Minulosť, súčasnosť a možná budúcnosť smreka obyčajného
História využívania lesov v Európe a jej dopady na súčasný stav
V strednej Európe sa intenzívne využívanie lesa začína okolo stredoveku. Miera využívania však závisela od času a regiónu. Najskôr sa lesy ťažili kvôli sprístupneniu obrábateľnej pôdy z dôvodu veľkého populačného nárastu človeka a teda aj dopytu po pôde. Najintenzívnejšie to bolo v západnej a južnej Európe.
Zvyšujúci sa dopyt po drevnom uhlí od 15. storočia zvyšoval ťažbu dreva najmä jedle, smreka, buka alebo aj dubov, v závislosti od dostupnosti dreviny. Preferovaným spôsobom ťažby v lesoch sa stal holorub a zmiešané lesy sa premieňali na rovnorodé, pretože miešanie ihličnatých a listnatých drevín nebolo žiadúce pre tvorbu drevného uhlia. V zmiešaných horských lesoch Európy sa hospodárenie v lese preto sústredilo na pestovanie mäkkých drevín, najmä smreka. Umelé zalesňovanie na pásoch vzniknutých po holoruboch sa začalo sa výrazne využívať až v 18. storočí.
Obdobie od 19. do 20. storočia je charakteristické intenzívnym pestovaním a manažmentom lesa so známkami trvalej udržateľnosti. V 19. storočí sa začalo využívať čierne uhlie, čo znížilo dopyt po bukovom a dubovom dreve. Výmladkové lesy sa začali transformovať na lesy vysoké s vyššou kvalitou a produkciou dreva. Vo veľkej miere sa začala využívať umelá obnova smreka a borovice, pretože tieto dreviny sa úspešne a pomerne ľahko pestovali aj na degradovaných stanovištiach. Navyše, preferenciu týchto drevín určoval ich pomerne rýchly rast a dopyt po smrekovom a borovicovom dreve. Dopyt po smrekovom dreve spôsobil, že drevina sa začala pestovať aj mimo areál jej prirodzeného rozšírenia a v nižších polohách.
Súčasné zastúpenie smreka a smrečín na Slovensku podľa NIML SR a Zelenej správy z roku 2019
Podľa Národnej inventarizácie a monitoringu lesov SR realizovanej v rokoch 2015-2016 (Šebeň 2017) bolo plošné zastúpenie smreka takmer 19 % (±2 %), no podiel na zásobe predstavoval takmer 25 % (±1,9 %). Dokonca aj v lesoch na nelesných pozemkov bolo jeho zastúpenie väčšie ako 20 %. Plošné zastúpenie smreka podľa údajov z PSL (Zelená správa 2019) v období 1970 až 1990 stúpalo napriek negatívnemu vplyvu emisnej záťaže, ktorá vrcholila v 80. a 90. rokoch. Avšak, v nasledujúcom období jeho zastúpenie kleslo z cca 27 % v roku 1991 na 22,5 % v roku 2018.
Problém náhodných ťažieb v smrekových porastoch
Problémy so zdravotným stavom smrekových lesov boli už aj počas druhej polovice 20. storočia, no veľkoplošné kalamity po roku 2000 majú rozsiahlejšie ekonomické a ekologické dopady. Na Slovensku to boli kalamity v rokoch 1996 („Ivan“, 1,5 mil.m3), 2004 („Alžbeta“, 5,3 mil.m3), či 2014 („Žofia“, 4 mil.m3), ktoré významne zasiahli najmä lesy a vlastníkov lesa v horských regiónoch (Kunca a kol. 2014). Nielen na Slovensku, ale aj v okolitých krajinách je aktuálna situácia so smrekovými lesmi smutná. V Českej republike až 95 % ťažby plánovanej v roku 2020 tvorí náhodná ťažba, dominantne podkôrniková. Podobne je to aj v Nemecku, kde rozsiahle odumieranie spôsobili vetrové kalamity v rokoch 2017 a 2018, nasledované horúcimi rokmi 2018 a 2019, čo vytvorilo vhodné podmienky pre veľkoplošné šírenie podkôrneho hmyzu.
Otepľovanie a výskyt extrémnych horúčav spôsobujú zhoršenie rastu smreka
V našej nedávnej štúdii publikovanej v časopise Science of the Total Environment (Bosela et al. 2021) sme zozbierali prírastkové sondy z viac ako 2800 stromov, prevažne v hospodárskych lesoch od Českej republiky, cez Slovensko až po južné Karpaty v Rumunsku z nadmorských výšok od 118 do 1591 m n. m. aby sme preskúmali zmeny produktivity smreka a reakcií na klímu v období 1950 – 2017.
Výsledky naznačili tieto zaujímavosti: (1) Vlny letných horúčav (napr. v r. 2003) významne zredukovali prírastky smreka vo všetkých regiónoch od Čiech po južné Rumunsko (Obr. 3), (2) populácia smreka v južných zemepisných šírkach a nižších nadmorských výškach je citlivejšia na periódy sucha a pestovanie smrečín je v týchto lokalitách rizikovejšie, (3) Produktivita smreka v karpatskom oblúku začala klesať po roku 2000 – 2003 dokonca aj vo vysokohorských polohách (Obr. 3), (4) Populácii smreka v Českej republike sa však podarilo zregenerovať po prepade prírastkov v roku 2003, (5) Dlhodobé depozície ťažkých kovov v lesných pôdach, najmä v regióne Spiša, mali a stále majú výrazne negatívne dopady pre zdravotný stav a produktivitu smreka.
