PAN informacje

Przez zmiany klimatu z naszego krajobrazu znikną sosna zwyczajna, świerk pospolity, modrzew europejski i brzoza brodawkowata. Drzewa te zajmują obecnie 75% powierzchni lasów. Wraz z nimi znikną setki gatunków roślin, grzybów i zwierząt. Ta rewolucja wydarzy się za życia obecnych 40-latków. Wspomnianych procesów nie powstrzymamy, ale możemy się adaptować poprzez właściwą politykę zalesiania. Prezentujemy ważne opracowanie i zarazem apel naukowców PAN.

Co nas czeka

Jednym z najważniejszych zagadnień podejmowanych współcześnie przez naukowców jest globalny kryzys klimatyczny. Jego konsekwencjami są m.in. coraz częściej obserwowane ekstremalne zjawiska pogodowe, nienotowane w historii wysokie lokalne temperatury, niszczycielskie wiatry, długie okresy suszy, pustynnienie czy stepowienie dużych obszarów oraz towarzysząca im olbrzymia redukcja bioróżnorodności. Te wszystkie zmiany będą prowadzić do zachwiania bezpieczeństwa produkcji żywności, ograniczenia zasobów wody pitnej i – w konsekwencji – stworzenia warunków, w których wielkie grupy ludzi będą zmuszone do migracji w poszukiwaniu wody, żywności i bezpieczeństwa.

Naukowcy od co najmniej trzech dziesięcioleci opracowują scenariusze przedstawiające kierunki zmian klimatu. Pierwszy raport Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu (IPCC) z 1990 roku wskazywał, że emisja gazów cieplarnianych związanych z działalnością człowieka doprowadzi do wzrostu temperatury powierzchni globu o ok. 0,3 °C co 10 lat w XXI wieku. Wyniki tego raportu były szokiem i zostały poddane ostrej krytyce. Jednak dzisiaj, po 30 latach od jego powstania, trudno zarzucić mu oderwanie od rzeczywistości. Późniejsze opracowania i raporty IPCC, a także liczne publikacje w najpoważniejszych czasopismach naukowych, wskazują, że tempo wzrostu globalnej temperatury może być znacząco wyższe niż wcześniej przewidywano. Jest obecnie powszechnie przyjęte wśród naukowców, że najważniejszą pierwotną przyczyną obecnego kryzysu klimatycznego jest działalność człowieka.  Stężenie CO2 w atmosferze systematycznie rośnie. W czerwcu 2019 r. jego stężenie osiągnęło wartość  412 ppm. To znaczący wzrost stężenia tego gazu w atmosferze względem czasów przed rewolucją przemysłową (275-284 ppm).

Czy drzewa mogą nas uratować przed katastrofą klimatyczną

Jakie działania można podjąć, by spowolnić tempo wzrostu stężenia CO2 w atmosferze? Najefektywniejszym rozwiązaniem byłoby zmniejszenie emisji CO2 do atmosfery, głównie poprzez istotne ograniczenie spalania paliw kopalnych, przy jednoczesnym wzroście pochłaniania CO2 z atmosfery. Ogromną rolę w tym ostatnim procesie mogą odegrać drzewa. Technologie przemysłowe wychwytywania i magazynowania węgla (CCS) są jeszcze w powijakach.

Obecnie ekosystemy lądowe asymilują w skali globu rocznie ok. 11 Gt CO2, przy globalnej emisji będącej konsekwencją działalności człowieka około 36 Gt CO2. Spośród ekosystemów lądowych, ekosystemy leśne są największymi magazynami węgla. Pochłaniają one znaczne ilości atmosferycznego CO2 w procesie fotosyntezy. Część zasymilowanego węgla jest przechowywana w biomasie roślin (nadziemnej i podziemnej), w martwym drewnie, ściole, a także w glebie.

Powierzchnia lasów w Polsce wzrosła znacząco od czasów drugiej wojny światowej (21% w 1945 r.). W 2017 r. zajmowała ona już obszar 9,23 mln ha, co odpowiada lesistości prawie 30%. Wzrasta także średnia zasobność drzewostanów (grubizna brutto na 1 ha powierzchni lasów), która w lasach zarządzanych przez Lasy Państwowe wynosi obecnie 282 m³/ha, a przeciętny wiek drzewostanów jest równy 59 lat. Zapas węgla w żywej biomasie drzew w Polsce wzrósł z 467 mln t w 1990 r. do 822 mln t w 2015 r. Do tych wartości należy dodać także węgiel zakumulowany w glebie (i ściole) – to często największy i najtrwalszy rezerwuar węgla w ekosystemach leśnych.

