Samo zło? Pożar lasu może sprzyjać różnorodności gatunków

W końcu kwietnia 2009 roku w północnej części Białowieskiego Parku Narodowego wybuchł pożar, wzniecony najpewniej przez człowieka. Ogień zajął ok. 7 ha lasu. Nie obejmował koron drzew, ale w konsekwencji uśmiercił dominujące tam świerki (niemal wszystkie) i ponad jedną dziesiątą sosen. Na pożarzysku nagromadziło się sporo martwego drewna. Sytuację wykorzystali naukowcy, wkraczając na ten teren i rozpoczynając badania chrząszczy (Coleoptera). Obserwacje uzyskane na miejscach dotkniętych przez pożar porównywali z analogicznymi obserwacjami na obszarze kontrolnym, czyli na pobliskim obszarze Puszczy, gdzie nie było pożaru.

Prof. Jerzy M. Gutowski z Instytutu Badawczego Leśnictwa (IBL) i współpracujący z nim naukowcy badali ten teren aż dziesięć lat. To wystarczająco długo, by poznać zestaw gatunków obecnych w odradzającym się lesie i dynamikę całego zespołu chrząszczy. Badania prowadzili specjaliści-koleopterolodzy z IBL, Katedry Ochrony Lasu SGGW w Warszawie, Instytutu Biologii Uniwersytetu Opolskiego, Instytutu Biologii Ssaków PAN w Białowieży oraz Instytutu Systematyki i Ewolucji Zwierząt PAN w Krakowie. Wyniki badań opublikowali w piśmie "Forest Ecology and Management".

KRAJOBRAZ PO POŻARZE

"Zaraz po pożarze zespoły chrząszczy na powierzchni spalonej i niespalonej różniły się wyraźnie od siebie - inne były gatunki, inne ich liczebności. Jednak z upływem czasu - stawały się coraz bardziej podobne" - relacjonuje główny autor pracy, prof. Jerzy M. Gutowski z Zakładu Lasów Naturalnych IBL w Białowieży.

Komentując wyniki badań, prof. Gutowski podkreśla, że zaburzenia w lasach, takie jak pożary, gradacje korników czy wiatrołomy, przekształcają ich strukturę, ale nie są szkodą przyrodniczą. Mogą wręcz zwiększać różnorodność biologiczną.

„Na badanym terenie zidentyfikowaliśmy w sumie niemal 28 tysięcy osobników chrząszczy, należących do 630 gatunków. W zebranym materiale stwierdzono trzy gatunki nowe dla polskiej fauny i aż 11 gatunków nowych dla Puszczy Białowieskiej. Łącznie odnotowaliśmy tam 61 "ogniolubnych" (pirofilnych) gatunków chrząszczy” - mówi.

Współautor badań, dr hab. Michał Żmihorski z Instytutu Biologii Ssaków PAN w Białowieży wyjaśnia, że różnice w zespołach chrząszczy między powierzchniami spaloną i kontrolną stwierdzono na różnych poziomach organizacji bioróżnorodności.

"W spalonym miejscu bogactwo gatunkowe na poziomie alfa, a także zagęszczenia chrząszczy - były wyższe, niż w takim samym lesie niedotkniętym pożarem. Ale różnica dotyczyła też różnorodności gamma" - mówi biolog. Jak wyjaśnia, "różnorodność alfa" to średnia liczba gatunków w pojedynczej próbie. W przypadku badań chrząszczy była to liczba gatunków obserwowanych w skali jednej pułapki w ciągu dwóch tygodni.

