Zmiany klimatu sprawiają, że susze w Europie stają się częstsze i bardziej dotkliwe. Wiemy już, że niedobór wody negatywnie wpływa na wzrost drzew, może prowadzić do zamierania koron i zwiększać śmiertelność. Mniej jasne było, jak susze oddziałują na zdolność drzew do rozmnażania się — a więc na produkcję nasion, które decydują o tym, czy las się odnowi i jaki będzie jego przyszły skład gatunkowy.

Międzynarodowy zespół naukowców, z Centrum Biologii Lasu Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza (UAM) w Poznaniu na czele, przeanalizował 221 serii czasowych dotyczących produkcji nasion buka europejskiego (Fagus sylvatica) z różnych części Europy. Badanie, opublikowane w czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences, skupiało się na tym, czy susza występująca po uruchomieniu procesu reprodukcyjnego — w okresie kwitnienia, zapylania i dojrzewania owoców — ogranicza liczbę powstających nasion.

Co wykazała analiza danych

W badaniu uwzględniono też trzy szczególnie silne fale suszy, które dotknęły Europę: z lat 2003, 2018 oraz 2022. Wyniki okazały się zaskakujące — produkcja nasion buka nie była obniżana przez letnie susze. Wręcz przeciwnie, suche warunki wiosenne wiązały się z wyższą produkcją nasion, co badacze tłumaczą tym, że u buka, gatunku wiatropylnego, suchsze warunki sprzyjają przemieszczaniu pyłku.

Jak podkreśla dr Jakub Szymkowiak z Centrum Biologii Lasu UAM, pierwszy autor publikacji, oczekiwano, że brak wody podczas dojrzewania nasion będzie działał jak hamulec — nawet jeśli drzewa rozpoczną reprodukcję, susza mogłaby uniemożliwić dojrzewanie owoców. Jednak po uwzględnieniu pogodowych sygnałów odpowiedzialnych za uruchamianie masowego kwitnienia, produkcja nasion pozostała odporna nawet w obliczu najsilniejszych susz ostatnich dekad.

Dlaczego to nie jest pełne rozwiązanie problemu

Mimo że wyniki są optymistyczne w kontekście samej produkcji nasion, autorzy przestrzegają przed zbytnim uproszczeniem wniosków: odporność na krótkotrwałą suszę nie oznacza, że reprodukcja buka jest bezpieczna w dłuższej perspektywie klimatycznej. Inne procesy związane z rozmnażaniem i odnowieniem lasu nadal pozostają podatne na zmiany klimatu.

Wcześniejsze badania wskazują, że ocieplenie może wpływać na częstość i synchronizację masowego owocowania buka, obniżać efektywność zapylania oraz zwiększać straty nasion spowodowane przez zwierzęta. To oznacza, że chociaż nasiona są produkowane nawet podczas suszy, to nie gwarantuje to udanej regeneracji drzewostanu.

Profesor Michał Bogdziewicz, współautor pracy, podkreśla, że różne funkcje życiowe drzew reagują na te same stresy w odmienny sposób. Susza może silnie ograniczać wzrost i podnosić śmiertelność, ale jednocześnie nie musi zamykać możliwości produkcji nasion. To ma znaczenie przy modelowaniu przyszłości lasów — nie można zakładać, że wszystkie procesy demograficzne załamują się równocześnie.

Co dzieje się po opadzie nasion?

Autorzy badania zwracają uwagę, że kluczowym pytaniem staje się to, co dzieje się po pojawieniu się nasion. Nawet jeśli drzewa wyprodukują dużą liczbę nasion w roku po suszy, kolejne etapy — kiełkowanie, przetrwanie siewek i wzrost młodych roślin — mogą być znacznie ograniczone przez suche i cieplejsze warunki. Prof. Andrew Hacket-Pain z University of Liverpool zauważa, że jeśli siewki nie przetrwają, wąskie gardło regeneracji może występować już po fazie opadania nasion.

W praktyce oznacza to, że dostępność nasion po suszy może tworzyć krótkoterminowy bufor dla odnowienia lasu, ale nie rozwiązuje problemu długoterminowego utrzymania drzewostanów bukowych. Długotrwałe lub powtarzające się susze, rosnąca śmiertelność drzew i słabsza przeżywalność siewek mogą z czasem zmienić bilans demograficzny lasów bukowych na kontynencie.

Znaczenie wyników dla zarządzania lasami i prognoz

Wyniki badania mają znaczenie zarówno naukowe, jak i praktyczne. Dają sygnał, że modele przewidujące przyszłość lasów powinny rozróżniać reakcje różnych funkcji życiowych drzew na stresy klimatyczne. Informacja, że produkcja nasion może być utrzymana mimo ekstremalnych susz, pozwala skupić uwagę na etapach regeneracji najbardziej wrażliwych na suszę — przede wszystkim na etapach kiełkowania i pierwszych latach wzrostu siewek.

Dla leśników i planistów oznacza to konieczność uwzględniania dodatkowych działań wspierających regenerację po suszy, takich jak ochrona siedlisk, dbałość o wilgotność gleby w krytycznych okresach czy kontrola presji ze strony zwierząt zjadających nasiona i siewki. Naukowcy ostrzegają także przed zbytnim przenoszeniem wniosków z krótkoterminowych obserwacji na długoterminowe prognozy — odporność na jednorazową lub krótkotrwałą suszę nie wyklucza negatywnych skutków powtarzających się i nasilających się stresów klimatycznych.

Podsumowując, badanie zespołu z UAM oraz współpracujących instytucji wskazuje, że europejski buk potrafi utrzymać produkcję nasion nawet w latach silnej suszy, w tym podczas ekstremów z 2003, 2018 i 2022 roku. Jednak produkcja nasion to tylko jedna część złożonego łańcucha odnowy lasu — kolejne etapy są wciąż podatne na wpływ ocieplenia i coraz częstszych susz.

Źródło: amu.edu.pl/