Rośliny mają (ograniczoną) zdolność samoistnego przystosowania się do nowych warunków (adaptacja autonomiczna). Mogą zwiększyć zasięg korzeni, sięgając nieco dalej i głębiej, przez to adaptując się do niedostatku wody. Istnieje jednak granica tolerancji na brak lub nadmiar wody, po której przekroczeniu następuje osłabienie, a nawet zamieranie drzew. W wyniku suszy lub zalania terenu wystę-puje nasilenie gradacji owadów, osłabiające stan zdrowotny drzew.
W warunkach wzrostu stężenia atmosferycznego CO2 przymykają się apara-ty szparkowe roślin, ograniczając stratę wody w wyniku transpiracji. Poprawia się więc efektywność zużycia wody przez rośliny. Jednak wymogi chłodzenia powierzchni liści, związane z upałem towarzyszącym suszy, mogą prowadzić do otwarcia aparatów szparkowych.
Wrażliwość lasów zależy od wpływu klimatu na systemy leśne i od zdolności do adaptacji, zarówno adaptacji autonomicznej (samoistnej i spontanicznej), jak i możliwości wdrożenia planowej polityki adaptacyjnej. W przypadku systemów szczególnie wrażliwych i znacznych zmian klimatu autonomiczna adaptacja nie wystarczy. Działania adaptacyjne dotyczą reakcji zarówno na zagrożenia, oraz szanse, które niosą ze sobą zmiany klimatu (np. przedłużenie sezonu wegetacyj-nego) .
Ponieważ dalsze ocieplenie jest nieuchronne, a cykl produkcji drzewnej trwa bardzo długo, potrzebna jest tzw. adaptacja antycypacyjna (przewidująca), tzn.
reakcja na przewidywane zmiany w przyszłości. Jednak prognozy klimatyczne dla dalszej przyszłości, co ma znaczenie dla gospodarki leśnej (np. odpowiednio do
czasu życia drzew), są tym bardziej niepewne, im odleglejszy jest rozważany ho-ryzont czasowy. Nie można więc oczekiwać precyzyjnych wskazówek odnośnie do optymalnego wyboru. Na pytanie: „adaptacja do czego?” nie istnieje dokładna odpowiedź. Specjaliści gospodarki leśnej muszą podejmować decyzje w warun-kach znacznej niepewności.
Niepewność prognoz związanych ze zmianami klimatu ma wpływ na praktykę adaptacji w gospodarce leśnej. Po pierwsze, nie można zakładać, że da się pre-cyzyjnie określić zmiany charakterystyk klimatycznych w przyszłości. Po drugie, w oparciu o dotychczasowe rozpoznania nie można dokładnie oszacować kon-sekwencji różnych polityk ochrony klimatu w dziedzinie zasobów leśnych. Po-trzebna jest więc elastyczność planowania. Jest oczywiste, że lepsza adaptacja do istniejącej zmienności klimatu (np. zadowalające radzenie sobie z obecnymi suszami i powodziami) daje lepsze podstawy do adaptacji do przyszłych zmian klimatu. Wraz z postępami nauki o klimacie i wzbogaceniem baz danych po-większa się dostępna informacja. Niezbędne są współpraca multidyscyplinarna i transfer informacji w obie strony – od nauki do praktyki (rozpowszechnianie wiedzy o prognozach zmian) i od praktyki do nauki (artykułowanie praktycznych potrzeb) .
Millar i in. (2012) wyróżniają cztery zasadnicze grupy opcji adaptacji eko-systemów leśnych do zmian klimatu: wzmocnienie odporności, wzrost odnawial-ności, umożliwienie odpowiedzi ekosystemów na zmiany klimatu oraz odtworze-nie procesów i funkcji mocno zmienionych ekosystemów.
Oczywistym obszarem adaptacji jest regeneracja lasu, która zapewnia możli-wość bezpośredniego dostosowania składu gatunkowego lasu do zmieniających się warunków klimatycznych. Regeneracja decyduje o wyborze gatunków wa-runkującym różnorodność biologiczną. Trzeba wybrać gatunki charakteryzujące się lepszą tolerancją co do oczekiwanych zmian (tzn. mające szerszą niszę) lub szczególnie dopasowane do specyficznych przyszłych warunków klimatycznych (Lindner i in. 2008).
Jedną z rozważanych strategii jest zabezpieczanie się przed wystąpieniem sze-rokiego zakresu możliwych zmian poprzez zwiększanie różnorodności gatunków.
Obecnie mamy w Polsce drzewostany monokulturowe, skład gatunkowy nie-dostosowany do siedliska i charakterystyczną strukturę wiekową – dużo drze-wostanów w średnich klasach wieku (Borecki, Stępień 2012). W perspektywie zarządzania ryzykiem zaleca się dywersyfikację, a więc stworzenie i utrzymanie ekosystemów leśnych z różnorodnym składem gatunków drzew, właściwych wie-kiem i strukturą.