Potencjał drzew i lasów w wychwytywaniu CO2 z atmosfery jest duży i może istotnie wesprzeć działania zmierzające do łagodzenia kryzysu klimatycznego. Jednak nasuwa się pytanie, czy odnowienie lasu (wprowadzenie drzew na powierzchnie pozrębowe) oraz zalesienia (wprowadzenie drzew na tereny nieleśne) realizowane w Polsce w takim wymiarze jak dotychczas, przyczynią się znacząco do zmniejszenia stężenia CO2 w atmosferze.

Aby odpowiedzieć na nie potrzeba głębokiej wiedzy o biologii i ekologii roślin drzewiastych oraz o tworzonych przez nie zbiorowiskach. Ten obszar wiedzy powinien być obecnie jednym z naukowych priorytetów badawczych. Szczególnie istotne jest poznanie, jak zmieniać się będą ekosystemy leśne w nowych warunkach klimatycznych.

Jakie drzewa sadzić

Według badaczy z Instytutu Dendrologii PAN najistotniejszymi czynnikami, które będą wpływały na występowanie danego gatunku w konkretnym miejscu w perspektywie kilkudziesięciu lat są: amplituda temperatur w ciągu roku, średnia temperatura najcieplejszego kwartału, a ponadto maksymalna temperatura najcieplejszego miesiąca i ilość opadów atmosferycznych w najcieplejszym kwartale. Deficyt wody w sezonie wegetacyjnym jest kluczowym czynnikiem odpowiedzialnym za wysoce prawdopodobne ustępowanie gatunków drzew. Już dziś warto zadać sobie pytanie, jakie gatunki roślin, zwierząt i grzybów znikną wraz nimi.

Jedną z prawdopodobnych konsekwencji obecnego kryzysu klimatycznego będzie zmiana zasięgów geograficznych pewnych gatunków drzew, nie tylko tych rzadkich i zagrożonych już dzisiaj, ale i tych, które w naszej strefie klimatycznej są możliwe do napotkania podczas każdego spaceru. Rozważane są różne scenariusze tych zmian: optymistyczny, umiarkowany i pesymistyczny.

Zmiany klimatu postępujące według wielce prawdopodobnego umiarkowanego scenariusza bardzo zmienią szatę roślinną w Polsce. Są gatunki drzew, które je przeżyją: jodła pospolita, buk zwyczajny, jesion wyniosły, dąb szypułkowy i dąb bezszypułkowy. Są też gatunki, które na obszarze Polski stracą większość swoich stanowisk: sosna zwyczajna, świerk pospolity, modrzew europejski oraz brzoza brodawkowata. To szokujące dane, gdy weźmie się pod uwagę to, że sosna stanowi 58,5%, brzoza 7,5%, a świerk 6,4% powierzchni lasów w Polsce. Niedługo, a więc w perspektywie kilkunastu czy kilkudziesięciu lat, mogą z naszych lasów i zarośli zniknąć gatunki drzew, które dzisiaj stanowią główny składnik drzewostanów na blisko 75% ich powierzchni. Za tym nastąpi zagłada setek gatunków grzybów oraz zwierząt. Istotnie zmieni się nasza przyroda. To zatrważający, ale wysoce prawdopodobny scenariusz.

Leśnicy w ramach zrównoważonej, wielofunkcyjnej gospodarki leśnej już obecnie przebudowują lasy w Polsce. W miejsce drzewostanów sosnowych czy świerkowych rosnących na żyznych siedliskach wprowadzają np. dęby, buki, lipy i klony – gatunki drzew, dla których te siedliska są optymalne. Także same spontaniczne procesy naturalne powodują, że następuje przebudowa ekosystemów leśnych – w drzewostanach sosnowych czy świerkowych bardzo często obserwujemy pojawienie się licznych innych gatunków drzew, dla których to środowisko jest dogodne.

