logo
FA 2/2021 klucz do lasu

Piotr Łakomy

Rozwój i wyzwania nauk leśnych

Rozwój i wyzwania nauk leśnych 1

Są miejsca, gdzie zielony kolor w koronach sosen to prawie wyłącznie krzewiki jemioły.

Rozwój nauk leśnych w Polsce należy rozpatrywać pod kątem ich związku z gospodarką, jakością życia społeczeństwa, jak również ochroną przyrody. Ich postrzeganie wyłącznie przez pryzmat produkcji drewna dawno się wyczerpało.

Lasy są ważne w życiu społeczeństw i z tego wynika ich szczególna pozycja we współczesnej nauce. Są stabilizatorem środowiska przyrodniczego, a także rozwoju ekonomicznego, pełnią funkcję ochronną nie tylko dla środowiska, krajobrazu, lecz dla całej przyrody, mają również chronić bioróżnorodność, przyczyniać się do zdrowia ludzi, wzmacniać rozwój wsi, zapewniać korzystny obieg wody, chronić klimat. Przedmiotem badań leśnych jest przede wszystkim las jako ekosystem, a także jako obiekt gospodarczy i przestrzeń w różny sposób użytkowana przez ludzi. Lasy są niezwykle złożonym obszarem badawczym, stąd istotna i wymagana jest kompleksowość oraz interdyscyplinarność w badaniach tak dużych systemów przyrodniczych.

Rozwój nauk leśnych zależy od wielu czynników, między innymi od wykorzystywania najnowszych technologii w procesie badawczym, w tym badań molekularnych, technik teledetekcyjnych, geomatycznych, skaningu laserowego, jak również modelowania matematycznego w zakresie prognozowania zjawisk zachodzących w lesie oraz jego stanu. W dobie wykorzystywania najnowszych i innowacyjnych technologii klasyfikowanie nauk leśnych jako wyłącznie praktycznych jest niezrozumieniem rzeczywistego postępu, który dokonał się w tej dyscyplinie na przestrzeni ostatnich dziesięcioleci. Trzeba spojrzeć na nauki leśne przez pryzmat wyróżniających je cech, czyli kompleksowości, interdyscyplinarności i długotrwałości. Postrzeganie ich wyłącznie przez pryzmat produkcji drewna dawno się wyczerpało, a rozwój należy rozumieć nieco szerzej pod względem ich związku z gospodarką, rozwojem społeczeństwa, ochroną środowiska i przyrody. Lasy spełniają różne funkcje, z których najważniejsze są funkcje przyrodnicze (ochronne), społeczne, a także wymieniane na końcu ustawy o lasach (1991) funkcje produkcyjne (gospodarcze). Warto zaznaczyć, że lasy ochronne zajmują 53% powierzchni leśnej Lasów Państwowych.

Rozwój i wyzwania nauk leśnych 2

Ols jesionowy zimową porą

Pozycja dyscypliny

Biorąc pod uwagę choćby trzy wymienione wyżej funkcje lasów, nie można rozwiązywać problemów naukowych stawianych współcześnie przed naukami leśnymi w obrębie wąskiej specjalności. Wymagają one współdziałania wielu obszarów badawczych, w tym także zaliczanych do nauk podstawowych, choćby w obszarze badań nad znaczeniem tak zwanego martwego drewna dla bioróżnorodności ekosystemów. Oczywiście z jednej strony charakteryzują one rzeczywistość, dostarczając nowych informacji, a z drugiej pokazują możliwości wykorzystania zasobów naturalnych i czerpania korzyści w taki sposób, aby ta działalność nie naruszała równowagi ekosystemów. Stosowanie najnowszych technologii i aparatury badawczej daje możliwości poznawcze, pozwala sprostać wyzwaniom dzisiejszych czasów, poszerzyć wiedzę o zjawiskach i zależnościach występujących w lesie, a także wypracować lepsze modele zarządzania środowiskiem naturalnym. Dla dzisiejszego leśnictwa ważna jest wiedza i narzędzia wspierające w podejmowaniu ważnych decyzji. W związku z tym badacze z zakresu leśnictwa poszukują wspólnej płaszczyzny do badań z zakresu nauk leśnych oraz ścisłych i przyrodniczych, inżynieryjno-technicznych, a także humanistycznych i społecznych.