W kontekście prognoz klimatycznych istotna jest redukcja ryzyka związanego z zakłóceniami abiotycznymi i biotycznymi (pożary lasów, powały, erozja, osuwi-ska), w tym zintegrowana osłona przeciwpożarowa na terenach leśnych i przyle-głych terenach nieleśnych oraz ochrona przed szkodnikami i chorobami. Koniecz-ny jest rozwój systemów prewencji i ostrzegania, umożliwiających ograniczenie ryzyka pożarów, szczególnie w pokrywających wielkie obszary monokulturach sosnowych, które są bardzo podatne na ogień.
Adaptacja powinna umożliwić redukcję wrażliwości i podatności drzew i la-sów, zwłaszcza w cennych ekosystemach leśnych, oraz gospodarkę różnorodnością biologiczną – wybór odpowiednich gatunków i proweniencji, ochronę dojrzałych stanowisk, kluczowych gatunków, grup funkcjonalnych, refugiów i najbardziej zagrożonych gatunków poza swoimi siedliskami oraz unikanie fragmentacji kraj-obrazu i tworzenie korytarzy różnorodności biologicznej, a także utrzymywanie zdrowia i witalności ekosystemów leśnych (Lindner i in. 2008).
Lasy są bardzo wrażliwe na zmiany, a ich długi czas życia nie pozwala na szybką adaptację do zmian środowiska (w tym klimatu). Adaptację trzeba więc planować na długo przed wystąpieniem zmian. Lasy urządzane dziś będą mu-siały radzić sobie z warunkami klimatu panującego za kilkadziesiąt lat. Progno-zy klimatyczne są jednak obarczone znaczną niepewnością, stąd bardzo ważne jest monitorowanie zmian umożliwiające aktualizację przewidywań. Produktyw-ność lasu będzie silnie zależeć od interakcji wyższej temperatury, zmian opadu i zmienności klimatycznej.
Wnioski
Klimat ziemski ociepla się, a źródłem ocieplenia jest wzrost stężeń tzw. gazów cieplarnianych – przede wszystkim dwutlenku węgla, metanu i podtlenku azo-tu, w wyniku wzrostu emisji i redukcji zdolności sekwestracji dwutlenku węgla wskutek wylesienia, które w skali globalnej dominuje nad zalesianiem. Prognozy wskazują, że dalsze ocieplenie i efekty towarzyszące są nieuniknione, a ich roz-miar zależy od demografii, rozwoju społeczno-ekonomicznego, technologii i poli-tyki przeciwdziałania ociepleniu. Jeśli globalne emisje gazów cieplarnianych będą dalej rosły w sposób niekontrolowany, ocieplenie może przybrać niebezpieczny rozmiar. Dlatego trzeba ograniczyć zmiany klimatu poprzez osłabienie efektu cie-plarnianego – redukcję emisji gazów cieplarnianych i zwiększenie sekwestracji dwutlenku węgla przez roślinność, a lasy w szczególności. Prognozy dla klima-tu Polski wskazują na kontynuację ocieplenia i przeważnie lekki wzrost rocznej sumy opadów. Znaczna jest jednak ich niepewność.
Jak trafnie zauważył prof. Kazimierz Rykowski z Instytutu Badawczego Leśnic-twa, w odniesieniu do zmian klimatu las występuje w poczwórnej roli. Może być przyczyną zmian klimatu, a więc źródłem dwutlenku węgla (np. w razie pożaru).
Może być też ofiarą niekorzystnych zmian klimatu (np. przez słabszy przyrost biomasy spowodowany suszami, zaburzenia w różnorodności biologicznej eko-systemów leśnych, zmiany składu gatunkowego, zmiany naturalnych zasięgów gatunków drzew, wzrost wrażliwości lasów na szkodniki, choroby i pożary). Las może być beneficjentem zmian klimatu w efekcie dodatkowego nawożenia dwu-tlenkiem węgla, którego stężenie w atmosferze rośnie. Przyrost biomasy wyraża się wzrostem zapasów drewna na pniu i tempa przyrostów oraz korzystnymi wa-runkami do odnowienia i regeneracji. Wreszcie las może być ważnym sprzymie-rzeńcem w przeciwdziałaniu zmianom klimatu, wiążąc znaczne ilości dwutlenku
węgla w masie roślinnej i zapobiegając dalszej kumulacji gazów cieplarnianych w atmosferze.
Przewiduje się zmiany zasięgów występowania współczesnych lasotwórczych gatunków drzew. W wyniku zmian klimatycznych (temperatury i opadów) opti-mum ekologiczne świerka może przesunąć się na północ i wschód (Rykowski 2008), a na południu Polski rola świerka może ograniczyć się do gatunku do-mieszkowego .
