Dnes už známy nemecký autor mnohých kníh o stromoch Peter Wohlleben, pracoval na začiatku svojej profesionálnej kariéry ako štandardný lesník, ktorého úlohou bolo len označovať stromy na výrub a vysádzať nové sadenice. No postupom času si uvedomil, že takýto pohľad na prácu lesníka je veľmi sploštený. „Začal som si všímať nie len kmene a ich kvalitu, ale aj bizarné korene, nezvyčajné rastové útvary, či hlboké machové vankúšiky na kôre. Láska k prírode, ktorá sa vo mne prebudila už keď som mal 6 rokov, sa rozhorela novou silou.“ Peter Wohlleben postupom času objavil v spolupráci s Aachenskou univerzitou neuveriteľné súvislosti odohrávajúce sa v lese. No nie len o nich bude reč v nasledujúcom rozhovore s Jozefom Šibíkom z Centra biológie rastlín a biodiverzity Botanického ústavu SAV.
V Tolkienovej trilógii Pán prsteňov sa stromy (stromoví Enti) medzi sebou rozprávajú a radia sa. Dospelý si povie: „pekná rozprávka“. No vďaka P. Wohllebenenovi dnes už vieme, že stromy skutočne medzi sebou komunikujú. Mohli by ste v skratke vysvetliť, ako táto komunikácia funguje?
Možno úvodom by som zdôraznil, že to, že stromy a všeobecne rastliny medzi sebou komunikujú, či dokonca cítia, vieme nielen od Petra Wohllebena, ale aj od slovenských vedcov, napríklad profesora Balušku, ktorý bol dlhoročným pracovníkom Botanického ústavu SAV (terajšie Centrum biológie rastlín a biodiverzity SAV).
Výskumy naznačujú, že stromy skutočne majú mechanizmy na komunikáciu a vzájomnú interakciu. Nie je to len internet, čo vytvára priestor na komunikáciu v ľudskej spoločnosti. Podobný typ prepojenia majú aj rastliny skrz koreňový systém a vzájomné symbiotické, teda obojstranne prospešné vzťahy s hubami, kde vytvárajú akési mykorízne siete, v rámci ktorých si vymieňajú rôzne látky. Výmena informácií prebieha pomocou chemickej signalizácie, prostredníctvom ktorej si stromy vymieňajú informácie a zdroje. Vedecké poznatky naznačujú, že stromy nie sú izolované entity, ale sú súčasťou komplexného, rozsiahleho komunikačného ekosystému.
Skrz zmeny metabolických aktivít v bunkách rastliny reagujú na stres zmenou produkcie istých látok. Výskumy jasne ukázali, že rastliny využívajú elektrické signály na prenos informácií z jedného miesta organizmu na druhé v závislosti od stimulov okolitého prostredia. Okrem elektrických signálov u rastlín funguje prenos informácií skrz zmeny v chemickej aktivite, charaktere produkovaných látok či tlaku v cievnych zväzkoch. Z evolučného hľadiska živé organizmy vznikajú alebo sú úspešné, ak majú evolučnú výhodu, ktorá zvyšuje fitness hodnotu daných druhov v ich ekologických nikách – súbore všetkých faktorov prostredia, ktoré vyžadujú k svojej existencii. Skutočnosť, že rastliny lokálne vnímajú prenos signálov zo vzdialených častí svojho tela, im umožňuje reagovať na budúce nepriaznivé situácie v častiach organizmu, ktoré ešte neboli poškodené. Experimenty ukázali, že táto schopnosť zvyšuje kondíciu rastlín, ktoré majú takúto skúsenosť, oproti tým, ktoré ju nemajú. Preto je signálny systém vznikajúci v rastlinách v súlade evolučnou teóriou. „Skúsenosť“ s čiastočným nedostatkom vody vytvára adaptácie na takého udalosti v budúcnosti a rastliny sú tak v konkurenčnej výhode oproti jedincom a druhom, ktoré túto skúsenosť nemali. V koreni, konkrétne v jej apikálnej časti tzv. koreňovej čiapočke je akési „mozgové“ centrum rastliny. Korene rastlín sú extrémne citlivé na dotyk a keď narazia na bariéru v pôde, sú schopné efektívne presmerovať svoj rast tak, aby ju prekonali.
Ako si stromy navzájom pomáhajú, resp. ako pomáhajú dospelé stromy mladým stromčekom?
