Prirodzený vývoj lesov
Vývoj prírodných horských lesov prebieha v dvoch súvisiacich cykloch. Počas malého vývojového cyklu sa opakovane striedajú tri základné vývojové štádiá - tj. dorastania, optima a rozpadu. V štádiu rozpadu postupne odumierajú jednotlivé stromy alebo skupinky stromov. Druhové zloženie lesa sa pri tom nemení. Pri veľkom vývojovom cykle dochádza k cyklickým zámenám dominantných drevín, ktoré prebiehajú v lesoch po veľkoplošnom odumieraní úrovňových stromov z vnútorných príčin, alebo následkom vonkajších prírodných činiteľov, akými sú vietor alebo hmyz. Tento cyklus je typický pre prirodzené ihličnaté lesy.
Jedným z kľúčových činiteľov, ktoré ovplyvňujú vývoj lesov, sú disturbancie (narušenia, kalamity, poškodenie lesa). Sú spojené s odumretím jednotlivých stromov ale aj celých dospelých porastov drevín. Disturbancie menšieho rozsahu inicializujú proces obnovy (regenerácie) predovšetkým drevinovej zložky lesného ekosystému (malý cyklus). Disturbancie, od určitej veľkosti a intenzity, inicializujú sukcesiu lesa a jeho vývoj v rámci veľkého vývojového cyklu. Počas sukcesie lesa pionierske dreviny pripravujú podmienky pre dreviny prechodného a klimaxového lesa a vytvárajú vhodné prostredie, vrátane chemických vlastností pôdy, pre obnovu a rast klimaxových drevín. Obnovujú úrodnosť pôdy. Zložky každého ekosystému sú adaptované na určitý režim disturbancií (kalamít). Jeho narušenie môže mať negatívny vplyv na lesy. Prírodné disturbancie obnovujú rovnováhu v ekosystémoch, ich vitalitu a diverzitu krajiny. Naproti tomu disturbancie, na ktoré nie sú ekosystémy adaptované, majú väčšinou opačné účinky.
Vplyv súčastného spôsobu obhospodarovania a imisií na vývoj lesov
Typické neprirodzené disturbancie (antropické a antropogénne) sú ťažba dreva, odvoz biomasy a imisie. Ekosystémy nie sú dlhodobo adaptované na tento typ disturbancií. Antropické a antropogénne disturbancie predstavujú novú záťaž pre ekosystémy. Vzhľadom k tomu že les je detritový ekosystém, zvlášť ťažba dreva a odvoz biomasy predstavujú najvážnejší zásah do prirodzeného vývoja lesa. Kumulatívnym pôsobením týchto disturbancií môže dojsť k vzniku reťazových porúch v lesných ekosystémoch a dlhodobému zhoršovaniu ich zdravotného stavu. Za ďalšie neprirodzené disturbančné faktory možno považovať selektívne odstraňovanie pionierskych drevín z lesných porastov, umelé zalesňovanie, zvlášť nepôvodnými drevinami a používanie pesticídov.
Vývoj prirodzene sa vyvíjajúcich lesných ekosystémov smeruje k optimálnej ekologickej stabilite a optimálnemu zdravotnému stavu, ktoré vznikajú po dosiahnutí ekologickej rovnováhy. Čím sú prirodzené procesy viac narušené antropickými a antropogénnymi zásahmi, tým je v ekosystémoch väčšia tendencia k výskytu veľkoplošných disturbancií spôsobených abiotickými a biotickými faktormi. S mierou narušenia prirodzených procesov súvisí aj odklon vývoja lesa od malého k veľkému vývojového cyklu. Na druhej strane, aj v niektorých typoch prirodzeného lesa je veľký vývojový cyklus bežným spôsobom obnovy lesa.
Charakter disturbancií a vývoj lesa v TANAP-e
V súvislosti s úrovňou zasiahnutia lesných ekosystémov antropickými a antropogénnymi disturbanciami možno v tatranských lesoch rozlíšiť dve základné typy priebehu vývoja lesov a charakteru disturbancií.
Horské smrečiny - systém: vietor / hmyz
Prirodzené horské smrečiny (smrekový vegetačný stupeň) sú v menšej miere zasiahnuté ťažbou dreva, odvozom biomasy a umelým zalesňovaním smrekom. Drevinové zloženie nie je výrazne zmenené a odpovedá prírodným podmienkam. Štruktúra lesných porastov sa vo väčšej, alebo menšej miere podobá prirodzenej. Staré alebo oslabené stromy, pripadne celé porasty vo fáze rozpadu odumierajú účinkom disturbancií spôsobených vetrom, alebo podkôrnym hmyzom. V závislosti od veľkosti plochy zasiahnutej disturbanciou sa porasty vyvíjajú v rámci typického malého alebo veľkého vývojového cyklu.
