Lesy emise vždy víc pohlcují, než vypouštějí. Mrtvé stromy neškodí, říká vědec

Rozhovor vznikl v reakci na nedávnou publikaci v časopise Nature, která obletěla svět s titulkem: Mrtvé dřevo ročně uvolní stejně uhlíku jako globální emise z fosilních paliv. Petr Baldrian z Mikrobiologického ústavu Akademie věd ČR se na výzkumu podílel a při povídání o tom, co dané zjištění vlastně znamená, se dostal až k situaci s emisemi CO2 v českých lesích.

Asi nejzajímavějším výsledkem výzkumu bylo, že mrtvé dřevo vypustí stejně uhlíku jako emise z globálních fosilních paliv. Když byste si tohle vy nebo vaši kolegové přečetli před pár lety, byli byste překvapení?

Vy jste řekl, že je to nejzajímavější zjištění. Možná, že to tak je, skutečně se toho chytla média nejen u nás, ale i po celém světě. Na druhou stranu chci říct, že my jsme ten projekt plánovali za jiným účelem a tohle zjištění jsme ani sami za zajímavé nepovažovali. My jsme se totiž zajímali hlavně o to, kolik toho dřeva rozloží hmyz a kolik ho rozloží mikroorganismy, to byla naše hlavní otázka.

A to mluvíte za sebe, potažmo za váš tým, nebo za všechny vědce z celého světa, co na projektu pracovali?

Mluvím za celý tým. Tomu bylo toto číslo řekl bych ukradené, my jsme i dlouho zvažovali, jestli ho tam vůbec dávat, nebo ne. První, koho toto číslo zaujalo, byli redaktoři v časopise Nature, kteří ho tam chtěli dát.

Jak to číslo vzniklo?

Vzniklo tak, že jsme vážili nějaké klacíčky, které se rozkládaly na 55 místech po celé planetě, a zjistili jsme, kolik uhlíku se z nich uvolní. Pak jsme to extrapolovali na velké stromy, protože většina dřeva tleje právě v této podobě. Poté jsme pracovali s odhadem množství mrtvého dřeva v různých biomech, který jsme převzali, doplnili o rychlost tlení a došli k výslednému číslu. Takže takhle nějak to číslo vzniklo.Tím chci říct, že část výsledků vlastně není našich. Převod z malých klacíků na stromy udělal už někdo před námi, tím myslím tu korelaci, že třeba malá větvička tleje tři roky a velký strom 30 let. A náš není ani odhad množství mrtvého dřeva, který byl rovněž publikován dřív.

Ještě nikdo ale nezměřil, jak rychle to tlení probíhá v různých systémech, a to je ta naše novinka. No a to výsledné číslo bych uvedl takovou analogií - když si vezmete, kolik sníte za den nebo za rok jídla a kolik z vás na konci vašeho života zůstane - tak ze mě zůstane třeba 70 kilogramů a podobné je to s mrtvým dřevem. Stromy také toho uhlíku zkonzumují řádově víc, než kolik po nich zůstane, a většinu z toho uhlíku, co přes den přijmou, v noci uvolní a prodýchají. To znamená, že množství uvolněného uhlíku z mrtvého dřeva je řádově, řekněme tak desetkrát až dvacetkrát nižší než množství uhlíku, které proteče ekosystémem a automaticky se recykluje. Takže v tomto poměru to množství, které se uvolní z mrtvého dřeva, je zanedbatelně malé.

Přesto může zjištění, že mrtvé dřevo ročně uvolní 10,9 gigatuny uhlíku (ekvivalent celosvětových emisí z fosilních paliv), znít poněkud depresivně. Jak ho máme chápat v kontextu doby, kdy vědci víc než kdy jindy vyzývají ke snížení emisí?

To je druhá věc. Když mrtvé dřevo tleje, uvolní toto množství uhlíku. Ale my když ho odebereme a použijeme třeba na topení, uhlíku se uvolní stejně. Když ho použijeme třeba na stavbu, tak je pár let konzervované, ale potom i tak zetleje. To znamená, že dřevo stejně tlít bude, ať chceme nebo ne, a z hlediska poměrů nemá žádný význam. Mrtvé dřevo navíc uvolňuje jen uhlík, který navázalo z atmosféry... Ten uhlík se z atmosféry bere a zase se tam vrací (na rozdíl od uhlíku z fosilních paliv, pozn. red.). Les tedy vlastně nikdy uhlík neprodukuje. Nikdy nemůže do atmosféry vrátit víc, než si z ní vzal. Může maximálně vrátit to, co si půjčil, ale nevrací všechno, protože část ukládá.

Takže jediné, co se na tomto čísle zdá tak super atraktivní, je srovnání s fosilními palivy. Je to tím, že ten kontext omezování fosilních paliv je důležitý a moderní. Proto to číslo zaujalo. Ale to bychom se mohli bavit třeba i o tom, kolik vypustí třeba sopky, a dostali bychom se na číslo, které by bylo třeba třikrát větší.

Může člověk proces uvolňování uhlíku z mrtvého dřeva nějak ovlivňovat?