Vo všeobecnosti môžeme povedať, že les je veľmi komplexný ekosystém, kde vzájomné vzťahy medzi jednotlivými zložkami ktoré ho tvoria vytvárajú akúsi dynamickú rovnováhu ovplyvnenú nielen abiotickými vlastnosťami daného prostredia (množstvo zrážok, teplota, geologický substrát, typ pôdy, dostupnosť vody a pod.), ale aj konkurenčnými či navzájom prospešnými vzťahmi. Takto môžeme vidieť, že semenáčiky smreka môžu vyklíčiť v podraste pionierskych drevín ako sú napríklad jarabiny a brezy, vytvárajúce dostatočne vlhkú mikroklímu bez ktorých by bolo samotné klíčenie komplikované alebo nemožné. Podobne v oblasti hornej hranice lesa v nehostinných klimatických podmienkach často koexistujú jedince príp. rôzne druhy v malých skupinách, ktoré im umožňujú ľahšie prežiť vytvorením priaznivejších mikroklimatických podmienok oproti situácii, že by tu jedince existovali osamote, bez možnosti „vzájomnej“ pomoci a ochrany.
V prípade napadnutia rastliny nejakým škodcom, táto môže začať produkovať látky, ktoré po konzumácii robia napr. vošky alebo iný hmyz atraktívnejšie pre svojich predátorov a tieto sú následne nimi eliminované. Podobne je to aj s lykožrútom, kedy napadnuté stromy reagujú produkciou živice, lokálnymi reakciami na vytvorené rany a systémovými zmenami vo fyziológii. Aj v čase najväčšieho premnoženia lykožrút nezničí všetky stromy, ale v tých, ktoré prežijú sa vytvoria adaptácie napr. v zmenách produkcie živice inej kvality, ktorá neumožňuje alebo sťažuje požieranie lyka týmto hmyzom v budúcnosti a následná generácia stromov, ktoré vyrastú zo semien takýchto jedincov vytvárajú základ pre odolnejšiu a životaschopnejšiu populáciu smrekov.
Podľa Wohllebena a výskumov Aachenskej univerzity pomáhajú staršie stromy chorým alebo tým, ktoré majú horšie podmienky (menej vody, živín) alebo malým stromčekom tak, že im dodávajú vodu a živiny. Ako to robia a odkiaľ vedia že tým druhým stromom je horšie? Nie je to v protiklade s vedeckým vysvetlením evolúcie podľa ktorej chce každý druh “vyhrať”?
Táto vlastnosť tzv. materských stromov nie je vôbec v protiklade s evolučnou teóriou, nakoľko aj symbiotické vzťahu sú plne v súlade s ňou. Les je komplexný ekosystém, kde má každý organizmus svoje miesto a stav, ktorý existuje a procesy, ktoré v lese prebiehajú sú práve tie, ktoré umožňujú prežívať celej škále organizmov v danom prostredí a čase. Ak sa podmienky zmenia, organizmy aj les, ako celok sa začne meniť. Skrz mykorízu a prepojenie systému koreňov a húb vytvárajúceho podzemnú sieť sa zistilo, že najväčšie a najstaršie stromy vytvárajú akési “komunikačné” uzly, strediská či centrá, prepájajúce najviac jedincov a druhov v lese.
Pri mapovaní takejto siete sa zistilo, že najväčšie a najstaršie stromy sú súčasťou najviac prepojených centier v lese. Tieto vysoko prepojené, materské stromy, zdieľajú napr. svoj nadbytočný uhlík a živiny prostredníctvom mykoríznej siete so sadenicami v podraste, čo môže zvýšiť šance na prežitie mladých jedincov. Materské stromy týmto spôsobom fungujú ako centrálne uzly a komunikujú s mladými sadenicami v okolí. V jedinom lese môže byť materský strom spojený so stovkami iných stromov. Beiler et al. (2010) zistili, že príbuzné sadenice prijímajú viac uhlíka z materských stromov ako cudzie sadenice. Materský strom však posiela zdroje aj iným semenáčikom v okolí. Uhlík sa pohybuje pozdĺž gradientu zdroj-vypustenie (source-sink gradient), kde väčší strom je zdrojom uhlíka a sadenica je súčasťou, kde sa tento presúva z dôvodu nízkej koncentráciou daného prvku. Voda je absorbovaná zdrojovými bunkami s vysokou koncentráciou rozpustenej látky, čo zvyšuje tlak vo vnútri týchto buniek. Roztok sa potom pohybuje z časti s vysokou koncentráciou zo zdrojových buniek pod vysokým tlakom smerom k bunkám, ktoré majú nízku koncentráciu rozpustenej látky a nízky tlak. Pohybom roztoku od zdroja k miestu vypustenia, sa teda vyrovnáva koncentrácia v celom komplexe buniek.
