Буки або смереки рятують німецький лісовий спектр науки
Ліс і клімат: Літо 2018 року вплинуло на ліс: що зараз?
Ліс стоїть на місці і страждає. Якщо він все ще стоїть. Тому що запеклі осінньо-зимові шторми 2017/18 років змусили гектари дерев де-не-де пряжати або викорчувати, як сірники. А з квітня 2018 року тепла і суха погода перетворила німецькі ліси на країну молока та меду для короїдів. Більшість лісівників усвідомлюють, що зміна клімату не є далеким сценарієм майбутнього, але давно вплинула на ліси. Андреас Болте очолює Інститут лісових екосистем Тюнена в Еберсвальде в Бранденбурзі та викладає екологію лісу в Університеті Геттінгена. Він вивчав вплив кліматичних змін на ліс протягом 20 років. "Тема була справді присутня з літа століття 2003 року, а в 2018 році вона ще більше посилилася", - говорить він.
"Руйнівний коктейль шторму та посухи" в першу чергу впливає на смереку, на сьогоднішній день найважливіше в економічному плані дерево в німецьких лісах. Наприклад, у Гарці цілі деревостани ялини загрожують загинути через борт. Як тип бореального хвойного лісу, ялина пристосована до суворої зими та вологи, доступної цілий рік. Довге, сухе літо та м’яка волога зима - як ми будемо переживати все частіше в майбутньому за прогнозами - становлять для них серйозні проблеми.
Як неглибоке коріння, смереки також особливо сприйнятливі до бур. "Більшість ялин не висихають безпосередньо, але без достатньої кількості води вони втрачають здатність утворювати смолу, а потім піддаються впливу шкідників, таких як короїд", - пояснює Болте (див. Також інформаційне вікно "Жук-короїд"). У Німеччині ялина, природно, складала б лише кілька відсотків лісової рослинності, наприклад, на вищих висотах низьких гірських масивів, в Альпах та в особливих місцях, таких як на краю піднятих боліт.
З історичних та економічних причин ялини вирощувались широко за межами їх фактичної площі з 19 століття. Сьогодні він все ще росте на чверті лісової площі Німеччини. Те, що ялина на заході та півдні, сосна - на півночі та сході. Сосна, природно, зустрічається лише на менш ніж п'яти відсотках лісової площі, але в даний час становить 23 відсотки. Буки та дуби, які природним чином становлять значну частину лісу, мають лише 16 та 10 відсотків відповідно.
У німецькому лісі домінують два породи дерев
Таким чином, у половині лісу в Німеччині переважають два породи дерев, більшість з яких ростуть за межами природного ареалу. Це робить ліс уразливим, і лісівники, які вже деякий час намагаються протидіяти цьому, теж це знають. Між останніми двома національними інвентаризаціями лісів у 2002 та 2012 роках частка листяних дерев зросла на сім відсотків, а частка хвойних дерев - на чотири відсотки (ялина впала на вісім відсотків). Реконструкція лісу триває, але, звичайно, це займає багато часу. Зміна клімату може пришвидшити подальший перехід, змушуючи лісових фермерів все частіше і частіше «невідкладно збирати урожай» ялини.
"Шкода в лісі впливає не тільки на смереку", - підкреслює Вольф Ебелінг, керуючий директор Німецької лісової ради (DFWR). Багато дерев були ослаблені, і всі породи дерев зазнали серйозних втрат у зростанні деревини. Повний розмір збитку стане очевидним лише протягом найближчих одного-двох років. Ебелінг також підраховує, що близько третини всіх саджанців, висаджених за останні три роки, висохли; це сотні мільйонів рослин, які зараз доводиться поповнювати. Багато власників лісу в аварійній ситуації.
На конференції міністрів сільського господарства в кінці вересня 2018 року федеральний міністр сільського господарства Джулія Клокнер домовилася з федеральними землями щодо фінансової допомоги власникам лісів. Через поточну шкоду лісу на ринку надто багато деревини, сказав Клекнер. Наприклад, у багатьох регіонах вже є зупинки для заготівлі ялини, щоб не чинити подальший тиск на ринкові ціни. Використовується лише так звана деревина жуків, тобто дерева, заражені короїдом - також для запобігання подальшому поширенню. На думку Клёкнера, ліс повинен дедалі більше пристосовуватися до кліматичних змін. Але що це означає?