"Powiedzmy, że średnio jest to 5 gatunków. Natomiast różnorodność gamma to suma gatunków dla wszystkich pojedynczych prób. Gamma nie będzie zwykłym iloczynem liczby pojedynczych prób i średniej liczby gatunków w jednej próbie, bo w różnych próbach trafiają się te same gatunki. Może być nawet tak, że we wszystkich próbach mamy te same 5 gatunków, więc wtedy alfa równa się gamma. Na ogół jednak tak nie jest - opowiada dr Żmihorski. - W naszym przypadku próby z pożarzyska są bardziej różnorodne - wiele z nich zawiera gatunki niespotykane w innych próbach, więc różnorodność gamma jest wysoka, znacznie wyższa niż alfa. Tymczasem w lesie niespalonym pojedyncze próby są bardziej podobne do siebie - a różnorodność gamma jest o ponad 100 gatunków mniejsza, niż na pożarzysku".

OGIEŃ, CZYLI ŻYCIE

Przedstawiając pożary w lasach, media często mówią o stratach i zniszczeniach. Naukowcy zachęcają jednak, by spojrzeć na to także w inny sposób. Samo zaś pogorzelisko traktują jako wymarzony poligon, pozwalający obserwować naturalne reakcje przyrody na zaburzenie.

"Dla wielu leśnych gatunków pożar paradoksalnie jest lepszy, niż brak pożaru. Nagle w wyniku działania ognia pojawia się dużo drzew osłabionych czy martwych. To przyciąga bezkręgowce, które z kolei są ważnym źródłem pokarmu dla ptaków, takich jak dzięcioły, które lubią drzewa uszkodzone i chętnie kują w nich dziuple - żerują tam, gdzie rozwijają się larwy chrząszczy. Zwierzęta leśne z naszego klimatu, borealnego i z Europy Środkowej, są przystosowane do tego rodzaju zaburzeń" - zauważa prof. Gutowski.

Istotna jest również zależność, zgodnie z którą bogactwo przyrodnicze jest tym większe, im mniej ludzie ingerują w procesy odnowy lasu po pożarach.

"Nasze wcześniejsze badania wykazują, że zaraz po pożarze w lasach nadal tętni życie. Jest tam też wiele ptaków - więcej, niż w lesie gospodarczym" - mówi dr Żmihorski.

Chodzi o badania prowadzone przez naukowców z Polski i Szwecji pod kierunkiem dr. Grzegorza Mikusińskiego ze Szwedzkiego Uniwersytetu Nauk Rolniczych (SLU) w lesie gospodarczym strefy borealnej po przejściu potężnego pożaru w 2014 r. Porównali oni fragmenty pożarzyska poddane wycince z miejscami nieuprzątniętymi i pozostawionymi naturze. Interesowały ich obecne tam gatunki ptaków i ich liczebność.

Jak się okazało, większe bogactwo ptasiej fauny (liczebność ptaków, a także - w nieznacznym stopniu - różnorodność gatunków) dotyczyło części lasu spalonych i pozostawionych bez ingerencji. Co ważne, zespoły ptaków na obu rodzajach powierzchni mocno się różniły. W spalonym lesie wyłączonym z ingerencji obserwowano gatunki leśne: sikory bogatki, czubatki i czarnogłówki; gile, drozdy (paszkoty) czy dzięcioły trójpalczaste. Na terenach uprzątniętych pojawiły się gatunki związane z krajobrazem otwartym: pokląskwy, pliszki siwe, gąsiorki czy świergotki. Autorzy tego badania sugerowali, by po przejściu pożaru dać szansę gatunkom wyspecjalizowanym, przystosowanym do środowiska leśnego - i ograniczać uprzątanie pożarzyska.

PIŁA I SIEKIERA KONTRA PIĘKNA KATASTROFA

W nowej publikacji w "Forest Ecology and Management" naukowcy zauważają, że nie ma zbyt wielu badań dotyczących następstw pożarów w lasach. Jeśli zaś są, to obejmują zazwyczaj stosunkowo krótki okres (1-3 lata) i dotyczą zwykle lasów gospodarczych - ubogich gatunkowo i złożonych z drzew w podobnym wieku. W miejscach, w których ogień zniszczył część drzew, na pewien czas zmieniają się warunki. Do pozostałych po pożarze, nadpalonych, martwych drzew ciągną gatunki związane z martwym drewnem lub terenami półotwartymi. I one właśnie mają wówczas swoje pięć minut.

