Rastúce koncentrácie oxidu uhličitého (CO2) v atmosfére predstavujú jednu z najväčších globálnych výziev súčasnosti, ktorá vedie ku klimatickým zmenám. V reakcii na to sa programy zalesňovania a opätovného zalesňovania presadzujú ako kľúčové stratégie na zmiernenie tohto trendu a zlepšenie ekosystémových služieb. Hoci sa všeobecne predpokladá, že rozmanité lesy prispievajú k týmto benefitom, optimalizácia techník výsadby stromov, najmä pokiaľ ide o priestorové usporiadanie druhov, zostáva málo preskúmaná. Nový výskum však prináša cenné poznatky o tom, ako môže usporiadanie stromov významne ovplyvniť funkcie lesných ekosystémov a tým aj globálne uhlíkové cykly.

Význam lesov bohatých na druhy pre posilnenie a stabilizáciu lesných funkcií je mimoriadne dôležitý v kontexte dynamiky uhlíka a jeho sekvestrácie. Lesy s vysokou diverzitou stromov podporujú produktivitu a ukladanie uhlíka v pôde. To sa deje najmä prostredníctvom zvýšenej tvorby opadaného lístia (litterfall), čím sa prepája produkcia nad zemou s ukladaním uhlíka v pôde.

Štúdia, ktorá vychádza z terénnych meraní v subtropickom experimente BEF-China, simulovala rast stromov, opadávanie lístia a jeho rozklad v závislosti od rôznych priestorových usporiadaní druhov stromov – od zoskupení druhov (bloky) až po náhodné rozloženia. Zistenia sú prekvapivé a naznačujú, že priestorové usporiadanie druhov stromov je kritickým komponentom určujúcim vzťahy medzi biodiverzitou a funkciami ekosystému. Procesy ako opadávanie lístia, konkurencia o svetlo a príjem živín sú priestorovo obmedzené a určené interakciami medzi susednými stromami. Množstvo lístia dopadajúceho na zem klesá so zvyšujúcou sa vzdialenosťou od stromu, ktorý ho produkuje, čo ovplyvňuje jeho prínos k vrstve lesnej podstielky a jej rozkladu.

Simulácie ukázali, že zvýšenie priestorovej heterogenity druhov stromov v lesoch zložených z ôsmich druhov stromov viedlo k viacerým pozitívnym zmenám:

• Vyššia produkcia biomasy.
• Rovnomernejšie rozloženie opadaného lístia.
• Zvýšený rozklad opadaného lístia.
• Zlepšené cykly dusíka a uhlíka.

Zvýšená priestorová heterogenita tiež viedla k vyššej druhovej diverzite podstielky, čo je faktor, ktorý preukázateľne podporuje rozklad lístia. Tieto efekty sú obzvlášť výrazné v lesoch bohatých na druhy, kde priestorové usporiadanie hrá kľúčovú úlohu vo fungovaní ekosystému. Interakcia medzi bohatosťou druhov a priestorovou heterogenitou poukazuje na zásadný aspekt interakcií medzi druhmi pre fungovanie ekosystému. Pozitívny vzťah medzi bohatosťou druhov stromov a ekosystémovými funkciami, ako je rozloženie opadaného lístia a rozklad, je maximalizovaný, keď sú rôzne druhy stromov vysadené úplne náhodne, a zostáva obmedzený, keď sú druhy agregované do blokov.

Pre lesné hospodárstvo sú tieto zistenia mimoriadne dôležité. Hoci je úplne náhodná výsadba z ekologického hľadiska ideálna, v praxi môže byť náročná na riadenie. Štúdia však navrhuje sľubný kompromis: výsadbu stromov v radoch. Tento prístup môže podstatne zlepšiť fungovanie lesa v porovnaní s blokovými výsadbami, pričom zachováva praktickú realizovateľnosť manažmentu. Napríklad, výsadba ôsmich druhov v radoch namiesto blokov zvýšila mieru rozkladu uhlíka o 10%, čím sa takmer o tretinu znížil rozdiel oproti plne náhodnému usporiadaniu.

Záverom, zalesňovanie a opätovné zalesňovanie sú kľúčové nástroje na zmiernenie klimatických zmien. Avšak, ako ukazuje táto štúdia, nie je dôležité len to, aké druhy sadíme, ale aj to, ako ich priestorovo usporiadame. Explicitné zohľadnenie priestorového usporiadania pri výsadbe stromov môže výrazne optimalizovať prínosy biodiverzity pre cykly živín, sekvestráciu uhlíka a zmiernenie klimatických zmien. Budúci výskum by mal prijať integračné prístupy kombinujúce základné a aplikované perspektívy, zdôrazňujúc úlohu interakcií medzi druhmi a ich ekologických dôsledkov naprieč priestorovými škálami. JaroR

Štúdia je publikovaná v časopise Nature Communications .