Вам слід шукати книгу
"Я завжди піду за буком під час переробки лісу", - каже Болте. Для багатьох бук залишається носієм надії в лісі, оскільки це не лише природні породи дерев у значній частині Німеччини, він також дуже пристосовується. Буки з південних або континентальних регіонів еволюційно пристосовані до посушливого літа та більш вологої зими, і вид має великий індивідуальний ареал. За словами лісового вченого Болте, бук менш чутливий до шкідників, ніж ялина, і є володарем природного відродження, тобто природного розмноження насінням.
Тому бук поєднує в собі багато переваг; На жаль, є і серйозний улов: він порівняно нецікавий в економічному плані. Деревообробна та будівельна галузі повністю орієнтовані на хвойну деревину, серед іншого тому, що хвойні рослини ростуть прямо та в нижній частині стовбура з невеликою кількістю гілок та є більш стійкими до атмосферних впливів завдяки вмісту смоли. Крім того, щорічні темпи приросту деревини у смереки вищі, ніж у бука чи інших листяних дерев. В результаті близько 80 відсотків деревини бука, заготовленого в Німеччині, потрапляє безпосередньо в піч як дрова. Якби можна було використовувати більше деревини бука в міцних виробах з деревини, це не тільки закріпило б вуглець у продуктах, але й зробило б вирощування стійкої деревини бука більш привабливою для німецьких лісових фермерів.
До цього вже є дуже перспективні підходи, наприклад, ламінований шпон "BauBuche" від компанії Pollmeier у Кройцбурзі, Тюрінгія, виготовлений з місцевого бука. Балки та панелі, виготовлені з BauBuche, складаються з букових шпону, склеєних шарами, і, за заявою виробника, за міцністю та ціною можуть скласти конкуренцію хвойним деревам. Балки BauBuche також можна використовувати для будівництва великих споруд, таких як висотні будівлі, зали та школи. За словами Яна Хассана, прес-секретаря Pollmeier, у Кройцбурзі можна було б виробляти чотири рази BauBuche, якщо ринок захоче.
Хвойні рослини як і раніше є кращими захисниками клімату
BauBuche продається на ринку з 2014 року, але будівельні проекти вже давно виконані, і бюро планувальників спочатку неохоче використовують нові матеріали. Збільшення загального фінансування деревини в будівельній галузі та технічні інновації, такі як BauBuche, могли б принаймні полегшити «букову дилему» німецького лісового господарства в майбутньому. На даний момент, однак, хвойні рослини все ще є кращими захисниками клімату. Вони не тільки ростуть швидше (і, отже, зв’язують більше СО2), їх деревина зазвичай також використовується для інших цілей перед тим, як її спалити («каскадне використання»), покращуючи тим самим вуглецевий слід. Ось чому Науково-консультативна рада з питань лісової політики при Федеральному міністерстві продовольства та сільського господарства рекомендує зберігати значну частину хвойної деревини в лісовій зоні як особливо ефективний захід захисту клімату в лісі.
Тож зараз хвойні дерева знову намагаються зробити за останні кілька десятиліть ліси більш природними та збільшити частку листяних лісів? Здорова суміш важливіша. Наприклад, суміш бука та ялиці. Наскільки вітчизняна срібна ялина в певних регіонах Німеччини могла б отримати вигоду від асоціації з буком, досліджували Юрген Баухус та його команда професора з лісівництва в Університеті Фрайбурга та декількох установ-партнерів у проекті бук-ялина-клімат (BuTaKli).
"Ялиця особливо чутлива до забруднення повітря і була практично списана в лісовому господарстві" (Юрген Баухус)
Можливо, ялиця була типом дерева, яке найбільше постраждало від кислотних дощів 1970-х та 1980-х років. "Він особливо чутливий до забруднення повітря і був практично списаний у лісовому секторі", - згадує Баухус. Після успіху в боротьбі із забрудненням повітря ялиця срібна вже деякий час повертається і вважається цікавим партнером бука, особливо в середніх та високих районах низького гірського хребта. Проект показав, що ялина насправді може отримати вигоду від сусідства з буком навіть у спекотну та суху погоду, тоді як буку було байдуже, чи є ще ялини навколо нього чи ні. Ялиця більш теплолюбна і більш посухостійка, ніж ялина, має глибше коріння і в середньому отримує користь від більш м’якої зими та весни. Однак на менших висотах можуть швидко виникнути проблеми з сосновим короїдом, Баухус зменшує очікування; ялина теж не є панацеєю.