Stromy môžu vytvárať zložité vzťahy aj s inými druhmi. Breza môže súťažiť s mladými susednými ihličnatými stromami o svetlo a znižovať tak ich rast. Môže tiež pomôcť ihličnatému stromu zdieľaním uhlíka prostredníctvom mykoríznych sietí. Čím viac brezy zatienia napr. duglasku (jedli podobný ihličnatý strom často vysádzaný aj u nás), tým viac uhlíka tieto dodávajú cez mykorízne siete. Stromy môžu “obchodovať” so zdrojmi aj sezónne – duglasky sa na jar a na jeseň delia o prebytočné cukry s bezlistými brezami a na oplátku brezy dodávajú duglaske cukry v lete.
Beiler, K. J., Durall, D. M., Simard, S. W., Maxwell, S. A. & Kretzer, A. M. 2010. Architecture of the wood-wide web: Rhizopogon spp. genets link multiple Douglas-fir cohorts. New Phytologist 185/2: 543-553.
V recenzii nemeckých novín Die Welt na Wohlebenovu knihu Tajný život stromov (podľa nej stromy cítia, majú pocity, emócie, pamäť) je uvedené: „Fascinujúca kniha o zelených velikánoch, ktorým sa podarilo dokonale skryť svoje schopnosti pred našim zrakom.“ Ale nie je to skôr naopak, že to my ľudia sme sa prírode celkom odcudzili, že sme s ňou stratili spojenie, že ju už nie sme schopní vnímať akosi vnútorne, srdcom?
Máte pravdu. Moderný človek do veľkej miery stratil úctu k prírodnému svetu okolo neho aj z dôvodu výraznej izolácie od tohto sveta. Napriek tomu, že vieme veľa o prírode, príčinách javov, máme s prírodou najmenší kontakt v dejinách celého ľudstva. V primitívnych pôvodných spoločnostiach je veľmi intenzívny pocit súnaležitosti s okolitým prírodným svetom. Modernému človeku chýbajú nie informácie o prírodnom svete okolo, ale intenzita precítenia ho. V tomto sa stále môžeme učiť od mnohých súčasných prírodných národov, ktorých tradície a poznatky sú neustále živé, aktívne praktizované a odovzdávané bez prerušenia z generácie na generáciu. Antropocentrický pohľad na svet spolu s technickými vymoženosťami súčasnej doby, v nás vyvolávajú dojem, že na všetko máme nárok, čo vedie k necitlivosti voči iným formám života, netolerantnosti a sebeckosti. K tomuto výrazne prispel aj filozofický trend oddeliť človeka od zvyšku sveta ako nadradenú bytosť. V ére rastúcej polarizácie a environmentálnej krízy, je zmena tohto konceptu vnímania prírodného sveta nevyhnutným predpokladom rešpektovania iných životných foriem v rôznorodom svete a možnosťou prežitia človeka ako živočíšneho druhu.
V súčasnosti už existujú vedecké štúdie s presnými výpočtami, kde a koľko stromov by bolo treba vo svete vysadiť, aby sme radikálne znížili množstvo CO2 v atmosfére, keďže stromy viažu obrovské množstvo CO2 nie len dýchaním, ale aj jeho ukladaním do pôdy vo forme rozkladajúceho sa dreva, listov, atď. Vidíme však opak toho, čo by bolo treba. Lesy ustupujú plantážam, zjazdovkám, cestám, atď. Je vôbec šanca, že sa to zmení? Čo by sa muselo stať?