Czy można stwierdzić, że nauki leśne są marginalizowane przez system klasyfikacji naukowej? Do 2018 roku w trójstopniowej systematyce nauki w Polsce (Dz.U. z 2011 r. Nr 179, poz. 1065) nauki leśne były zakwalifikowane do obszaru nauk rolniczych, leśnych i weterynaryjnych, dziedziny nauk leśnych, która obejmowała dwie dyscypliny naukowe: drzewnictwo i leśnictwo. W nowym, dwustopniowym podziale nauk w Polsce nauki leśne stały się dyscypliną naukową w dziedzinie nauk rolniczych (Dz.U. z 2018 r. poz. 1818), których rola w Polsce jest dużo mniejsza niż rola lasów dla rozwoju gospodarki i społeczeństwa, mimo że lasy pokrywają 30% powierzchni kraju. W Krajowym Programie Badań, w założeniach polityki naukowo-technicznej i innowacyjnej państwa, pośród priorytetowych kierunków badań naukowych i prac rozwojowych leśnictwo zostało wymienione w pkt. 5.: „środowisko naturalne, rolnictwo i leśnictwo”, a samo słowo „leśnictwo” w rozwinięciu tego punktu pojawia się tylko trzykrotnie w kontekście leśnictwa niepublicznego, zmian klimatycznych i różnorodności biologicznej, natomiast nie ma odniesienia do gospodarki leśnej czy leśnictwa publicznego.

Rozwój nauk leśnych zależy także od potencjału ludzkiego, warsztatu badawczego, wykorzystania innowacyjnych i nowoczesnych technologii oraz aparatury, umiejętności tworzenia zespołów interdyscyplinarnych, a przede wszystkim jakości publikowania wyników badań w czasopismach o zasięgu międzynarodowym. Przeszukując światowe bazy danych, a opierając się na Web of Science, po wpisaniu do wyszukiwarki słowa „leśnictwo” uzyskuje się bazę ponad 36 tysięcy publikacji dotyczących problemów światowego leśnictwa. W ostatnich latach pojawiło się ponad dwa tysiące publikacji rocznie na ten temat. W wykazie czasopism naukowych według dyscyplin naukowych można stwierdzić, że wśród ponad 30 tys. tytułów do dyspozycji naukowców publikujących w dyscyplinie nauki leśne znajduje się ich 1.463. Czy to jest liczba marginalna? Biorąc pod uwagę, że 19 dyscyplin naukowych ma do dyspozycji mniej czasopism, 6 podobną liczbę, a 18 zdecydowanie większą, naukowcy publikujący w dyscyplinie nauki leśne mają szeroki wybór czasopism różnej rangi. Najwięcej czasopism związanych jest z dyscypliną inżynieria biomedyczna (10.641) i nauki o zdrowiu (8.788). Natomiast dyscyplinie biologia przypisano 4.926 czasopism, dyscyplinie nauki o ziemi i środowisku 1.232, a dyscyplinie rolnictwo i ogrodnictwo 3.656. Aż 84 czasopisma naukowe na świecie w swoim tytule mają słowa „leśny”, „leśnictwo” lub „las”.

Największymi wyzwaniami stojącymi przed naukami leśnymi i leśnictwem są zmiany klimatu, jak również powiązanie funkcji lasów z jakością życia człowieka i trwałością biosfery. Niektórzy sądzą, że właśnie te problemy zdominują XXI wiek. Wartościowanie przyrody ze względu na wartości ekologiczne i intelektualne staje się potrzebą nowoczesnego podejścia do leśnictwa oraz ochrony przyrody. Badania z zakresu nauk leśnych powinny brać pod uwagę wpływ gospodarki leśnej na ochronę przyrody, a także rolę ochrony przyrody w gospodarce leśnej, w zagadnieniach społecznych i środowiskowych.

Mnogość funkcji społecznych

Rozwój i wyzwania nauk leśnych 3

Młode pokolenie dębów

Rośnie znaczenie wartości społecznych, kulturowych, niematerialnych lasów przy równoczesnym wzroście ich wartości produkcyjnej, gospodarczej i materialnej. Rośnie także nacisk różnych grup społeczno-gospodarczych artykułujących własne potrzeby i wymagania w stosunku do gospodarzy-zarządców lasów. Poszczególne grupy społeczne mają różne oczekiwania w stosunku do lasu i środowiska przyrodniczego. Dla jednych las stanowi odskocznię od zgiełku wielkomiejskiego, szukają tu ciszy, relaksu, natchnienia, inni poszukują kontaktu z naturą czy – jak określają – „dziką przyrodą”. Jeszcze inni chcieliby, żeby na las składały się wyłącznie „stare drzewa”, a przecież żeby dorosnąć do wieku dojrzałego muszą przejść przez wszystkie fazy rozwojowe od kilkucentymetrowej siewki. Denerwuje ich każde wycięte w lesie drzewo. Cóż to oznacza, że drzewo jest stare? Często mierzymy starość drzew wiekiem człowieka, bo o stulatku mówimy, że jest „staruszkiem”. Czy stuletnie drzewo jest „stare”? Nasze rodzime drzewa w zależności od gatunku dożywają od 200 do ponad tysiąca lat (Cis Henrykowski około 1250 lat).

