Pokus: jesu li mješovite šume stabilnije od čistih?

Njemačku pokrajinu Baden - Württemberg karakteriziraju kulture šuma, u kojima prevladava smreka. Zbog prevage četinjača i njihovih tamnozelenih iglica te šume nose naziv Schwartzwald, odnosno, u prijevodu crna šuma. Cilj je njemačkih šumara podići nove kulture u Schwartzwaldu, ali takve da su što sličnije prirodnim šumama. Vezano s time povode se općepoznatom činjenicom da su mješovite šume stabilnije od čistih. Ukoliko njihov pokus koji provode u Njemačkoj i Hrvatskoj pokaže pozitivne rezultate to će i dokazati.

Međusobna, kako stručna, tako i prijateljska suradnja hrvatskih i njemačkih šumarskih znanstvenika, na području genetike i oplemenjivanja započela je osamdesetih godina suradnjom dr. sc. Jose Gračana i njemačkih kolega istraživanjima međunarodnih pokusa provenijencija obične bukve. U novije vrijeme važno je spomenuti bilateralni projekt Hrvatske i Njemačke (MZOŠ i DAAD-a) od 2013. godine kojima su provedeni, osnovani novi pokusi u Republici Hrvatskoj, a u čemu su sudjelovali i radnici, odnosno šumarski stručnjaci zaposleni u Hrvatskim šumama d.o.o. Suradnja se odnosi na Hrvatski šumarski institut u Jastrebarskom i Institut šumske botanike i fiziologije drveća u Freiburgu te Institut za šumska istraživanja koji se kao i grad Freiburg nalazi na području pokrajine Baden - Württemberg.

Testiranja obične bukve

U prvome projektu su provedena testiranja obične bukve (Fagus sylvatica, L.) raznih europskih provenijencija na stres suše. U svojstvu voditelja u projektu je sudjelovao dr. sc. Mladen Ivanković, predstojnik Zavoda za genetiku, oplemenjivanje šumskog drveća i sjemenarstvo u HŠI. Kao koordinatorica i organizatorica projekta za Hrvatsku sudjelovala je dr. sc. Nevenka Ćelepirović voditeljica laboratorija za molekularno - genetička ispitivanja u HŠI. S njemačke strane rukovoditelji projekta bili su dr. sc. Aikaterini Dounavi i prof. dr. sc. Heinz Rennenberg.

Novi projekt također vodi prof. dr. sc. Heinz Rennenberg, a iniciran je od strane Vlade Republike Njemačke, financiran je iz fonda Waldklimafonds, od strane Državnog ministarstva prehrane i poljoprivrede, Državnog ministarstva okoliša, očuvanja prirode, građevine i nuklearne sigurnosti. U projekt su uključeni dr. sc. Ivanković koji je sudjelovao na pripremnim sastancima i predavanjima u Freiburgu i stručni suradnik dr. sc. Miran Lanšćak koji je aktivno sudjelovao u postavljanju pokusnih ploha u Schawrzwaldu i na području Uprave šuma Podružnice Gospić.

Biljke međusobno komuniciraju

Njemački znanstvenici su u realizaciju pokusa krenuli od pretpostavke da biljke međusobno komuniciraju. Konkretno, istraživanje se odnosi na komunikaciju putem korijenovih sustava s ciljem utvrđivanja postojanja prijenosa vode i time i hranjiva, iz jednog stabla u drugo. Pretpostavljaju da stablo koje zbog svoje fizionomije korijena ima mogućnost opskrbe vodom s većih dubina pomaže stablu plićeg korijena. Riječ je o običnoj jeli (Abies alba, Mill.) koja ima žilu srčanicu, koja prodire duboko u tlo i o običnoj bukvi koja ima plitak korijenov sustav. Općenito, smatra se kako četinjače radije pohranjuju vodu, dok listače imaju drugu strategiju, odnosno tendenciju zauzimati mjesta bogatija vodom. Njemački znanstvenici pretpostavljaju da se prijenos vode iz jele u bukvu odvija na dubinama na kojima im korijenovi sustavi dolaze u doticaj. To se događa zahvaljujući činjenici da jela tijekom noći otpušta višak vode koji je upila, odnosno asimilirala tijekom dana. Za proces je nužno je da se stabla ovih dviju vrsta nalaze dovoljno blizu. Pojava se smatra eko-fiziološkim fenomenom, a u znanstvenom žargonu nazvana je hidraulički uzgon (hydraulic lift).

U svrhu dokaza, osmišljen je pokus u kojem su postavljene tri pokusne plohe na trima lokacijama. Dvije lokacije odabrane su u Republici Njemačkoj na području Scwartzwalda, a jedna na području Republike Hrvatske. Hrvatska je odabrana kao južna granica areala u Europi gdje prirodno pridolaze mješovite šume bukve i jele. Ta lokacija pripada pod ingerenciju Uprave šuma Podružnice Gospić, točnije Šumarije Gospić, a preklapa se s područjem kojim upravlja Park prirode Velebit. Preciznije, nalazi se unutar gospodarske jedinice Jadovno - Jazbine.