V súvislosti so znečisteným ovzduším, globálnym otepľovaním a častejším výskytom ničivých víchric, v súčasnosti dochádza k zvyšovaniu frekvencie výskytu a k rastu veľkosti plôch ktoré zasahujú premnoženia podkôrneho hmyzu.
Umelo založené smrekové monokultúry - novodobé odumieranie smrečín
Umelo založené smrekové monokultúry v nižších polohách, hlavne v podhorí Tatier, majú silno zmenené drevinové zloženie a navyše aj priestorovú štruktúru. Vo východnej časti Tatier (Belanske Tatry), boli v nižších polohách zmiešané lesy tvorené smrekom, jedlou a bukom. Drevinové zloženie lesov nižších polôh centrálnych Tatier nie možné presne zrekonštruovať. Existujú dve hypotézy. Prvá „bezbukového pásma - tajgy" predpokladá existenciu takej zóny v oblasti. Vzhľadom k tomu, že oblasť nepravidelne, približne každých 100 rokov zasahujú silné víchrice, lesy by sa vyvíjali v rámci veľkého cyklu. Striedali sa tu porasty s prevahou pionierskych drevín (breza, jarabina) a porasty s prevahou smreka. Hypotéza „zmiešaných lesov s bukom" predpokladá aj v tejto oblasti prítomnosť buka a existenciu zmiešaných smreko-buko-jedľových lesov. Pri druhej hypotéze by sa prirodzene lesy vyvíjali v rámci veľkého alebo malého cyklu v závislosti od rozsahu disturbancií.
V súčasnosti sú tieto smrekové monokultury z veľkej časti postihnuté novodobým odumieraním smrečín. Jednotlivé stromy v postihnutých porastoch začínajú jednotlivo žltnúť a neskôr odumierať. Oslabené stromy často napáda drevokazná huba - podpňovka (Armillaria sp.). Odumieranie má chronický charakter. V týchto porastoch je v podstate trvalo premnožený podkôrny hmyz. Pomerne rýchlo dochádza odumretiu celých porastov účinkom hmyzu a vetra. Príčiny tohto odumierania sú niekoľko generačné pestovanie a ťažba smreka na nepôvodných stanoviskách, následné vyčerpanie pôdy, znečistené ovzdušie a zmeny klímy. Rozdiel voči klasickým gradáciám podkôrneho hmyzu je v tom, že v prípade novodobého odumierania smrečín nedochádza k jeho zastaveniu. Aj nasledujúca generácia mladých smrekov žltne a odumiera, a to platí aj pre mladé porasty.
Priame následky víchrice v novembri 2004
Bezprostrednou príčinou veľkého poškodenia lesných porastov v tatranskej oblasti bol silný prepadový vietor s rýchlosťou sile orkánu. Víchrice podobnej intenzity sa v Tatrách nepravidelne opakujú a zasahujú hlavné územie v podhorí. Vietor poškodil hlavne rovnoveké smrekové monokultúry v podhorí, založené približne pred 80 rokmi. Tieto porasty mali zlý zdravotný stav a na veľkej väčšine plochy boli postihnuté novodobým odumieraním smrečín. Celkovo bolo v TANAP-e zasiahnutých viac ako 12 000 hektárov lesných porastov, čo bolo približne 2,5 milióna m3 vývratov a zlomov. Zasiahnuté boli podobné územia ako pri vetrovej kalamite v roku 1915. Rozsah poškodenia bol väčší.
Vzhľadom na to, že vo viacerých porastoch náporu vetra aspoň z časti odolali smrekovce a listnaté dreviny, možno konštatovať že drevinové zloženie a priestorová štruktúra porastov, ktorá bola odlišná od prírodnej (rovnoveké smrekové monokultúry), mala významný, i keď nie jediný, podiel na rozsahu katastrofy. Vietor najviac poškodil porasty silno ovplyvnené antropickými a antropogénnymi disturbanciami (hlavné faktory: ťažba dreva, umelé zalesňovanie smrekom).