Inne grupy społeczne szukają w lesie aktywnego wypoczynku, nawet doznań ekstremalnych – survivalowych. Duży odsetek społeczeństwa wiąże las z jego darami, grzybobranie jest naszym narodowym hobby, dla niektórych to czasami główne źródło zarobku w sezonie. Wreszcie las to miejsce pracy dla blisko 50 tys. osób zajmujących się działalnością gospodarczą i ochronną. Stymuluje także produkcję przemysłową i utrzymanie wielu miejsc pracy w innych sektorach gospodarki, takich jak przemysł drzewny, papierniczy czy energetyka. Z jednej strony chcemy lasu, który się nie zmienia, naturalnego, dzikiego, z drugiej chętnie otaczamy się przedmiotami drewnianymi, a nawet budujemy domy z drewna, twierdząc, że jest to ekologiczne. Rozumiemy przy tym, że utrzymując „przy życiu” drewniane przedmioty, pośrednio chronimy klimat, wiążąc tym samym przez dziesiątki lat węgiel w strukturze drewna. Co więcej, mamy świadomość, że niektóre przedmioty mogą być nawet kilkakrotnie przetwarzane. Drewno jest naturalnym produktem odnawialnym, a jego zasoby, przy racjonalnym gospodarowaniu, mogą być utrzymywane w stanie nienaruszonym lub nawet zwiększane. Warto wspomnieć, że w biomasie leśnej Polski zawarte jest około 800 mln ton węgla, a lasy pochłaniają rocznie 30 mln ton dwutlenku węgla.

Jeszcze inna grupa ludzi poszukuje w lesie wartości przyrodniczych. To pasjonaci i odkrywcy, np. botanicy, entomolodzy, mikolodzy, osoby, które traktują poznanie zależności występujących w środowisku leśnym jako hobby, a wiedzą często dorównują profesjonalistom. Dla nich to właśnie ochrona przyrody jest wartością najwyższą.

Wyzwania

Rozwój i wyzwania nauk leśnych 4

Tam, gdzie susza nie osłabiła świerków i nie dobił ich kornik drukarz, pojawia się naturalne odnowienie.

Złożoność problemów związanych z funkcjami lasu powoduje, że nie ma możliwości, aby w każdym fragmencie lasu wszystkie jego funkcje miały takie samo znaczenie, mało tego – nie zawsze udaje się je odnaleźć w danym lesie. Gospodarka leśna w tych warunkach, nie tylko w Polsce, wymaga nowych informacji na temat adaptacji lasów do zmian klimatycznych, bioróżnorodności, sekwestracji węgla w lasach, ochrony przyrody czy wartościowania lasów. Pojawiające się nieprzewidywalne zjawiska, jak huragany, okresy ekstremalnej suszy, gradacje owadów, zamieranie drzewostanów będą wpływały nie tylko na gospodarkę leśną, lecz także na społeczeństwo i jego zdrowie. Skutkiem zachodzących zmian klimatycznych jest również wydłużenie sezonu wegetacyjnego, co przejawia się zarówno jako wczesna wiosna (wcześniejsza wegetacja i narażenie na szkody od przymrozków), jak i wydłużona jesień (sprzyjająca szkodnikom i chorobom). Konieczne są badania nad adaptacją, zmianą biologii i ekologii roślin, zwierząt, grzybów i innych mikroorganizmów. Już teraz obserwujemy, że opisany przed dekadami behawior niektórych owadów czy grzybów w sytuacji zmieniającego się klimatu jest zupełnie inny, a więc istnieje pilna potrzeba weryfikacji wielu informacji, uważanych do tej pory za niezmienne. Drugim bardzo ważnym aspektem jest aklimatyzacja i rozprzestrzeniania się gatunków obcych, które mogą odgrywać znaczącą rolę jako nieznane dotąd organizmy szkodliwe dla wielu gałęzi gospodarki, np. rolnictwa, leśnictwa, gospodarki drewnem, produkcji spożywczej, medycyny i ochrony zdrowia.