Utjecaj klimatskih promjena

Nakon konzultacija sa cjelokupnim projektnim timom, odabrana je navedena lokacija u Gospodarskoj jedinici Jadovno - Jazbine. Razlog traženja takve lokacije leži u činjenici da je u obzir uzeta jedna vrlo važna stavka, a to su klimatske promjene. Naime, njemački znanstvenici očekuju da će u doglednome vremenu, kroz nekih 20 ili 30 godina, prosječne godišnje temperature u Baden - Württembergu biti otprilike onolike kolike su u današnje vrijeme na području odabranih ploha na Velebitu. Tako su za pokusnu plohu, između Gospića i Karlobaga, s kopnene strane Velebita, pomno odabrane tri lokacije prema istim kriterijima po kojima je to prethodno učinjeno u Njemačkoj. Na jednoj se nalazi sastojina čiste bukve, na drugoj mješovita šuma bukve i jele, a na trećoj sama jela. Bitna stavka pri uspostavi ploha bio je broj stabala, gdje je u obzir dolazilo između 15 i 20 i njihova međusobna blizina.

Kako bi se umjetno inducirali uvjeti suše, površine na kojima se nalaze ta stabla prekrili su uz pomoć najlonskih plahti. Plahte su uz pomoć drvenih kolaca podignuli na visinu od 1,5 m, a oko stabala ih pričvrstili gumama. Time su postigli da je površina odozgora potpuno nepropusna za tekućinu, tj. kišnicu. Stranice su ostavili nepokrivene kako bi omogućili slobodno strujanje zraka, odnosno kako ne bi došlo do zakuhavanja žive vegetacije ispod najlona. Istu su konstrukciju postavili na dvjema plohama u Njemačkoj, a površine su ostale tako pokrivene tijekom osam tjedana.

Stvarali jednake uvjete na pokusnim plohama

Temeljem podataka koje su prikupili od meteorologa iz meteoroloških postaja u Schwartzwaldu, njemački su znanstvenici izračunali prosječnu godišnju količinu padalina po m². Sljedeći je korak bio stvoriti jednake uvjete obzirom na količinu vlage na pokusnim plohama u Šumariji Gospić. U tu su svrhu uklonjeni najloni te se pristupilo zalijevanju površina identičnom količinom vode koliko kiše padne po m² na plohama u Njemačkoj. Nakon toga postupka uslijedilo je računanje koje je za cilj imalo pokazati koliko je stablima potrebno vremena za asimilaciju vode nakon sušnog razdoblja. Nekoliko takvih ploha sa sadnicama, po istome principu čista jela, bukva i jela i čista bukva, postavljeno je u metalnim kontejnerima u laboratorijskim prostorijama u Freiburgu.

Cilj cjelokupnog postupka bio je dokazati da se bukva, koju njemački šumarski stručnjaci smatraju najvažnijom šumskom vrstom budućnosti, uspješnije razvija ako raste uz jelu. To je vrlo bitno kod planiranja uzgojnih zahvata, a obzirom na sve češću pojavu ekstrema koje donose klimatske promjene.

U Gospić došli i njemački studenti

U svrhu laboratorijskih analiza sa svih su pokusnih ploha prikupljani uzorci korijenja i lišća u nekoliko navrata 2016. i 2017. godine. Prikupljani su nakon pupanja, a prije inducirane suše u travnju i pri završetku inducirane suše u srpnju. Uzorci prikupljeni u šumariji Gospić putovali su u laboratorij u Freiburgu konzervirani metodom smrzavanja u tekućem dušiku. U laboratorijskim uvjetima su mjerene količine nitrata i količina vode pohranjene u uzorcima.

Na području šumarije Gospić su osim znanstvenika gostovali i njemački studenti dodiplomskih i prije doktorskih studija, a njihov je zadatak bio uzimati izvrtke i mjeriti starost stabala, mjeriti udaljenosti između stabala, udaljenosti od središta plohe te promjere i visine stabala.

Znanstvenici iz Freiburga očekuju da će nakon analize otkriti razlike u vrijednostima vode i nutrjenata između bukvi koje nemaju jele u neposrednom okruženju i bukvi koje se nalaze u neposrednoj blizini jela.

Pokus će biti ponovljen 2018. godine

Znanstvenici iz HŠI iz Jastrebarskog i Instituta šumske botanike i fiziologije drveća iz Freiburga ovim putem žele zahvaliti djelatnicima UŠP Gospić i šumarije Gospić na ukazanoj podršci. Zajedno ističu kako su zahvaljujući tadašnjem upravitelju Mariju Stilinoviću koji danas obnaša funkciju rukovoditelja Komercijalnog odjela UŠP Gospić i revirniku Tomislavu Bariću imali na raspolaganju sve potrebno za nesmetan rad. Osim poznavanja terena, bila im je osigurana pomoć oko neophodnog dijela provedbe istraživanja, a to je zalijevanja ploha, unajmljivanja penjača koji su sakupljali uzorke lišća, smještaja i pomoć oko prijevoda budući da revirnik Barić odlično govori njemački jezik.

Pokus će biti ponovljen 2018. godine, a potvrde li konačni rezultati pretpostavku, njemački će znanstvenici iz Instituta šumske botanike i fiziologije drveća dati službenu preporuku za šumarstvo Republike Njemačke o sadnji mješovitih šuma s ciljem stabilizacije bukve obzirom na ekstremne klimatske pojave uzrokovane klimatskim promjenama, kao što su režimi suše i vlaženja.

Pokaže li se pretpostavka da jela pomaže bukvi u opskrbi vodom i time i hranjivima točnom, bit će to nepobitan dokaz, ne samo da postoji komunikacija među stablima, nego i dokaz komunikacije među različitim vrstama drveća i ujedno važan i nepobitan dokaz da mješovite šume predstavljaju stabilniju zajednicu nego čiste.

Autor: Marija Glavaš/časopis Hrvatske šume, foto: alpinetrail/bigstockphoto.com