V prípade, že by na mieste smrekových monokultúr boli pôvodné lesy neovplyvnené antropickými a antropogénnymi disturbanciami, rozsah poškodenia by bol výrazne menší. Vyššie položené relatívne zachovalé lesy smrekového vegetačného stupňa sú mimo zóny, ktorú obyčajne zasahujú víchrice takejto intenzity.
Opatrenia po víchrici z novembra 2004
Po víchrici v novembri 2004 začal proces zložitých a náročných diskusií o budúcnosti TANAP-u. Do nich sa zapojili organizácie ministerstva životného prostredia, aj pôdohospodárstva, neštátni vlastníci lesov, mimovládne ochranárske organizácie, občania a rôzne záujmové skupiny. Vzhľadom na predpokladanú gradáciu podkôrneho hmyzu bola vypracovaná variantná prognóza ďalšieho vývoja. Ministerstvo životného prostredia rozhodlo o ponechaní vývratov a zlomov v navrhovanej jadrovej zóne TANAP-u (Návrh správy TANAP-u z roku 2006) bez zásahu a to aj s vedomím toho, že pravdepodobne dôjde k premnoženiu podkôrneho hmyzu. Išlo zhruba o 8 % všetkých vývratov a zlomov. Najviac nespracovanej kalamitnej hmoty ostalo na dne Tichej a Kôprovej doliny. Na ostatnom území boli ležiace stromy pomerne rýchlo vyťažené.
S týmto riešením nebola v podstate spokojná ani jedna zo zúčastnených záujmových skupín. Došlo k vyťaženiu oveľa väčšieho objemu dreva, ako odporúčala misia IUCN v roku 2005. Lesohospodári požadovali generálnu výnimku na vyťaženie všetkých vývratov a zlomov, aby zabránili premnoženiu podkôrneho hmyzu. Neboli vyriešené požiadavky neštátnych vlastníkov lesa. Problémom zostáva aj vnímanie následného premnoženia podkôrneho hmyzu časťou verejnosti. Aj napriek tomu, možno označiť vzniknuté riešenie za pragmatické. V danom právnom stave, ekonomických podmienkach a stupni poznania by sme ťažko našli lepšie riešenie, ako to ktoré bolo prijaté.
Vývoj lesa na plochách zasiahnutých víchricou
Na plochách, ktoré boli ponechané bez zásahu, ležiace kmene ďalej chránili prirodzené zmladenie lesa, ktoré tam bolo už pred víchricou. Zároveň tu došlo aj k bohatému prirodzenému zmladeniu pionierskych drevín. Je tu zaistená trvalosť lesa, ktorý sa ďalej vyvíja v rámci veľkého cyklu.
Na plochách, kde boli vyťažené zlomy a vývraty, došlo častokrát k likvidácii prirodzeného zmladenia pri doprave dreva. Na vyťaženej ploche vznikli extrémne podmienky nevhodné pre zbytky prirodzeného zmladenia a pre novo vysadené kultúry. Tieto plochy zarástli porastami tráv (smlz) a vznikli tu ťažko-zalesnitelné holiny. Trvalosť lesa je prerušená. Bude trvať niekoľko desiatok rokov, pokým sa les obnoví na celej vyťaženej ploche. Pri rekonštrukcii lesa na vyťažených plochách sa bude postupovať podľa projektu revitalizácie. V jeho rámci bola vytvorená koncepcia odolných „mozaikových" porastov. Počíta sa s využívaním prirodzeného zmladenia a sukcesie lesa. Bude sa aj umelo zalesňovať. Navrhované drevinové zloženie zodpovedá hypotéze „bezbukového pásma" o pôvodnom drevinovom zložení. Vzhľadom k tomu, že sa bude zalesňovať drevinami zodpovedajúcimi predpokladanému pôvodnému zloženiu, štruktúra porastov bude diferencovaná a zároveň bude využité prirodzené zmladenie a sukcesia. Novo-vzniknutý les bude podstatne odolnejší ako pôvodný, ktorý tam bol pred víchricou v novembri 2004. Keďže nepoznáme presné pôvodné zastúpenie drevín. Návrh drevinového zloženia pre umelé zalesňovanie je vždy subjektívny. Nikdy nie je isté, či umelo vysádzané dreviny sú práve ho najvhodnejšie z hľadiska obnovenia rovnováhy v prírode. Pred 100 rokmi boli bolo z hľadiska leso-hospodárov odborne podložené zalesňovať hlavne smrekom. Fakt, že sa naďalej počíta aj s umelým zalesňovaním smrekom, a prirodzený vývoj lesného ekosystému bol narušený ťažbou dreva, znamená, že je pravdepodobné pretrvávanie novodobého odumieranía smrečín aj v nasledujúcej generácii lesa. Intenzita odumierania však bude pravdepodobne nižšia.
