Biome Roots Initiative
dynamika ekosystemów zadrzewień brzozowych I biomu glebowego w warunkach zmiany klimatu Biome Roots Initiative Brzoza, przez dziesięciolecia uznawana za jeden z najbardziej odpornych i ekspansywnych...
Brzoza, przez dziesięciolecia uznawana za jeden z najbardziej odpornych i ekspansywnych gatunków pionierskich Europy Środkowej, coraz wyraźniej staje się symbolem zmian zachodzących w środowisku pod wpływem destabilizacji klimatu. W wielu regionach obserwuje się przyspieszone zamieranie brzóz, związane z narastającym deficytem wody, cieplejszymi zimami, zanikiem pokrywy śnieżnej oraz rosnącą presją organizmów pasożytniczych i patogenów.
Fundacja NaturKraft prowadzi obserwacje dotyczące dynamiki rozwoju naturalnych zadrzewień brzozowych oraz procesów biologicznych zachodzących w glebie pod wpływem zmieniających się warunków klimatycznych. Szczególnym przedmiotem badań są zależności pomiędzy brzozami (Betula pendula, Betula pubescens), mikroorganizmami glebowymi, grzybami mikoryzowymi oraz sukcesją biologiczną na terenach ubogich i zdegradowanych.
Brzoza należy do najważniejszych gatunków pionierskich Europy. Szybko kolonizuje nieużytki, tereny poeksploatacyjne, gleby lekkie oraz obszary zaburzone działalnością człowieka. Dzięki zdolności do wzrostu w trudnych warunkach odgrywa istotną rolę w inicjowaniu odbudowy ekosystemów. Jednak współczesne zmiany klimatu coraz silniej wpływają na kondycję tych drzew. Jednym z głównych problemów jest zmieniający się bilans wodny. Brzozy posiadają stosunkowo płytki system korzeniowy, przez co są szczególnie wrażliwe na brak wilgoci w powierzchniowych warstwach gleby. Dawniej istotnym źródłem wody była stopniowo topniejąca pokrywa śnieżna. Obecnie coraz częściej występują zimy bezśnieżne oraz długotrwałe okresy suszy już wczesną wiosną, co prowadzi do silnego stresu fizjologicznego drzew.
Osłabione brzozy stają się podatne na działanie organizmów pasożytniczych, w tym jemioły (Viscum album), której ekspansja wyraźnie przyspiesza wraz ze wzrostem temperatur. Pasożyt pobiera z drzewa wodę oraz składniki mineralne, dodatkowo pogłębiając skutki suszy. W wielu przypadkach prowadzi to do zamierania całych koron w ciągu jednego lub dwóch sezonów wegetacyjnych. W projekcie NaturKraft szczególną uwagę poświęca się jednak nie tylko samemu procesowi obumierania drzew, ale również reakcjom całego ekosystemu. Badania obejmują analizę zmian mikrobiologicznych zachodzących w glebie pod brzozami, wpływu grzybów mikoryzowych na odporność drzew oraz dynamiki naturalnej sukcesji roślinnej w obszarze zadrzewień. Obserwowane są także różnice w zachowaniu brzóz rosnących na glebach piaszczystych, gliniastych, poindustrialnych oraz terenach o podwyższonej retencji wodnej.
Istotnym obszarem badań pozostaje pytanie, czy odpowiednio funkcjonujące życie glebowe może zwiększać odporność drzew na stres klimatyczny. Analizowane są relacje pomiędzy brzozami a grzybami symbiotycznymi, odpowiedzialnymi za transport wody i składników pokarmowych, a także wpływ martwego drewna i naturalnej materii organicznej na regenerację siedlisk. Zmiany zachodzące w populacjach brzóz mają znaczenie znacznie szersze niż tylko kondycja pojedynczego gatunku. Brzoza tworzy siedliska dla setek organizmów – owadów, mchów, porostów oraz grzybów związanych z młodymi lasami pionierskimi. Jej zanikanie może prowadzić do głębokich zmian w strukturze całych ekosystemów, szczególnie na terenach marginalnych i regenerujących się po działalności człowieka. Projekt NaturKraft stanowi próbę zrozumienia tych procesów w skali lokalnej i krajobrazowej – od poziomu mikroorganizmów glebowych po dynamikę całych zadrzewień w warunkach szybko zmieniającego się klimatu.
Bibliografia – Brzoza (Betula pendula, Betula pubescens) – zmiany klimatu, susza, mikroorganizmy glebowe
• Boczoń, A. et al. (2021). Drought in the forest breaks plant–fungi interactions. Trees. Publikacja dotycząca wpływu suszy na relacje między drzewami a grzybami mikoryzowymi oraz konsekwencji dla zdrowotności lasów.
• Usman, M. et al. (2021). Mycorrhizal Symbiosis for Better Adaptation of Trees to Climate Change-Induced Stress. Frontiers in Forests and Global Change.
• Przegląd roli mikoryzy w zwiększaniu odporności drzew na suszę i stres klimatyczny.
• Milović, M. et al. (2021). How mycorrhizas can help forests to cope with ongoing climate change. Opracowanie dotyczące znaczenia grzybów mikoryzowych dla stabilności ekosystemów leśnych.
• Hannus, S. (2018). The intraspecific drought tolerance of Betula pendula Roth. Swedish University of Agricultural Sciences. Analiza tolerancji brzozy brodawkowatej na stres suszowy w warunkach ocieplającego się klimatu.
• Staddon, P.L. et al. (2003). Mycorrhizal fungal abundance is affected by long-term climatic manipulations. Badania nad wpływem ocieplenia klimatu i suszy na funkcjonowanie grzybów mikoryzowych.
• Skubała, P. (2024). Mycorrhiza and climate change. Opracowanie dotyczące wpływu zmian klimatycznych na funkcjonowanie mikoryzy i migrację drzew.
• Charra-Vaskou, K. et al. (2022). Xylem embolism and bubble formation during freezing suggest complex dynamics of pressure-tension in Betula pendula stems. Badania nad wpływem cykli zamarzania i odmarzania na transport wody u brzozy.