Istnieje jednak realne ryzyko, że wiele gatunków drzew, które dzisiaj sadzimy w lasach w trakcie odnowień (czy zalesień np. na gruntach porolnych bądź poprzemysłowych), to gatunki, które w perspektywie kilkudziesięciu lat tych zmian mogą nie przetrwać. Leśnicy coraz wyraźniej dostrzegają ten problem i coraz chętniej wykorzystują odnowienia naturalne jako bardziej dostosowane do lokalnych warunków siedliskowych, a także wprowadzają gatunki drzew lepiej dostosowanych do tych siedlisk. Wpływ drzew na klimat nie dotyczy jednak jedynie ekosystemów leśnych, tę rolę odgrywają także zadrzewienia, których stan, w przeciwieństwie do ekosystemów leśnych, należy uznać w naszym kraju za dalece niezadowalający. Zarówno ekosystemy leśne, jak i zadrzewienia wpływają na ilość i retencję wody z opadów atmosferycznych, chronią przy tym glebę przed erozją oraz ograniczają dobowe i sezonowe wahania temperatury, stanowią też naturalną ochronę przed niszczycielską siłą wiatrów. To funkcje nie mniej ważne niż pochłanianie i magazynowanie węgla.

Czy sadzić drzewa na terenach rolnych

Zmiana klimatu i jej skutki szczególnie dotkną tereny rolnicze. Są one silnie uproszczone zarówno pod względem struktury środowiska jak i bioróżnorodności. Dlatego ich odporność na różne czynniki stresowe (anomalie pogodowe, szkodliwe owady) jest niska. Odporność tę mogłyby znacznie zwiększyć odpowiednio gęsto posadzone zadrzewienia śródpolne. Poza tym, że stanowią one źródło drewna, żywności lub surowców, to pozytywnie wpływają na mikroklimat – zwiększają wilgotność powietrza, obniżają temperaturę powietrza w gorące dni, wiążą dwutlenek węgla, oczyszczają powietrze, wodę oraz glebę. Wśród licznych gatunków zwierząt żyjących w zadrzewieniach, część uczestniczy w zapylaniu roślin (owady zapylające), a także ogranicza rozprzestrzenianie się szkodników. Chociaż w polskim prawie istnieją liczne zapisy o konieczności ochrony zadrzewień śródpolnych, to nie istnieje żaden wspomagany centralnie program gospodarowania tymi zadrzewieniami. Nie wiemy nawet, ile ich jest w Polsce.

Sadzić drzewa, ale mądrze

Ostatnio pojawiła się inicjatywa posadzenia w Polsce 500 milionów drzew do końca roku. Jakie może to nieść skutki dla klimatu? Dla polskiego modelu leśnictwa jest to rokroczne rutynowe działanie. Właśnie mniej więcej tyle drzew sadzi się co roku w Lasach Państwowych. Obecnie są to niemal wyłącznie odnowienia, czyli drzewa sadzone w miejsce drzew wyciętych. Dodatkowo, co roku w pozostałych polskich lasach (np. prywatnych) i na zalesianych nieużytkach, rekreacyjnych terenach zieleni oraz najsłabszych użytkach rolnych sadzi się ok. 300 milionów drzew. W zależności od gatunku i siedliska na jednym hektarze sadzi się różną liczbę sadzonek. Można oszacować, że do posadzenia 500 milionów drzew jest potrzebny areał ok. 63 tysięcy hektarów. Dodatkowo poza terenami należącymi do Lasów Państwowych corocznie zalesianych jest ok. 38 tysięcy hektarów. Łącznie daje to około 800 milionów drzew na 100 tysiącach hektarów rocznie! Stanowi to nieco powyżej 1% areału lasów w Polsce. Taki sposób zalesiania nie wpłynie znacząco ani na powierzchnię lasów w Polsce, ani na poziom węgla zmagazynowanego w drzewach. Co do tego drugiego, efekt będzie wręcz odwrotny. Kiedy wycinamy duże drzewa i wywozimy je z lasu, a na ich miejsce sadzimy młode drzewka, w sumie w lesie ubywa drewna magazynującego CO2.