Загалом, найкращим захистом від шкідників, штормів та кліматичних змін видається різноманітний ліс. Але як саме це повинно виглядати? Які породи дерев нам доводиться садити і просувати зараз, щоб ліс усе ще міг виконувати всі свої важливі функції через 100 років? Чи беремо ми вітчизняні червоні буки, англійські дуби, срібні ялини та смереки, чи віддаємо перевагу неродним червоним дубам, прибережним ялинам та дугласовим? Андреас Болте виступає за прагматизм і каже: "Залежно від місця розташування та каркасних умов, відповідь буде іншою, але ми не повинні виключати немісцевих порід дерева в принципі". Заборона чужих порід дерев.
Перетворення лісу 2.0
Однак різниця між корисними та інвазійними, тобто агресивним поширенням чужорідних видів, є суперечливою. Залежно від каталогу критеріїв, ви отримуєте дуже різні результати, говорить Баухус. Однак, наприклад, з дугласовою ялицею він не переживає, що вона може безконтрольно поширитися в німецьких лісах. Навпаки, більшість лісівників хотіли б мати значно більше природного відновлення в дугласовій ялиці, але без допомоги лісового господарства важко утвердитись проти домашнього бука. Наразі вона зросла приблизно до двох відсотків площі лісу.
До речі, дугласова ялиця є зразком вихованця лісового розплідника: вона досягає навіть вищих темпів зростання, ніж ялина, і навчилася справлятися з довгим посушливим літом та вологою зимою у своєму будинку на західному узбережжі США. Що говорить проти них, так це те, що корінним тваринам і рослинам було важко вижити в лісі, де панують дугласові ялини. Крім того, ялини Дугласа нечутливі, але не вразливі. На їх батьківщині відомо понад 140 шкідників дугласової ялиці - від гусениць до короїдів та грибів. Якби замінити ялинові монокультури чистою дугласовою насадженнями, проблеми зі шкідниками можуть незабаром виникнути і тут. Багато фахівців вважають, що вирощувати його разом з буком було б краще.
"Адаптація клімату до лісів не обов'язково повинна бути досягнута за допомогою нових порід дерев, оскільки навіть всередині породи дерева існують великі генетичні відмінності між місцевими сортами і навіть між окремими людьми", - говорить Бруно Фаді, директор Французького науково-дослідного інституту сільського господарства, продовольства та лісів INRA. Швидше за все переважатимуть дерева, які зможуть краще впоратися із зміненими умовами навколишнього середовища. Лісові генетики досліджують цей внутрішньовидовий асортимент і намагаються зробити його придатним для використання в лісовому господарстві. У проекті GenTree, який координує INRA, вони збирають генетичні зразки, тобто насіння, листя або шишки та голки, з дерев дванадцяти важливих порід дерев по всій Європі. Щоб дістатися до рослинного матеріалу, вони іноді проводять сміливі альпіністські тури по верхівках дерев. Проект, який контролюється різними установами Німеччини залежно від порід дерев, поставив собі за мету оптимізувати управління та стале використання лісового генетичного різноманіття в Європі до 2020 року. Залучено 22 організації та установи з 14 країн.
Зв'язок між кліматичним моделюванням та лісокультурним ноу-хау
То що ж робити власнику лісу з комерційним смерековим лісом, щоб зробити його придатним для майбутнього? "Перш за все, він повинен знати, які породи дерев та який генетичний матеріал підходять для його розташування, які кліматичні умови слід очікувати в найближчі 100 років і, нарешті, як він може отримати відповідний посадковий матеріал", - пояснює Андреас Болте.
Проект ЄС SusTree має на меті встановити цей зв’язок між кліматичним моделюванням та лісокультурним ноу-хау. Проект, в якому беруть участь вісім лісових установ у шести країнах Центральної Європи, координується в Австрійському Федеральному центрі досліджень лісів у Відні. На практиці знання про походження та якість рослинної сировини повинно призвести до транскордонного обміну насінням та рослинами. Планується міжнародно стандартизована база даних про насіння, і програма повинна не лише пропонувати керівникам лісів пропозиції щодо оптимального складу деревних порід, а й надавати джерела, де можна знайти розсадники дерев та лісові сади з відповідними сортами.
GenTree та SusTree - це загальноєвропейські проекти, які демонструють, як державне фінансування може сприяти зв'язку між дослідженнями та лісовою практикою. Фонд лісового клімату, створений федеральним урядом, існує в Німеччині з 2013 року, який також підтримує науково-дослідні проекти з адаптації до клімату в лісах, такі як згаданий вище кліматичний проект бук-ялина. А наприкінці вересня 2018 року було запущено Німецький портал захисту клімату (KliVO), який також пропонує допомогу власникам лісів. Тож уже багато відбувається для адаптації лісів до кліматичних змін. Однак необхідна подальша підтримка з боку політики та адміністрації. Наприклад, шляхом сприяння посадці "нових" порід дерев, валоризації рідної деревини бука, надання поглиблених порад власникам лісів, сприяння науковим дослідженням або охороні та відновленню лісів.