Gradácia podkôrneho hmyzu po víchrici v novembri 2004
V oblasti zasiahnutej novodobým odumieraním smrečín bola vysoká úroveň populácie podkôrneho hmyzu už pred víchricou v novembri 2004. V oblasti Tatranskej Javoriny prebieha premnoženie podkôrneho hmyzu ako následok vetrovej kalamity z roku 2002. Podkôrny hmyz tu obsadzoval stojace stromy. Na druhej strane, v Tichej a Kôprovej doline a v zóne medzi Podbanským a Vyšnými Hágmi bola úroveň jeho populácie nízka.
V roku 2005 sa podkôrny hmyz vyvíjal na ležiacich stromoch. O rok neskoršie došlo k prvým náletom na stojace stromy v okolí vývratísk v oblastiach zasiahnutým novodobým odumieraním smrečín. Veľká časť populácií sa však ešte vyvíjala na vývratoch. V roku 2007 došlo k hlavnému prechodu populácii podkôrneho hmyzu z ležiacich stromov na stojace stromy v okolitých porastoch. K najväčšiemu rozsahu odumretia starších smrekov došlo v oblasti okolo Smokovcov a Tatranskej Lomnice. Tieto porasty boli najviac postihnuté novodobým odumieraním smrečín. Okrem vysokých počiatočných populácií podkôrneho hmyzu, boli aj v tejto oblasti ponechané niektoré plochy vývratísk bez zásahu. Ďalším významným faktorom bola aj náchylnosť smrečín na južne orientovaných svahov morén na stres zo sucha. Pôdy na skalných morénach majú zníženú schopnosť zadržiavať vlahu. Smreky oslabené suchom sa nedokážu dostatočne brániť náletu podkôrneho hmyzu. Do roku 2004 bola s tatranskej oblasti zistená maximálna rýchlosť šírenia premnoženia podkôrneho hmyzu (zóny smrekov napadnutých podkôrnym hmyzom) menej ako 100 m za rok. V roku 2007 došlo šíreniu rýchlosťou niekoľko sto metrov za rok.
Druhou významnou oblasťou šírenia sa podkôrneho hmyzu je oblasť Tichej a Kôprovej doliny. Vzhľadom k nižšiemu počiatočnému stavu populácii a väčšiemu zastúpeniu mladších a zmiešaných porastov, je šírenie premnoženia v tejto oblasti podstatne menej intenzívne. Lykožrúty tu začali nálet na hlavne južne orientované staršie smrekové porasty na skalnatých (skeletnatých) pôdach. Podkôrny hmyz je silne premnožený aj na stojacich porastoch postihnutých novodobým odumieraním smrečín, hlave v oblasti Spišskej Belej.
V zóne medzi Štrbským Plesom a Vyšnými Hágmi boli v podstate všetky ležiace stromy načas vyťažené. Na okraji kalamitnej plochy ostalo stáť množstvo smrekovcov. V tejto zóne je nálet podkôrneho hmyzu na stojace stromy minimálny.
V roku 2007 bola populácia podkôrneho hmyzu TANAP-e vo fáze rastu. Ten obsadil najviac oslabené stromy na porastových stenách a na skalnatých pôdach, ktoré majú zníženú schopnosť zadržiavať vlahu. Zostávajúce stromy už nebudú tak oslabené a budú mať väčšiu schopnosť brániť sa náletu lykožrútov. V roku 2008 sa stane kľúčovým faktorom počasie. Môžeme predpokladať že objem napadnutých stromov bude porovnateľný s rokom 2007.