Prognozowane zmiany wskazują na pilną potrzebę poważnego zastanowienia się nad trudnym wyzwaniem: jakie powinny być lasy i gospodarka leśna w obliczu zmian klimatu niosących wzrost temperatury powietrza oraz częstości i inten-sywności susz i gwałtownych opadów, jeśli zdajemy sobie sprawę z niepewności prognoz?
Odpowiednio przemyślane działania zapobiegające zmianom klimatu i przeciw działające ich niekorzystnym skutkom (adaptacja do zmian klimatu) mogą i powinny być integralną częścią trwałego i zrównoważonego rozwoju i wzmacniać się wzajemnie.
Podziękowania
Wyniki przedstawione w niniejszym referacie zostały uzyskane w ramach projek-tu CHASE-PL (Climate change impact assessment for selected sectors in Poland) Polsko-Norweskiego Programu Badawczego (umowa Pol-Nor/200799/90/2014).
Literatura
Borecki T., Stępień E. 2012. Urządzeniowe przesłanki do strategii rozwoju zasobów leś-nych w Polsce. [W:] A. Grzywacz (red.), Wizja przyszłości polskich lasów i leśnictwa do 2030 r. Polskie Towarzystwo Leśne, Spała, s. 167–181.
Chen I.-C., Hill J.K., Ohlemüller R., Roy D.B., Thomas C.D. 2011. Rapid range shifts of species associated with high levels of climate warming. Science 333(6045): 1024–1026.
Ciołkosz A., Bielecka E. 1998. Zastosowanie teledetekcji satelitarnej i systemu informacji geologicznej w określaniu zasięgu i skutków powodzi. [W:] Zagrożenia klęskami ży-wiołowymi. Materiały Konferencji Naukowo-Technicznej. Ministerstwo Ochrony Śro-dowiska, Bielsko-Biała, s. 143–152.
Durło G.B. 2012. Wpływ obserwowanych i prognozowanych warunków klimatycznych na stabilność drzewostanów górskich w Beskidzie Śląskim. Wydawnictwo Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie, Kraków.
EEA (European Environment Agency), 2012. Climate change, impacts and vulnerability in Europe 2012. doi:10.2800/66071.
IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change), 2013. Summary for Policymakers.
[W:] T.F. Stocker, D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex, P.M. Midgley (red.), Climate Change 2013: The Physical Science Basis.
Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovern-mental Panel on Climate Change. Cambridge University Press, Cambridge, New York.
Kundzewicz Z.W. 2013. Cieplejszy świat – rzecz o zmianach klimatu. Wydawnictwo Na-ukowe PWN, Warszawa .
Lindner M., Garcia-Gonzalo J., Kolström M., Green T., Reguera R., Maroschek M., Seidl R., Lexer M.J., Netherer S., Schopf A., Kremer A., Delzon S., Barbati A., Marchetti M., Corona P. 2008. Impacts of Climate Change on European Forests and Options for Ada-ptation. AGRI-2007-G4-06. Report to the European Commission Directorate-General for Agriculture and Rural Development (ec.europa.eu/agriculture/analysis/external/
euro_forests/full_report_en.pdf).
Millar C.I., Skog K.E., McKinley D.C., Birdsey R.A., Swanston C.W., Hines S.J., Woodall C.W., Reinhardt E.D., Peterson D.L., Vose J.M. 2012. Adaptation and Mitigation. [W:]
J.M. Vose, D.L. Peterson, T. Patel-Weynand (red.), Effects of climatic variability and change on forest ecosystems: a comprehensive science synthesis for the U.S. forest sector. U.S. Department of Agriculture, Pacific Northwest Research Station, Forest Service, Portland, s. 125–192.
Pierzgalski E., Tyszka J., Stolarek A. 2012. Powodzie i susze w lasach. [W:] H. Lorenc (red.), Klęski żywiołowe a bezpieczeństwo wewnętrzne kraju. Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej – Państwowy Instytut Badawczy, Warszawa,s. 243–255.
Piniewski M., Szczesniak M. 2016. CHASE-PL report on the hydrological modelling of RCM climate change scenarios for the Vistula and Odra basins (maszynopis).
Rykowski K. 2008. Climate change, forest, forestry relationships. Centrum Informacyjne Lasów Państwowych, Warszawa.
Schelhaas M.-J., Hengeveld G., Moriondo M., Reinds G.-J., Kundzewicz Z.W., ter Maat H., Bindi M. 2010. Assessing risk and adaptation options to fires and windstorms in Euro-pean forestry. Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change 15(7): 681–701.
Wiśniewski S. 1998. Skutki lipcowej powodzi 1997 w lasach. Materiały Międzynarodowej Konferencji Las i Woda, Kraków, s. 450–456.