtyku. W  lasach ma to wpływ na coraz szybszy przyrost drzew. W zasadzie jako leśnicy powinniśmy się z tego cieszyć: większy przyrost to przecież większa ilość drewna, można by więcej i szybciej pozyskiwać – same korzyści! Jednak szybciej przyrastające drzewostany są bardziej narażone na różne szkodliwe czynniki, np. suszę. Jeśli drzewa dostają duże dawki azotu, to ich nadziemna część przyrasta szybciej, ale nie rozbudowują systemów korzeniowych. Depozycja azotu powoduje również zanik grzybów ektomikoryzowych, które pomagają roślinie pobierać wodę i składniki mineralne, a także w pewnym sensie zabezpieczają przed suszą. Przy zwiększonych dawkach azotu zaczynają przeważać grzyby arbuskularne, które nie zabezpieczają przed suszą; tworzą wokół i wewnątrz korzenia grzybnie i rozgałęzienia. Wszystko to razem – czyli zmiany alokacji biomasy, ograniczenie wzrostu systemów korzeniowych i zmiany w mikoryzach, a dodatkowo szybszy przyrost i związane z tym zapotrzebowanie na wodę oraz susze – grozi rozpadami i zamieraniem drzewostanów.

Azot, dwutlenek węgla… Czy przyczyną zmian klimatycznych jest jeszcze nadmierna ilość jakiegoś innego związku lub pierwiastka?

Oczywiście inne związki chemiczne też mają wpływ na postępujące ocieplenie klimatu, np. metan. Ale jeśli chodzi o związki ważne dla lasów, to na pewno są to właśnie dwutlenek węgla, odpowiedzialny za wzrost temperatury, i azot odpowiedzialny za eutrofizację siedlisk. Zwiększona ilość dwutlenku węgla biorącego udział w procesie fotosyntezy też może przyspieszać wzrost drzew.

Jakie jeszcze mogą być konsekwencje szybszego przyrostu?

Niedobór magnezu, zaburzony stosunek fosforu do azotu, który może skutkować osłabieniem drzewostanów. Szybszy przyrost to też szybsze przegęszczenie i  większa konkurencja, co przy niedoborze wielu pierwiastków i wody może prowadzić do osłabienia drzew. Jeżeli drzewostany szybciej przyrastają, to osiągają większe rozmiary w krótszym czasie, co z kolei powinno znaleźć swój wyraz w przyjmowanym wieku rębności.

A co się dzieje, zanim drzewostan wejdzie w wiek rębności, w młodszych fazach rozwojowych?

Wiemy, że drzewa rosnące w większym zwarciu są bardziej podatne na uszkodzenia od wiatru, śniegu i suszy. W przypadku dużego zagęszczenia i silnej konkurencji nie rozwijają systemów korzeniowych. Natomiast w przypadku rozluźnionego zwarcia drzewa mają dłuższe korony, korzystniejszy współczynnik smukłości, a także bardziej rozbudowany system korzeniowy. Powinniśmy więc uwzględnić zwiększony przyrost i prowadzić zabiegi z większym nasileniem, od pierwszych faz rozwojowych zwracając uwagę na zagęszczenie. Mamy takie przyzwyczajenie, że wysadzamy duże ilości sadzonek na hektar. Kiedyś ta liczba przekraczała nawet 10 tys., teraz jest mniej, ale warto się zastanowić, czy nie może być jeszcze mniej.

Czy wobec ocieplającego się klimatu leśnicy powinni stawiać na gatunki dobrze znoszące te zmiany?

To bardzo trudne pytanie. Nie mamy aż tak dużej możliwości wyboru, a zmiana składu gatunkowego drzewostanów to bardzo długi proces. Należy kierować się więc zasadą rozproszonego ryzyka i stosować możliwie dużą liczbę gatunków. W  ten sposób wykluczamy taki scenariusz, że dany gatunek, na który postawiliśmy, bo wyglądał na stabilny, okaże się podatny na coś, czego dziś jeszcze nie znamy. Weźmy np. sosnę, która rośnie w  każdych warunkach, od siedlisk suchych do bagiennych. Wydaje się odporna. Ale problemy z nią już się zaczęły. Co nie oznacza, że powinniśmy rezygnować z tego gatunku.

A czy nieciekawa sytuacja sosny jest spowodowana zmieniającym się klimatem?

