Wpływ zaburzeń na magazynowanie węgla ponadziemnego i podatność dużych drzew w naturalnych drzewostanach iglastych na Łotwie

Dlaczego wielkie, stare drzewa mają znaczenie dla klimatu

Kiedy myślimy o walce ze zmianami klimatu, często wyobrażamy sobie sadzenie nowych drzew. Jednak w wielu północnych lasach to najstarsze, największe drzewa cicho magazynują większość węgla pobranego z atmosfery. To badanie z Łotwy stawia pozornie proste pytanie: co się dzieje z leśnym „bankiem węgla”, jeśli kilka z tych gigantów obumiera w wyniku burz, gradacji owadów lub zwyczajnie ze starości?

Stare lasy w zmieniającej się Europie

Prawdziwie stare, względnie nietknięte lasy stały się w Europie rzadkością po stuleciach wyrębu i nowoczesnego leśnictwa. Na Łotwie i w sąsiednich krajach zachowały się fragmenty lasów „pierwotnych” iglastych — z dominacją sosny zwyczajnej i świerka pospolitego — które są żywymi archiwami tego, jak kiedyś wyglądały lasy. Autorzy porównali 44 takie stare drzewostany, liczące około 170–200 lat, z 47 „dojrzałymi” drzewostanami w przybliżeniu o połowę młodszymi, rosnącymi na tych samych typach gleb mineralnych i w tej samej strefie hemiborealnej. Mierząc tysiące drzew i kawałków martwego drewna w szczegółowych próbnych powierzchniach, mogli oszacować, ile węgla zgromadzono ponad ziemią w żywych drzewach i w martwym drewnie oraz jak podatny jest ten węgiel na utratę największych pni.

Kilka gigantów dźwiga większość ciężaru

Pomiary ujawniły uderzający wzorzec: drzewostany naturalne miały znacznie mniej drzew na hektar niż drzewostany dojrzałe, ale ich drzewa były znacznie większe. W starych drzewostanach duże drzewa o obwodzie pnia przekraczającym 40 cm stanowiły tylko 14–22% wszystkich drzew, a mimo to zgromadziły około połowy (49–58%) całego węglowego biomasy drzewnej. W młodszych drzewostanach duże drzewa były rzadkie — około 4% drzew — i zawierały tylko 11–14% węgla. Średnio pojedyncza duża sosna w starym drzewostanie przechowywała w przybliżeniu jedną tonę węgla. Ogólne zapasy węgla w drzewach żywych były najwyższe w starych sosnowych lasach, nieco niższe w starych świerkowych i podobne między gatunkami w drzewostanach dojrzałych. Pokazuje to, że przy wystarczającym czasie i stosunkowo niskim natężeniu zaburzeń te starsze lasy iglaste mogą zgromadzić bardzo znaczne rezerwy węgla.

Martwe drewno opowiada historię powolnej utraty

Stare lasy to nie tylko żywe drzewa. Powalone kłody i stojące pnie też magazynują węgiel i stanowią schronienie dla bogactwa organizmów. Zgodnie z oczekiwaniami zasoby węgla w martwym drewnie były wielokrotnie wyższe w drzewostanach naturalnych niż w dojrzałych dla obu gatunków, choć znacznie się różniły między miejscami. W lasach świerkowych ponad połowa tego węgla była w kłodach leżących; w lasach sosnowych niemal połowa znajdowała się w stojących martwych drzewach, które mogą długo stać zanim się przewrócą i rozłożą. Większość martwego drewna była na wczesnych lub średnich stadiach rozkładu, co sugeruje trwający, ale nie katastrofalny, proces obumierania drzew. Jednocześnie martwe drewno stanowiło tylko około jednej piątej objętości drzewostanu, co sugeruje, że te miejsca doświadczyły stosunkowo niewielu niedawnych dużych zaburzeń — co czyni ich obecne zasoby węgla imponującymi, ale również wrażliwymi, jeśli nasilenie zaburzeń wzrośnie.

Co jeśli największe drzewa znikną?

Aby zasymulować przyszłe szkody od wiatru lub owadów, badacze przeprowadzili prosty eksperyment na papierze: wielokrotnie przeliczali zasoby węgla po „usunięciu” od 1 do 15 największych drzew w każdej próbie. Ponieważ tak dużo węgla było skoncentrowane w tych gigantach, modelowane straty były dramatyczne, zwłaszcza w drzewostanach naturalnych. W lasach sosnowych ścięcie lub utrata zaledwie sześciu największych drzew na małej powierzchni zmniejszało węglową biomasę drzewną o około połowę; w świerku usunięcie tylko pięciu gigantów miało podobny efekt. Drzewostany dojrzałe także traciły węgiel po usunięciu dużych drzew, ale trzeba było usunąć więcej drzew — około osiem do dziewięciu — aby osiągnąć taką samą redukcję o 50%. Innymi słowy, lasy naturalne są znakomitymi skarbcami węgla właśnie dlatego, że opierają się na niewielkiej liczbie masywnych drzew; ta sama zależność czyni je szczególnie wrażliwymi na procesy, które celują w te drzewa lub je powalają.

Delikatna równowaga w leśnym banku węgla

Dla czytelnika nieobeznanego z tematem wniosek jest jasny: stare, duże drzewa iglaste działają jak nadmiernie pojemne akumulatory magazynujące węgiel, który ociepla klimat. Stare drzewostany sosnowe i świerkowe na Łotwie wydają się bliskie górnej granicy tego, ile takie lasy mogą zgromadzić ponad ziemią. Ta obfitość jest jednak krucha. Utrata zaledwie garstki największych drzew — wskutek starzenia się, silniejszych burz czy gradacji owadów, które mają się nasilić w wyniku zmian klimatu — może szybko pozbawić las znacznej części zgromadzonego węgla. Badanie sugeruje, że ochrona pozostałych starych drzewostanów, monitorowanie zaburzeń i przemyślane działania mające na celu utrzymanie dużych drzew w stanie stojącym będą kluczowe, jeśli te lasy mają nadal służyć jako niezawodni, długoterminowi sprzymierzeńcy w łagodzeniu zmian klimatu.

Cytowanie: Ķēniņa, L., Elferts, D., Jaunslaviete, I. et al. Disturbance event impact on aboveground carbon storage and vulnerability of large trees in old-growth coniferous forest stands in Latvia. Sci Rep 16, 6471 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-37378-1

Słowa kluczowe: lasów naturalnych, magazynowanie węgla w lesie, duże drzewa, lasy iglaste Łotwy, wpływ zaburzeń