W lesie gospodarczym pożar paradoksalnie oznacza więc szanse na wzbogacenie ekologiczne: zróżnicowanie siedlisk, powstanie nowych nisz ekologicznych czy wzbogacenie fauny. "Wbrew naszej intuicyjnej interpretacji, pożar lasu to nie jest wielki kataklizm. Lokalnie może wręcz sprzyjać bioróżnodności" - tłumaczy dr Żmihorski, uczestnik obu wspomnianych badań (w Puszczy Białowieskiej i w Szwecji).

Naukowiec podkreśla znaczenie martwych drzew po przejściu ognia - pozostają one ważnym, abiotycznym elementem środowiska: wciąż dają nieco cienia i pomagają utrzymać wyższą wilgotność gleby. Tworzą też coś w rodzaju trójwymiarowej struktury - trzeci wymiar, ważny dla wielu gatunków zwierząt typowo leśnych, związanych z koronami drzew.

Badania w Puszczy Białowieskiej pozwoliły ocenić niektóre skutki pożaru w lesie o dużym stopniu naturalności. Przykład chrząszczy potwierdza, że wywołane przez ogień zaburzenia mogą zwiększać różnorodność gatunkową również w lasach naturalnych - bogatych w gatunki, gdzie przed pożarem różnorodność biologiczna była stosunkowo duża.

Autorzy tych analiz sugerują, by lasy po przejściu ognia częściej zostawiać bez interwencji: nie wycinać drzew, nie uprzątać terenu ani sztucznie go nie obsadzać. Takie podejście daje pole do rozwoju różnorodności gatunków związanych z martwym drewnem i sprzyja naturalnej regeneracji lasu. "Nasze badanie pokazuje, że pozostawienie bez ingerencji terenów po pożarze może zwiększyć różnorodność gatunkową chrząszczy. Tymczasem w takich sytuacjach dominuje praktyka wycinki zamierających i martwych drzew oraz uprzątania drewna, która może tę bioróżnorodność ograniczać" - piszą.

Dr Żmihorski zwraca też uwagę na konieczność innego traktowania lasów o charakterze naturalnym i tych gospodarczych po przejściu ognia. Podkreśla, że usuwanie nadpalonych drzew i sadzenie nowych, zamiast przyspieszyć regenerację lasu - tak naprawdę ją opóźnia. Powoduje bowiem spadek liczebności typowo leśnych gatunków i ich zastępowanie przez gatunki terenów otwartych.

"Jeśli w lesie gospodarczym mamy kataklizm, leśnicy usuwają martwe drzewa i je wykorzystują, a w ich miejsce wprowadzają plantację nowych drzew. Jest to zgodne ze sztuką leśną. Ale mamy też parki narodowe, rezerwaty i inne obszary o różnym reżimie ochronnym. Dużym błędem jest to, że w nich również stosujemy gospodarcze schematy działania" - mówi.

PALĄCA PERSPEKTYWA

Pożary lasów to jedne z najważniejszych zaburzeń w lasach Europy Północnej. Sprzyja im susza i beztroska człowieka, choć powstają również po uderzeniu pioruna. Wpływ pożaru na ekosystem leśny zależy od skali, rodzaju lasu i intensywności pożaru.

Eksperci nie mają wątpliwości, że wskutek globalnych zmian klimatu pożary będą coraz częstsze i bardziej intensywne. Potężne pożary w USA, Amazonii i Australii, a także w samej Europie (na terenie Skandynawii, Hiszpanii, Grecji itp.), do których doszło tylko w ciągu ubiegłego roku (2019), wydają się to potwierdzać.

PAP - Nauka w Polsce, Anna Ślązak

zan/ agt/