Ano. Z tlejícího dřeva se totiž uvolní do atmosféry jen část a druhá část se inkorporuje do půdy a stane se její součástí. Řekněme, že to je pět až deset procent, přičemž záleží na podmínkách. A to je to, co nás zajímá. My totiž pokud budeme pěstovat lesy tak, aby víc uhlíku uložily, tak ony pomůžou uložit i ten náš uhlík z fosilních paliv, co jsme vytvořili.

Co se dá konkrétně dělat, aby les ukládal víc uhlíku?

Může se třeba například přihnojovat, to je teď téma v hospodaření se severskými lesy, ale já dám spíš příklad něčeho, na čem pracujeme přímo my. Zabýváme se tím, jaké lesnické postupy volit, aby lesy ukládaly víc uhlíku. Jednou ze základních otázek je, jestli volit holosečné hospodářství, kdy se kácí všechny stromy najednou, nebo jestli to dělat nějak chytřeji, třeba jich nejdřív vykácet řekněme dvě třetiny a zbylou třetinu vykácet teprve, až se les obnoví. To už se na některých místech i provádí a asi si dovedete představit, že pokácet ty stromy najednou je daleko ekonomičtější, než to dělat nadvakrát. Ale vy když pokácíte všechny stromy, tak celá část půdy přestane uhlík absolutně vázat a to znamená, že se z té lesní půdy na chvíli (než vyrostou nové stromy, pozn. red.) stane zdroj uhlíku.

Tohle stojí i v pozadí té zprávy, podle níž české lesy už uhlík neukládají. Je to tím, kolik je tady kůrovcových pasek. Na těchto holých lesních půdách se žádný uhlík neváže, ale poměrně rychle tleje například popadané jehličí, a proto skutečně v této době naše lesy celkově uhlík produkují. No a náš výzkum směřuje k tomu, o kolik lépe uložíme uhlík, když budeme lesy kácet postupně a ne najednou. Jde o to, že houby, které pomáhají získávat stromům živiny z půdy, na té velké pasece zahynou a pak trvá déle, než se etablují s novými stromy. Pokud tam ale část stromů necháme a teď zkoumáme, i jakou část tam je třeba nechat, tak snad udržíme ten mikrobiální systém naživu, bude rychlejší regenerace nových stromů a třeba se nám nikdy nestane, že půda bude čistě zdrojem uhlíku.

Jak už jsem řekl, samozřejmě by se to pak muselo zvážit i ekonomicky, protože bychom si za to museli „připlatit". Ale i to uložení uhlíku má nějakou cenu, viz třeba ceny emisních povolenek, takže by se dalo spočítat, zda se to vyplatí, nebo nevyplatí.

Aby v tom bylo jasno... To, co jste řekl o českých lesích, platí i obecně o všech lesích? Opakovaně se totiž objevují i zprávy, že se producentem uhlíku začínají stávat i tropické pralesy, například části Amazonie.

Tady je potřeba si zaprvé definovat, co je to les. Za něj můžeme považovat buď jen plochu, kde jsou živé stromy, nebo i lesní půdu, kde jsou vykácené. Pokud budeme říkat les i těm vykáceným plochám, tak tenhle systém samozřejmě uhlík jen uvolňuje. Pokud ale máme les, který má nějakou rozumnou produktivitu, řekněme, že tam není živý jen třeba každý desátý strom, tak toho uhlíku vždycky víc z atmosféry váže, než ho tam vrací. Mrtvý les naopak po nějakou dobu je producentem uhlíku, ale jak jsem říkal, není to čistý zdroj, protože jde o uhlík ze zásoby, kterou les uložil z atmosféry.

Jak je to s hnojením v severských lesích?

Tam jde o to, že severské lesy jsou velmi limitované živinami - dusíkem a fosforem. Teoreticky by se dal jejich výnos zvýšit hnojením podobně jako na polích. Dodáním dusíku a fosforu by se ztratila limitace a vznikalo by víc biomasy. Ty stromy by prostě rostly rychleji a vázaly by víc uhlíku. Celý systém je ale složitější a nedá se to takhle jednoduše říct, že přidat dusík znamená uložit víc uhlíku. Musí se to vyzkoušet v praxi, ale ty experimenty už po Evropě běží.

Můžete konkrétně popsat, jak se vlastně únik uhlíku z lesa měří?

Pokud jde o tlení dřeva, je to velmi jednoduché. My jsme měli klacíčky ze 140 druhů stromů, které na daných místech světa rostou. Ty jsme vysušili do konstantní hmotnosti a zvážili. Pak jsme je dali na místo (nechali tlít, pozn. red.) a na konci jsme je zase vysušili a zase zvážili. No a podle toho, kolik hmoty ubylo a kolik z toho bylo podle prvkového složení uhlíku, jsme spočítali, kolik gramů uhlíku ubylo.