Sekvestrácia uhlíka v rôznych jeho podobách, teda jeho ukladanie a transfer z atmosféry do iných, dlhodobo aktívnych rezervoárov, akými sú pôda, oceány, biota a pod. je kľúčovou možnosťou zmierňovania negatívnych dôsledkov klimatických zmien v súčasnosti. Obnova odlesnenej a degradovanej krajiny je celosvetovo uznávanou stratégiou na sekvestráciu uhlíka, zlepšenie ekologickej integrity, zachovanie biodiverzity a poskytnutie dodatočných, tzv. ekosystémových služieb pre ľudské zdravie a blahobyt. Obnova napr. lužných lesov môže byť obzvlášť cennou stratégiou, pretože tieto lesy majú potenciál na rýchlu sekvestráciu uhlíka.
Na príklade jedného z našich prepočtov pre konkrétnu štúdiu nám vyšlo, že v 1.5 hektárovom lužnom lese je naakumulovaných približne 740 t uloženého CO2, čo je ekvivalent oxidu uhličitého vyprodukovaného približne 39 autami za svoju životnosť (najazdených cca 200 tisíc km pri priemerných emisiách 95 g CO2/km podľa súčasných noriem). To je ako keby sme autom s priemernými emisiami najazdili 7.8 milióna km. Toto množstvo sa odstránením lesných porastov uvoľní, resp. nebude môcť kompenzovať ďalšie nárasty emisií.
Výskumy však ukazujú, že nemôžeme rozdeliť uhlíkový cyklus na časti, ktoré zachytávajú stromy, trávy a dekompozítory (napr. huby či baktérie). Musíme o týchto procesoch uvažovať holisticky, keďže sú všetky súčasti spojené. Živé a mŕtve stromy spolu s lesnou pôdou obsahujú ekvivalent 80 percent všetkého uhlíka, ktorý sa v súčasnosti nachádza v zemskej atmosfére. Preto napr. vysádzanie monokultúr či vytváranie umelých, neprirodzených porastov nemôže nahradiť prirodzený resp. prírode blízky les, v ktorom je množstvo uhlíka viazané práve v pôde a opadanke. Vedecké štúdie naznačujú, že veľké stromy s priemerom kmeňa viac ako 50 cm tvoria iba 3 percentá všetkých stromov, ale ukladajú 42 percent nadzemného uhlíka. Štúdia z roku 2018 zistila, že 1 percento stromov s najväčším priemerom obsahuje polovicu všetkého uhlíka uloženého vo svetových lesoch. Staršie lesy sú odolnejšie voči klimatickým zmenám v porovnaní s mladými plantážami stromov, ktoré sú náchylnejšie na sucho, veterné škody a lesné požiare, čo koniec koncov môžeme vidieť aj v súčasnosti okolo Čierneho Balogu, kde monokultúrne porasty kolabujú v dôsledku klimatických globálnych zmien a nevhodných ťažbovo-obnovných postupov v minulosti. Všetky lesy si nie sú rovné čo do ich vplyvu na klímu. Podľa štúdie publikovanej v časopise Science, pestovanie komerčne zaujímavejších drevín a súvisiace zmeny pôvodnej druhovej skladby lesných ekosystémov viedli k uvoľňovaniu veľkého množstva uhlíka do atmosféry a k zvýšeniu teploty povrchu kontinentu o 0,12 °C zvýšením pohlcovania a zadržiavania tepla.
Ako nádej v tejto neutešenej situácii a v dobe prajúcej dezinformáciám sa ukazuje kvalitný výskum a poznanie ako záruka identifikácie komplikovaných interakcií jednotlivých zložiek biodiverzity (vrátane funkčnej) vo vzťahu k aktuálnym globálnym problémom. V dôsledku prebiehajúcich klimatických zmien je naliehavo potrebné premyslené plánovanie a rozhodovanie vo všetkých úrovniach spoločnosti (od individuálnej po celoštátnu), zamerané na zachovanie biodiverzity prírodného prostredia a zdrojov (vrátane vodných), ako aj ich obnovy a zachovania trvalo udržateľného rozvoja. Je potrebné vychádzať z kompetentných a odborných znalostí, aby tieto mohli byť využité pri obnovných alebo zmierňujúcich opatreniach. S rastúcim vplyvom človeka na okolité prostredie je dôležité prepojiť sociologické výskumy s biológmi a environmentalistami, aby sme poznali vplyvy týchto procesov na spoločnosť ako takú. Výzvy podmienené globálnymi zmenami odrážajúce sa v rozlišovaní medzi „sociálnym“ a „prírodným“ svetom, si od vedcov vyžadujú viac než len príležitostnú multidisciplinárnu spoluprácu.