Na väčšine plochy je premnoženie podkôrneho hmyzu v prírodných rezerváciách izolované od okolitých smrekových lesov rozsiahlou kalamitnou holinou. Premnoženie sa šíri do vnútra rezervácií, kde je chápané ako prirodzený proces, a teda by nemalo predstavovať nijaký problém. Najrizikovejšie sú okraje bezzásahovej zóny, kde sú lesy vo vlastníctve neštátnych vlastníkov. Na východnom okraji sa nachádzajú lesy zasiahnuté novodobým odumieraním smrečín. Prípadné ťažkosti zo šírením premnoženia podkôrneho hmyzu smerom na východ nemôžu podstatne zmeniť situáciu. Na západe však leží rozsiahle pásmo lesov Západných Tatier, ktoré sú vo vlastníctve rôznych neštátnych subjektov. Na väčšine tohto územia je možné zasahovať proti podkôrnemu hmyzu. Táto oblasť zatiaľ nie je [RJ1] zasiahnutá novodobým odumieraním smrečín. V prípade ťažkostí s vykonávaním opatrení ochrany lesa pred podkôrnym hmyzom tu môžu vzniknúť rozsiahle územia kalamitných holín. Súčastný stav zodpovedá realistickému scenáru vývoja populácií podkôrneho hmyzu.
Gradácia podkôrneho hmyzu je prirodzená disturbancia v smrekových lesoch. V Tatrách inicializuje vývoj v rámci veľkého vývojového cyklu a procesy regenerácie lesných porastov a pôdy. Súčasný pomerne veľký rozsah gradácie vo veľkej miere súvisí s antropogennymi disturbanciami. Lesné porasty sú oslabené imisiami a čoraz častejšie sa vyskytujúcim suchom. Vyššia teplota zvyšuje aktivitu podkôrneho hmyzu. Jeho vysoká počiatočná populácia v oblastiach postihnutých hromadným odumieraním smrečín je následkom pestovania umelo založených smrekových monokultúr.
V smrekových lesoch v okolí bezzásahovej zóny zasiahnutej premnožením zákonite vznikne pásmo holín po kalamitnej ťažbe. V prípade, že by tam boli pôvodné porasty s prirodzeným drevinovým zložením, pásmo holín by nevzniklo.
Prognóza ďalšieho vývoja
Naštartovanú gradáciu podkôrneho hmyzu v TANAP-e, ako súčasť prírodných procesov, už nie je možné zastaviť bez toho, aby sa vážne poškodil národný park, alebo aby sa ohrozilo obyvateľstvo podtatranských obcí. V roku 2007 došlo k pomerne rýchlemu šíreniu podkôrneho hmyzu v oblasti okolo Smokovcov a Tatranskej Lomnice. Teoreticky by bolo možné urobiť v roku 2008 intenzívne a precízne zásahy a asanovať všetky čerstvo napadnuté stromy. Na takéto zastavenie ďalšieho šírenia by bolo nutné spíliť a asanovať stromy na takej výmere, akú v roku 2007 obsadil podkôrny hmyz. Vznikli by však rozsiahle porastové okraje, ktoré by poškodzoval vietor, a problém by sa opakoval.
S veľkou pravdepodobnosťou ostanú prísne prírodné rezervácie (5. stupeň ochrany prírody, navrhovaná jadrová zóna TANAP-u) aj naďalej bez zásahu. Zatiaľ nie je jasný osud dna Tichej a Kôprovej doliny. Na jar v roku 2007 tu došlo k pokusu vyťažiť ležiace kmene. Mimovládny ochrancovia prírody však zablokovali túto ťažbu. V súčasnosti sa problém rieši súdnou cestou. Ťažbu vyšetruje aj Európska únia. V prípade ponechania prísnych rezervácií bez zásahu sa v nich dokončí gradácia podkôrneho hmyzu. Lesy sa budú ďalej vyvíjať v rámci veľkého cyklu. Trvalosť lesa na tomto území nebude prerušená. V okolí bezzásahového územia vznikne pásmo holín po kalamitnej ťažbe. S veľkou pravdepodobnosťou sa aj na vzniknutých holinách bude postupovať podľa revitalizačného projektu, v priebehu niekoľkých desiatok rokov tu vzniknú relatívne odolné lesné porasty so stanovištne vhodným drevinovým zložením.
Záver
V prípade že sa nič podstatné nezmení, z TANAP-u sa v priebehu niekoľkých desiatok rokov stane vzorný národný park, ktorý bude spĺňať kritéria IUCN. V jadrovej zóne bude bez-zásahový režim. Budú tam zdravé a zelené lesy. V okolí rezervácií bude pás odolných lesov s druhovým zložením pomerne blízkym prirodzenému, v ktorom sa bude postupovať podľa zásad prírode blízkého obhospodarovania lesa.
(blog je zostručnená verzia článku ktorý vyšiel v "Ochrane přírody" 1/2008. Informácie o podkôrnom hmyze sú k stavu v januári 2008 ).