Posłużę się przykładem z obszaru, w którym prowadzę badania, związanego z szeroko pojętą ochroną lasu, w szczególności chorobami drzew powodowanymi głównie przez grzyby. Dobrą ilustracją wpływu zmian klimatycznych na aktywność organizmów może być grzyb Sphaeropsis sapinea, który opisał Elias Fries w 1822 roku w Skandynawii. Gatunek ten do niedawna łączony był w Polsce z chorobą mało znaczącą dla gospodarki leśnej, mianowicie zamieraniem wierzchołków pędów sosny, a także traktowany jako grzyb towarzyszący innym powodującym zamieranie pędów sosny patogenom (Gremmeniella abietina i Cenangium ferruginosum). Od lat dziewięćdziesiątych ubiegłego wieku spotykano niewielkie uszkodzenia pędów młodych sosen, szczególnie w okresie wiosennej suszy. Nagromadzenie grzyba w środowisku i jego znaczenie wzrastało aż do katastrofalnej suszy w 2016 roku, po której przez kolejne dwa lata gatunek ten stał się przyczyną zamierania drzew i całych drzewostanów sosnowych w starszym wieku. Jest go w środowisku na tyle dużo, że powoduje zamieranie pędów lub całych drzew przy wystąpieniu jakichkolwiek czynników stresowych osłabiających drzewa. Częste są przepadki zasiedlania i zabijania drzew uszkodzonych przez gradobicie, podczas gdy same uszkodzenia od gradu nie stanowiłyby problemu dla przeżycia sosen. W warunkach stresu wodnego patogen jest odpowiedzialny za wiele objawów: zamieranie wierzchołków lub całych pędów, gałęzi i całych koron, szyszek, nekrozy kory, raki drzewne, wycieki żywicy czy siniznę drewna. Patogen ten stwierdzany jest w Europie w drzewostanach sosnowych pozostających pod wpływem suszy i wykazuje wysoką odporność na działanie temperatury (grzybnia przeżywa sześć tygodni w temperaturze 55oC), a ponadto infekcje są skorelowane z nasłonecznieniem koron. W szczególnie upalne lata może powodować zamieranie drzewostanów i doprowadzać do powstania strat gospodarczych także w Europie Środkowej. Obecnie publikacje naukowe na temat S. sapinea dotyczą wszystkich obszarów występowania sosny w zasięgu naturalnym i upraw plantacyjnych na półkuli południowej (np. w Nowej Zelandii, Chile i Australii) oraz na półkuli północnej (np. północno-wschodnia część USA, wschodnie Chiny i Europa).

Nowe patogeny

Drugim przykładem wiązanym ze zmianami klimatu jest powszechne rozprzestrzenianie się jemioły, szczególnie jemioły rozpierzchłej porażającej drzewa iglaste – sosnę i jodłę. Przez kilkanaście ostatnich lat, niepostrzeżenie dla służb ochrony lasu, półpasożyt rozwijał się i rozszerzał areał występowania w dobrze uiglonych koronach drzew, a w momencie utraty części aparatu asymilacyjnego przez drzewa w ostatnich 6-7 latach, po dłuższych okresach deficytu wody, okazało się, z jak dużym problemem mamy do czynienia. Nierzadko drzewa zamierają, a zdarza się, że istnieje konieczność przedwczesnego wycięcia całego drzewostanu. Obserwuje się coraz młodsze sosny porażane przez jemiołę, ich szanse na dożycie dojrzałego wieku są równe zeru.

Należy się spodziewać, że będą się pojawiać nowe patogeny lub zmieniać się będzie biologia i zakres występowania grzybów, które w obecnej chwili nie zwracają naszej uwagi jako organizmy chorobotwórcze. Jeszcze więcej przykładów zmiany biologii obserwujemy w przypadku owadów, także tych szkodliwych. Przykładów wyzwań dla każdej specjalności mieszczącej się w naukach leśnych, wynikających ze zmian klimatycznych, można by przytaczać bardzo dużo i zapewne przekroczyłoby to ramy niniejszego artykułu.

Nauki leśne dostarczają wiedzy i rozwiązań dla gospodarki leśnej, społeczeństwa i ochrony przyrody. Od umiejętności ich zastosowania będzie zależała jakość zarządzania naszymi lasami, zachowania bioróżnorodności oraz zachowania wszystkich funkcji lasu, od gospodarczej, poprzez ochronną, po społeczną i kulturową. Wprowadzane do praktyki wyniki badań naukowych i ich rozpowszechnianie muszą się także przyczyniać do społecznej akceptacji zarządzania środowiskiem leśnym.

Prof. dr hab. Piotr Łakomy, kierownik Katedry Fitopatologii Leśnej na Wydziale Leśnym i Technologii Drewna Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu

Wróć