Великий страх перед дрібними жуками: короїди отримують користь від зміни клімату
Короеди мають лише кілька міліметрів із сімейства довгоносиків і зустрічаються у понад 120 видах в Центральній Європі. Вони вважають за краще атакувати ослаблені хвойні дерева, пробиватися через кору в пишний шар кори і створювати там свої розмножувальні канали з видовим характером. Найвідоміші види в Німеччині - це друкарі книг та гравери, які гризуть ялини. Але короїди модрини або ялиці також можуть завдати значної шкоди лісу.
Коли ранньою весною сонце пригріває лісову підстилку, самці книгодрукарів, граверів та співробітників виповзають зі свого зимового табору в листі та хвої і шукають відповідних жертв. Короїди шукають хворих, ослаблених дерев або щойно повалених стовбурів, що лежать на відстані кількох сотень метрів, і копаються крізь кору в м’який луб’яний шар. Там вони прогризають у тканину невелику порожнину - яку лісничі також називають раммелкамером.
Запахом своїх феромонів вони заманюють самок жуків у камеру. А після спаровування ці гризуть два-три так звані материнські тунелі, щоб відкласти свої яйця. Пізніше личинки жуків з’їдають звідти м’який луб і ведуть до типової картини пошкодження під корою, що й дало назву принтеру. Шкода, завдана їжею в корі та в камбії, ростовому шарі дерева, перериває транспорт цукрових сполук від крони до коріння і в кінцевому підсумку змушує дерево гинути, якщо воно сильно заражене.
Залежно від погоди, від яйця до готового жука потрібно шість-десять тижнів. У теплі сухі роки короїди можуть управляти до трьох поколінь. Окрім того, існують розплід за сестрами, які встановлюють батьків жуків в інших місцях, тоді як яйця та личинки попередніх поколінь розвиваються. Теоретично, один жук-короїд, який має розмір лише в кілька міліметрів, може дати за рік понад 100 000 нащадків. Якщо дерево заражене, аромати приваблюють все більше і більше жуків, поки воно не загине. Навіть якщо одна жінка зазвичай відкладає лише від 50 до 100 яєць, сильно заражене дерево може забезпечити розплідник тисяч короїдів.
Щоб запобігти зараженню жуками, навесні від лісівників потрібна ретельна детективна робота. У книгодрукаря біля підніжжя дерев, що переслідують дерева, можна знайти маленькі купи деревного борошна: сліди нудних жуків-самців. Мета полягає в тому, щоб знайти заражені дерева, зрубати їх і вивезти з лісу до того, як вилетить перше покоління жуків. Лісники називають це «чистим управлінням лісами»; це найефективніша зброя проти шкідників. Феромонні пастки також використовуються як опора.
В даний час ситуація погіршується тим, що ринок деревини насичений після ліквідації шторму, і власники лісів мають проблеми з продажем своєї деревини за прийнятними цінами. Якщо деревина залишається незахищеною в лісі в кучах, тобто складених стовбурах, на узбіччі, це може служити розсадником жуків. Цього можна попередити, своєчасно видаляючи кору зі стовбурів ялини, оскільки це позбавляє жука місця для розмноження. Тимчасовими рішеннями є зберігання у вологому або фольгованому стані, яке запобігає зараженню короїдом шляхом дощування чи покриття, або, в крайньому випадку, так зване «обприскування ворсом», тобто використання інсектицидів.
Збільшення тепла та посухи створюють гарні умови для життя ряду шкідників деревини, які потрапляють до нас шляхом природного поширення або людей з інших регіонів. Прикладами є відмирання попелу, грибкове захворювання, інтродуковане із Східної Азії, в’яз в’яза, також спричинене грибком, який з’явився в Європі з 1970-х років і розповсюджується короїдами в’язів, або гниль кореня вільхи, яка, імовірно, спричинена грибкоподібним збудником Phytophtora прийшов до нас через імпорт риби з Північної Америки. Іншими небажаними новими мешканцями є азіатський жук-довгоносик або скандинавський смерековий короїд, який вже деякий час поширюється у Східній Європі і може бути завезений за рахунок імпорту деревини.