Sosna przystosowuje się do różnych warunków siedliskowych po jej wysadzeniu. Swoją plastyczność zachowuje do ok. 50. roku życia, po czym staje się wrażliwa na zmiany warunków wzrostu. Obserwowane teraz obniżenie poziomu wód gruntowych jest dla sosny bardzo niekorzystne, a szczególnie dla najstarszych drzewostanów, IV i starszych klas wieku. One nie są już w stanie przystosować swoich systemów korzeniowych do zmienionych warunków wilgotnościowych. Wcale nie oznacza to jednak, że nowe pokolenia sosny w tych miejscach będą tak samo źle reagować, wręcz przeciwnie – mogą się przystosować i być może pozwolą zachować trwałość lasu. Mamy obecnie problemy z większością gatunków lasotwórczych, nie tylko z sosną. W Sudetach, gdzie drzewostany świerkowe były stabilne, teraz zaczynają się rozpadać. Tak samo z jesionem – problem występuje w całej Polsce, a także z dębem – na zachodzie kraju. Niepokojąco wygląda też sytuacja jodły w drzewostanach podgórskich. Jeszcze tylko buk jest dość stabilny. Przypominam, że chodzi tu o wiek drzewostanów. My stuletnie drzewa uznajemy za najcenniejsze, tymczasem wraz z wiekiem rośnie ryzyko rozpadu, podatność na suszę i inne szkodliwe czynniki, szczególnie w przypadku litych drzewostanów o składzie gatunkowym niedostosowanym do siedliska, do których zalicza się znaczna część drzewostanów założonych po II wojnie światowej na gruntach porolnych. Nie chodzi jedynie o wybór gatunku, tylko o utrzymanie odpowiedniego wieku drzewostanów zagrożonych, o obniżenie wieku rębności.

Czy to może być lekarstwo na skutki zmieniającego się klimatu?

To najpewniejszy sposób. Na ogół w młodych drzewostanach nie mamy problemu ze zdrowotnością. Szybsza wymiana pokoleń zapewni lepszą adaptację do zmieniających się warunków.

Jaki procent rocznego przyrostu tak naprawdę pozyskujemy w lasach?

Wartości z Wielkoobszarowej Inwentaryzacji Stanu Lasu wskazują, że średni przyrost w  Polsce wynosi ok. 9,5 m sześc./ha. Przy powierzchni Lasów Państwowych ponad 7 mln ha daje nam to ponad 67 mln m sześc. przyrostu drewna rocznie. Jeżeli pozyskaliśmy 40 mln m sześc. drewna, to jest to ok. 60 proc. przyrostu. Problem jest lokalny – w nadleśnictwach przyrost oblicza się na podstawie tablic. Tam ten błąd wynosi średnio 40 proc. – o tyle średnio zaniżamy przyrost, sporządzając plany urządzenia lasu dla nadleśnictw.

Czy to oznacza potrzebę wprowadzenia rewolucji w leśnictwie, a szczególnie w urządzaniu lasu?

Nadal stosujemy tablice zasobności, które opracowano sto lat temu! Planowanie cały czas bazuje na przyrostach z tych tablic, podobnie jak aktualizacja w SILP. Wiemy już, że faktyczny przyrost drzewostanów jest dziś większy niż wtedy o 30–70 proc., ale mimo to pozyskanie planujemy na bazie mniejszego przyrostu. To skutkuje tym, że zapas drewna w lasach stale się zwiększa, rośnie też ich wiek. Nas oczywiście cieszy, że drzewostany są coraz bardziej zasobne i zwiększa się ich zapas. Z jednej strony to sukces, ale z drugiej mamy ryzyko zagrożenia rozpadem drzewostanów. Należałoby więc zmienić „Instrukcję urządzania lasu”, a także „Zasady hodowli lasu” oraz „Instrukcję ochrony lasu”. Rozwiązanie problemu dużego udziału starych drzewostanów nie jest już takie proste. Mamy dużo ponad 120-letnich sośnin, a drewno z takich drzewostanów jest coraz częściej słabszej jakości technicznej i nawet przemysł niechętnie je kupuje. Dlatego należałoby mówić o wieku rębności dla sosny ok. 80 lat. To byłoby rozsądne ekonomicznie i bezpieczne ze względu na zmiany, jakie zachodzą w siedliskach.

Ostatnio na łamach „Gazety Wyborczej” Adam Wajrak stwierdził, że las odnowiony naturalnie w wyniku sukcesji pochłania więcej dwutlenku węgla niż las posadzony ręką człowieka.

To nieprawda. Pomijając aspekt ekologiczny, jeśli porównamy odnowienie sztuczne i naturalne, to okaże się, że sztuczne zdecydowanie szybciej przyrasta i pochłania więcej dwutlenku węgla. Odnowienie sztuczne to też lepsze zapełnienie przestrzeni.

W tym samym artykule przeczytałem, że z punktu widzenia pochłaniania i magazynowania CO2 lepiej jest zachowywać stare drzewostany. Według autora nie dość, że magazynują one dwutlenek węgla w pniu i gałęziach, to jeszcze co roku wyłapują go w swoje liście i igły, które następnie opadają i zalegają w ziemi, wyłączając z obiegu zawarty w nich węgiel.