Przyjmijmy więc, że w inicjatywie posadzenia 500 milionów drzew chodzi o zwiększenie areału lasów w Polsce o taki obszar, na jakim może rosnąć 500 milionów dojrzałych drzew. Przypomnijmy, że powierzchnia lasów w Polsce wynosi około 9 mln ha, a lasy pokrywają blisko 30% powierzchni naszego kraju. Z posadzonych każdego roku w sposób tradycyjny 500 milionów drzew tylko niewielka część osiągnie dojrzały wiek. Na przykład po około stu latach od posadzenia 8000 drzew na 1 hektarze pozostanie jedynie około 250 dużych drzew. Będzie to wynikiem naturalnej śmiertelności i licznych zabiegów pielęgnacyjnych. Zatem, aby urosło owe 500 milionów dojrzałych i dorodnych drzew przy stosowaniu obecnego sposobu nasadzeń potrzebowalibyśmy dodatkowych dwóch milionów hektarów, na których musielibyśmy dziś posadzić 16 miliardów drzew. Widzimy, że istnieje zasadnicza różnica pomiędzy zwiększeniem o 500 milionów liczby dużych drzew na terenie Polski, a posadzeniem 500 milionów młodych drzew ze szkółek leśnych.

Jednak pozostaje ciągle zasadnicze pytanie, czy w Polsce jest miejsce na 500 milionów nowych drzew, które dożyją wieku dojrzałości biologicznej? Na pewno można dodatkowo zalesić ok. 2 mln hektarów najsłabszych gruntów (V i VI klasy) oraz tereny górskie, zwłaszcza w obszarach zlewni najważniejszych rzek Polski, a więc na terenach o dużym znaczeniu retencyjnym, zwiększając przy okazji bezpieczeństwo przeciwpowodziowe i odtwarzając priorytetowe sieci NATURA 2000. W ten sposób osiągnęlibyśmy lesistość na obszarze Polski ok. 11 mln ha i w praktyce zwiększylibyśmy potencjał magazynowania CO2 w naszych lasach o co najmniej 10%. Proponowane 500 milionów dorodnych drzew pozwoliłyby podnieść lesistość Polski do poziomu ok. 35%.

 Nie czekajmy, bo będzie za późno!

Podsumowując: posadzanie dodatkowych 500 milionów nowych drzew według stosowanego dziś sposobu nie przyniesie oczekiwanych efektów. Co więcej, wygeneruje spore straty, jeśli posadzone obecnie gatunki drzew za kilkanaście bądź kilkadziesiąt lat nie będą w stanie się zaadaptować do zmian klimatycznych. Unikać należy błędów przeszłości, m.in. sadzenia dużych połaci monokultur i stosowania tradycyjnych metod odnawiania naruszających strukturę gleby. Trzeba też opracować metody gospodarki leśnej, które pozwolą zachować zasoby węgla w glebie. W decyzjach dotyczących nasadzeń powinno się też w większym stopniu uwzględniać przewidywane zmiany klimatu i związane z nimi zmiany zasięgów geograficznych poszczególnych gatunków drzew. Konieczne jest także stworzenie ram prawnych i finansowych dla poprawy sytuacji zadrzewień na terenach rolniczych. Powodzenie programu sadzenia dodatkowych 500 milionów drzew, które osiągną dojrzałość, będzie zależało od komunikacji pomiędzy naukowcami, przyrodnikami (w tym leśnikami) oraz politykami, a także od odporności na presję przemysłu drzewnego i tradycyjne spojrzenie na gospodarkę leśną.

Stajemy niewątpliwie wobec ogromnego wyzwania. Zważywszy na to, że naturalny cykl przebudowy naszych lasów trwa ok. stu lat, a skutki zmiany klimatu będą dotkliwie odczuwalne już za kilkanaście lub kilkadziesiąt lat, trzeba zacząć działać już teraz. Świadomość tych zagrożeń mają leśnicy, ale trudno jest z dnia na dzień, w oparciu o prognozy, przestawić na nowe tory wielomiliardowy przemysł zbioru nasion, ich przechowywania, uprawy sadzonek w szkółkach, dystrybucji i usług związanych z sadzeniem drzew i ich pielęgnacją. Do tego potrzebne są pilne decyzje polityczne. Są one naszym zdaniem niezbędne, gdyż zaniechania w tym względzie mogą mieć nawet w bliskiej przyszłości tragiczne konsekwencje dla przyrody i gospodarki w Polsce.

Autorzy:

• prof. Jerzy Duszyński, prezes PAN;
• prof. Andrzej Grzywacz, członek rzeczywisty PAN;
• prof. Andrzej M. Jagodziński, dyrektor Instytutu Dendrologii PAN;
• dr Paweł Kojs, dyrektor Ogrodu Botanicznego PAN w Powsinie;
• dr hab. Krzysztof Kujawa, wicedyrektor Instytutu Środowiska Rolniczego i Leśnego PAN;
• prof. Romuald Zabielski, wiceprezes PAN.