V teplejších a suchších lokalitách smrek dlhodobo prehráva súboj s otepľovaním. Napríklad lokality v južných Karpatoch, v ktorých sme odoberali sondy sú v priemere teplejšie a suchšie v porovnaní so zvyškom Karpát. V tejto časti Karpát sme zaznamenali najväčšie negatívne reakcie stromov na letné teploty. V nižších nadmorských výškach sa zaznamenali negatívne reakcie na letné teploty dokonca aj u populácií v severných častiach Karpát. Aj keď najvýraznejší pokles a najsilnejšie negatívne reakcie na letné teploty ukazujú populácie na spodnom okraji rozšírenia smreka, poklesy prírastkov vo vyšších nadmorských výškach naznačujú, že ďalšie otepľovanie môže mať negatívne dopady aj pre smrek v 6. a 7. vegetačnom stupni.
Zaujímavou sa ukázala populácia v Českej republike. Napriek silnej redukcii prírastkov v roku 2003 (vplyvom extrémne teplého roku), sme u tejto populácii nezaznamenali obrat k dlhodobému poklesu prírastkov, ako pri Karpatských populáciách. Skôr naopak, český smrek zregeneroval a dokonca zlepšoval svoj rast. Údaje, ktoré sme mali k dispozícii však boli zozbierané v roku 2015. Problém so smrečinami tu začal byť pomerne vážny až v rokoch 2018 – 2020, keď extrémne suchá a premnoženie podkôrneho hmyzu spôsobili rozsiahle kalamity. Taktiež populácia smreka v ČR je v priemere mladšia, čo tiež prispieva k zisteným rozdielom. Rozdiely v kontinentalite (vplyv oceánskeho podnebia v ČR verzus kontinentálne podnebie v SR) pravdepodobne tiež prispieva k odlišnému rastu smreka.
Otepľovanie a citlivosť smreka na napadnutie podkôrnym hmyzom
Suché a teplé počasie sa považuje za jeden z hlavných spúšťačov premnoženia podkôrneho hmyzu. Viaceré štúdie (napr. Netherer a kol. 2015) preukázali silný vzťah medzi hustotou populácie lykožrúta smrekového a nedostatkom letných zrážok a zvýšenej teploty. Keď podkôrny hmyz napáda strom, jeho kôra a obranný systém tvoria prvú bariéru, ktorú musí hmyz prekonať. Lyko, hrúbka kôry a tiež množstvo živicových kanálikov sú dôležitými anatomickými vlastnosťami smreka pre rezistenciu voči poškodeniu podkôrnym hmyzom. Obranný systém stromu však výrazne ovplyvňuje počasie. Počas suchých periód sú stromy stresované vtedy keď transpirácia (výpar) prevyšuje príjem vody z pôdy. Ak suché počasie pretrváva dlhšiu dobu, môže dochádzať ku embólii (tvorbe plynových bubliniek) vo vodivých pletivách čo spôsobí zastavenie transpiračného prúdu a vädnutie rastliny. Pritom riziko embólie stúpa s vyššou bonitou stanovišťa. Takéto stromy sú potom náchylnejšie na napadnutie hmyzom. Navyše, suché a teplé počasie vytvára priaznivé podmienky pre vznik viacerých generácií lykožrúta počas jedného roka a k jeho následnému premnoženiu.
Ako ďalej so smrečinami?
Scenáre vývoja klímy naznačujú, že do roku 2100 sa bude otepľovať. To, o koľko sa oteplí, bude závisieť aj od toho, aké opatrenia ľudstvo podstúpi pre jeho zmiernenie. Teplejšie a suchšie počasie bude zhoršovať podmienky pre rast a v niektorých regiónoch aj existenciu smreka. Zmiernenie týchto dopadov však človek môže do určitej miery ovplyvniť.
V Európe sa v súvislosti s adaptáciou lesov na meniacu sa klímu často skloňuje pojem „asistovaná migrácia“ kedy sa v rámci množstva pokusov sledujú reakcie proveniencií, alebo druhov z oblastí s teplejšou klímou v chladnejších oblastiach (foresteurope.org, cepf-eu.org). Objavili sa dokonca pokusy s genetickou manipuláciou, za účelom zvýšenia adaptability druhov. V krajinách, ktoré sú výrazne zasiahnuté rozpadom smrečín naďalej ostáva prioritným opatrením zmena druhového zloženia lesov. Využívané sú nepriame premeny podsádzaním, alebo premeny na holinách s využitím melioračných drevín, oplôtkov a pod. Na tieto zmeny nadväzuje široká osveta a vývoj nových spracovateľských technológií. Spomínané činnosti sú často súčasťou komplexných adaptačných stratégií, ktoré okrem oblasti LH zahŕňajú viaceré odvetvia. Ich implementácia je ako činnosť celospoločenského významu spojená s čoraz masívnejšou finančnou podporou, ktorá je viazaná buď na konkrétne opatrenia, projekty, alebo len na výmeru lesných pozemkov.
Poďakovanie: Práca bola podporená Agentúrou pre podporu výskumu a vývoja (APVV) v rámci projektov APVV-15-0265 a APVV-19-0183.
Michal Bošeľa, Peter Marčiš, Jerguš Rybár
Lesnícka fakulta, Technická univerzita vo Zvolene
Vladimír Šebeň, Národné lesnícke centrum