Dwutlenek węgla wiązany w liściach i igłach wraca do atmosfery, liście ulegają przecież dekompozycji. W starszych drzewostanach ilość materii organicznej w glebie jest w pewnym momencie stała. Co prawda pozostawienie starszych drzewostanów – jeśli byłyby to drzewostany naturalne, zróżnicowane gatunkowo i dostosowane do siedliska – może przynosiłoby efekty w postaci wiązania na dłuższy czas dwutlenku węgla. Jednak większość drzewostanów w Polsce to lasy gospodarcze, duża część została posadzona na gruntach porolnych, a pozostawienie ich do późnego wieku byłoby nierozsądne. Może spowodować wielkoskalowe rozpady, które skutkują odsłonięciem dużej powierzchni gleby i uwalnianiem zgromadzonego w niej węgla. Rozpad drzewostanów na dużych powierzchniach emituje bardzo dużo CO2. W Kanadzie np. rozpadają się drzewostany na dużych obszarach, co jest związane z czynnikami klimatycznymi. Szacuje się, że emisja spowodowana tamtymi rozpadami jest większa niż emisja kanadyjskiego przemysłu!

Co zwykły leśniczy w swojej codziennej pracy może zrobić dla dobra klimatu?

Po pierwsze, ograniczyć liczbę wysadzanych sadzonek. Po drugie, prowadzić silniejsze zabiegi pielęgnacyjne. Równie ważną rzeczą jest unikanie zupełnego odsłaniania gleby, czyli prowadzenie takich rębni, które pozwolą tego uniknąć. Moim zdaniem niekorzystną tendencją jest zaniżanie planu pozyskania w nadleśnictwach. Leśnicy są niechętni dużym etatom pozyskania, co skutkuje wzrostem wieku drzewostanów i gromadzeniem zapasu. Tę sprawę powinno się rozwiązywać na poziomie jednostki – powinno się wcześniej wykorzystywać wyhodowane drzewostany, a nie tworzyć zapas, zwiększając wiek oraz narażając się na coraz większe zagrożenie rozpadami.

Ale z drugiej strony rębnie wykorzystujące odnowienie naturalne najmniej odsłaniające glebę przyczyniają się do zwiększenia wieku drzewostanów dzięki wydłużonemu czasowi odnowienia.

Zgadza się, tylko pytanie, o co dbamy. Czasami te działania są sprzeczne, jeśli chodzi o sekwestrację dwutlenku węgla i  uodpornienie drzewostanów. Moim zdaniem leśnicy powinni się koncentrować na tym, żeby zachować trwałość lasu i uodpornić drzewostany. Cele związane tylko z wiązaniem CO2 powinny zejść na dalszy plan. Przecież najwięcej dwutlenku węgla wiążą drzewostany przegęszczone, ale te znowu są nieodporne. Zysk w postaci wiązania CO2 przez przegęszczony drzewostan i zwiększenie jego wieku może się bardzo szybko zamienić w stratę – jeśli drzewostan się rozpadnie.

Obecnie wiele instytucji i państw chwali się osiągnięciami dla dobra klimatu. Leśnicy również podjęli wiele działań w tym zakresie. Czy mają one realny wpływ na ograniczanie skutków zmian klimatu?

Ilość dwutlenku węgla wiązanego przez lasy oraz możliwości zwiększenia tego wiązania są zbyt małe w porównaniu z  emisją związaną ze spalaniem paliw kopalnych. Jeśli nie ograniczymy spalania paliw kopalnych i nie przestawimy się na odnawialne źródła energii, to za pomocą lasów nie zbilansujemy całego wyemitowanego CO2. Nie skupiałbym się na tym, że rolą lasów jest ochronić klimat. To my wszyscy, całe społeczeństwo, jesteśmy za tę sytuację odpowiedzialni. Należy zmieniać mentalność i świadomość ludzi, i to od przedszkola. Leśników nie można obarczać zadaniem ochrony klimatu. Muszą oni przygotować lasy na postępujące zmiany warunków wzrostu, dbając o ich trwałość; lasy same przez się gromadzą dwutlenek węgla, jednak pod warunkiem zachowania ich trwałości.

A jak polskie lasy i leśnictwo wypadają na tle innych krajów?

Nasze lasy w porównaniu z lasami na świecie mają dobrą strukturę i budowę. Mamy też dobry sposób gospodarowania, to duży atut. Duża ilość rębni, dbałość o składy gatunkowe – to podejście, które na tak dużą skalę trudno spotkać. Myślałem, że lasy w Kanadzie są piękne i dzikie, a tam są najczęściej stosowane wielkopowierzchniowe zręby, po których wprowadza się monokultury gatunków najbardziej wydajnych ekonomicznie. Myślałem tak też o lasach Finlandii czy Szwecji. Czar prysł, gdy pojechałem do Skandynawii i również zobaczyłem wielkopowierzchniowe zręby, o których w naszych warunkach nie sposób by było pomyśleć. Pod względem sposobu gospodarowania w leśnictwie możemy być przykładem. Nie oznacza to jednak, że możemy ignorować obserwowane zmiany klimatu i nie podejmować żadnych działań w celu adaptacji lasów oraz przystosowania sposobów gospodarowania do nowych, zmieniających się warunków wzrostu lasów.

Rozmawiał Tomasz Esman