Když se chcete podívat, jak dýchá celý les, tak bych oddělil dvě věci. První je dýchání půdy. Tam se pracuje s takovou čepicí, kterou přiklopíte nějakou část půdy a nějakou dobu měříte, jak rychle pod tou čepicí, kde je připojen přenosný spektrometr, přibývá CO2. Druhá možnost je postavit vysokou věž až nad korunu stromů a poté infračervenou spektrometrií měřit, kolik toho uhlíku nebo i metanu fučí ven z celého ekosystému. Tohle funguje docela spolehlivě.

Jaké poznatky z celého výzkumu byly nejzajímavější a nejcennější podle vás?

Ten projekt vznikl pod vedením německých kolegů a já jsem tam byl přizván jako jeden z mála mikrobiologů, kteří se na tom podíleli. Hlavním tématem byly v podstatě mikroorganismy versus hmyz. Konkrétně nás zajímalo, kdo a jak se podílí na rozkladu dřeva.

Už dlouho se vědělo, že v tropech hrají významnou roli termiti, kterých jsou plné v podstatě všechny tlející stromy od Ekvádoru po Papuu. Když se ale podíváte na lesy například ve Finsku, tak vidíte dřevo plné dřevokazných hub, sem tam nějakou dírku od hmyzu, ale role hub je tam naprosto dominantní. A nikdo dosud nevěděl, jak se tohle odráží v globálním hledisku, přičemž tropy ani nebyly pořádně prozkoumány. Otázka tedy zněla, jak to vypadá na globální úrovni, či dřevo rozkládají hlavně houby a mikroorganismy nebo hlavně hmyz.

Jaký je vliv hub a hmyzu, jsme porovnali tím, že jsme ty zmiňované klacky měli buď volně položené, nebo zabalené v sítích, přes kterou se hmyz nedostal. Z toho jsme dokázali dopočítat, že hmyz se na rozkladu podílí skutečně signifikantně. Je to až 29 %. Dále jsme zjistili, že zatímco v tropických oblastech hmyz k rozkladu přispívá a jeho vliv je velice výrazný, v chladných pásech je podíl hmyzu za prvé menší a za druhé opačný. To znamená, že dřevo tam za přístupu hmyzu například díky provzdušnění či přínosu nějakých specifických symbiontů tleje pomaleji, než kdybychom tam ten hmyz úplně vyloučili.

A co je hlavní zjištění přímo pro mě? To, že my ten poměrně velký vliv hmyzu můžeme chápat i opačně. Mrtvé dřevo je totiž pro něj významný zdroj, protože tam dokáže udělat až třetinu práce. To znamená, že pokud budeme mrtvé dřevo v lesích okamžitě likvidovat, tak riskujeme to, že hmyz vymizí. Praxí se k tomu přibližují některé severské státy, které určité množství, byť třeba minimální, nechávají volně v lese. Čili ten výzkum říká, že mrtvé dřevo je skutečně důležitý substrát pro hmyz a že máme uvažovat o tom, že ho necháme tlít i v hospodářských lesích.

Je v Česku po tolika letech systematického odklízení mrtvého dřeva z lesů ještě co zachraňovat?

Myslím si, že na zachraňování není nikdy pozdě. My jsme samozřejmě v celé Evropě a po celém světě zaznamenali, že hmyz velmi rychle vymírá. To platí jak kvantitativně, tak z hlediska biodiverzity. Je to jeden z nejvýraznějších poklesů biodiverzity, co lze v současném světě vidět. Ale já bych řekl, že zatím systém rezervací i to, že část lesů je spravována soukromníky, kterým se ne vždy daří udržet je bez mrtvého dřeva, hmyz zatím nějak udržuje. Hmyz je navíc flexibilní a dokáže se přesouvat. My ho teď třeba zkoumáme v Žofínském pralese. Tam je množství hmyzu enormní. Vidíme třeba centimetr tlusté díry ve dřevě od velkých brouků, kteří se tam udrželi a já jsem si jistý, že oni dokážou expandovat do širokého okolí. Nikdy není pozdě. O něco jsme samozřejmě už přišli, ale ještě na tom nejsme tak špatně, abychom přišli o funkčnost ekosystémů.

Na čem konkrétně jste při výzkumu pracoval přímo vy?

Promýšlel jsem jeho design, vyjádřil jsem se k výsledkům a tak dále... Vlastně jsem se na něm zatím ani moc nepodílel. Ale my máme plán v této studii pokračovat. Další krok bude dívat se, jaké mikroorganismy ve dřevě rostou a jaká je jeho diverzita. To znamená, že můj výzkum je vlastně teprve na začátku. Podařilo se nabrat velké množství vzorků a tady bude právě role našeho mikrobiologického ústavu. Budeme zjišťovat, jaké houby a bakterie se tam vyskytují. Tady se dostaneme k hlavnějšímu slovu.

Takže pro mě byl ten výzkum sice dosud velmi zajímavý, ale teď bude ještě zajímavější. Budeme třeba zjišťovat, které lesy na planetě chránit, aby byla zachována diverzita dřevokazných hub nebo jestli se některé druhy těchto hub vyskytují ve všech podnebných pásech a tak dále. Otevírá se mi celá řada dalších otázek. Podíl Prahy a mikrobiologického ústavu teď navíc bude daleko větší, než byl dosud.