Utrata siły konkurencyjnej gatunków iglastych w Europie w warunkach zmiany klimatu

Dlaczego lasy Europy są na progu przemian

W całej Europie wiele lasów, które znamy dzisiaj — ciemne drzewostany iglaste w górach, jasne bory brzozowe na północy — prawdopodobnie będzie wyglądać zupełnie inaczej przed końcem tego stulecia. Badanie stawia proste, lecz istotne pytanie: w miarę ocieplania się klimatu, które drzewa wygrają cichy, długotrwały wyścig o światło, wodę i miejsce, a które stracą teren? Odpowiedź ma znaczenie nie tylko dla krajobrazów, które cenimy, lecz także dla fauny, produkcji drewna i zdolności lasów do magazynowania węgla.

Jak drzewa konkurują w zmieniającym się świecie

Drzewa konkurują przez dziesięciolecia, rosnąc wyżej niż sąsiedzi i tworząc gęste korony pochłaniające światło. Gatunki różnią się też tym, jak skutecznie sięgają po wodę i składniki odżywcze w glebie. W stabilnych warunkach te cechy pozwalają niektórym drzewom zachować przewagę na rozległych obszarach — na przykład buk zwyczajny może dominować w wielu lasach strefy umiarkowanej przez stulecia. Zmiana klimatu zakłóca tę równowagę, przesuwając wzorce temperatur i opadów oraz zmieniając miejsca, w których dany gatunek rośnie najlepiej i na ile potrafi wyprzeć sąsiadów.

Kontynentalny eksperyment in silico

Ponieważ takie przesunięcia konkurencji zachodzą zbyt wolno, by obserwować je bezpośrednio, autorzy sięgnęli po rozległą bibliotekę symulacji komputerowych. Siedemnaście szczegółowych modeli leśnych zostało już uruchomionych dla ponad 13 000 lokalizacji w Europie, generując 135 milionów symulowanych „lat” wzrostu lasu w różnych warunkach klimatycznych. Zespół wytrenował głęboką sieć neuronową — formę sztucznej inteligencji — aby nauczyła się, jak lasy przechodzą z jednego stanu w drugi: jakie gatunki są obecne, jak wysoka jest korona i jak gęste są liście. Po treningu taki meta-model mógł szybko przewidywać, jak lasy zareagują na przyszłe scenariusze klimatyczne na całym kontynencie.

Zwycięzcy i przegrani wśród drzew Europy

Naukowcy skupili się na dziewięciu głównych gatunkach drzew i na dwóch prostych wskaźnikach siły konkurencyjnej: jak szybko drzewa zdobywają wysokość oraz jak gęsta jest ich powierzchnia liści. Połączone w indeks siły konkurencyjnej, te miary ujawniły wyraźny wzorzec. Przy silnej zmianie klimatu większość zimozielonych iglaków — takich jak świerk zwyczajny, sosna zwyczajna, jodła pospolita i sosna alepska — traci siłę konkurencyjną na dużej części swojego obecnego zasięgu. Natomiast drzewa liściaste, jak buk zwyczajny i dąb szypułkowy, zazwyczaj zyskują przewagę, szczególnie w chłodniejszych i obecnie bogatych w iglaki regionach. Drzewa stają się bardziej konkurencyjne bliżej zimnych krańców swojej niszy klimatycznej, a słabną przy granicach cieplejszych i suchszych.

Gdzie liderzy drzewostanów prawdopodobnie się zmienią

Utrata siły konkurencyjnej przekłada się na widoczną zmianę tylko wtedy, gdy inny gatunek może przejąć rolę głównego gospodarza drzewostanu. Korzystając z meta-modelu, autorzy oszacowali, gdzie dzisiejsze gatunki dominujące — te tworzące ponad dwie trzecie powierzchni drewna drzewostanu — prawdopodobnie zostaną zastąpione. Prognozują, że przy silnym scenariuszu ocieplenia niemal jedna czwarta powierzchni lasów Europy może zmienić gatunek dominujący do 2100 roku, obejmując około 96 milionów hektarów. Wśród największych przegranych znajdują się świerk pospolity i brzoza brodawkowata, podczas gdy buk zwyczajny i dąb szypułkowy często zyskują teren. Ogniska zmian skupiają się tam, gdzie stykają się główne biomy, na przykład wzdłuż Alp, w południowej Skandynawii oraz na przejściu między lasami śródziemnomorskimi a umiarkowanymi.

Co te zmiany oznaczają dla ludzi i przyrody

Jeżeli lasy Europy przekształcą się z dominacji gatunków zimozielonych na większą przewagę liściastych drzew zrzucających liście, konsekwencje będą dalekosiężne. Wiele zwierząt, owadów i grzybów zależy od określonych gatunków drzew, więc zmiana dominujących gatunków może przeorganizować całe zespoły organizmów. Leśnictwo również będzie musiało się dostosować: szeroko sadzone iglaki, które stracą przewagę konkurencyjną, mogą wymagać intensywniejszej opieki lub stopniowej wymiany. Jednocześnie narastające populacje dębów i buków mogą wspierać większą różnorodność biologiczną i zmieniać sposób, w jaki lasy magazynują węgiel. Poprzez sprowadzenie najlepszych dostępnych modeli procesowych do elastycznego narzędzia AI, badanie to stanowi wczesne ostrzeżenie, że zmiana klimatu już przechyla szalę w ekosystemach leśnych Europy — i dostarcza mapy miejsc, gdzie polityka i zarządzanie będą musiały zareagować w pierwszej kolejności.

Cytowanie: Grünig, M., Rammer, W., Baumann, M. et al. Loss of competitive strength in European conifer species under climate change. Commun Earth Environ 7, 401 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03582-0

Słowa kluczowe: zmiana klimatu, lasów europejskich, konkurencja drzew, zanik gatunków iglastych, ekspansja liściastych