W ekosystemach leśnych trwa stała walka o zasoby, w której zawierane są sojusze, wypowiadane wojny, a jedne gatunki wypierają drugie. To swoista "Gra o tron!" w przyrodzie. W tej złożonej dynamice, ogień nie musi być wrogiem każdego gatunku. W zależności od jego intensywności, różne gatunki drzew czy krzewów mogą z niego korzystać.
Naukowcy z Poznania prześledzili, jak wyglądało to w ostatnich 10 tysiącach lat w polskiej części Karpat. Palinolog, dr Piotr Kołaczek z UAM, rekonstruuje zmiany szaty roślinnej na przestrzeni dziejów, badając, jak poszczególne gatunki drzew, krzewów i roślin zielnych rozprzestrzeniały się na terenie Polski. Obecne badania skupiają się na roli ognia. Na przykładzie stanowiska w Beskidzie Makowskim zespół pokazał, jak przebiegała ta interakcja w ciągu ostatnich dziesięciu tysięcy lat.
Przystosowania Roślin do Ognia
Badania potwierdziły, że na pożarach mogą czasem korzystać rośliny, które pozornie źle je znoszą, jak buk oraz lipa. Dr Katarzyna Marcisz z UAM podsumowała, że od intensywności pożaru zależy, która roślina będzie bardziej konkurencyjna od innych.
Gatunki odporne na ogień
Na świecie ze swojej odporności na pożary sławne są na przykład sekwoje i mamutowce, które mają cały zestaw przystosowań do ognia. Kora tych drzew jest gruba i trudno się pali, gałęzie rosną wysoko, a spalone - szybko wypuszczają nowe pędy. W dodatku pod wpływem gorąca nasiona mamutowców uwalniają się z szyszek.
Dr Kołaczek tłumaczy, że w polskim lesie naturalnym - niezasadzonym przez człowieka - z pożarami dobrze radzą sobie sosny. Inne drzewa, mające liście niżej - giną. Natomiast sosna dzięki stosunkowo grubej korze jest chroniona, a jeśli nawet doznaje uszkodzeń pnia, może je naprawić i utrzymać się na stanowisku.
Leszczyna ma odmienną strategię przetrwania. Jeśli ogień spali nadziemne części tej rośliny, nowe pędy mogą u niej odbić z części podziemnych. Jest to szybszy sposób na powrót na dany teren niż kiełkowanie z nasiona.
Gatunki wrażliwe, które mogą skorzystać
Inaczej wygląda sytuacja w przypadku świerka. Jego korona jest tak gęsta, że pod drzewem jest zawsze cień, przez co nie ucieka stamtąd wilgoć. Wilgotne poszycie leśne trudniej się pali, więc niewielkie pożary nie są dla świerków takie straszne. Gorzej jednak, kiedy ogień dotrze do korony, gdyż gałęzie są tam rozłożone jak drabinka, na całej wysokości pnia.
Zespół z UAM bada również, jak z pożarami radzą sobie buk i jodła. Choć wiadomo było, że gatunki te słabo znoszą duże, wysokotemperaturowe pożary, badania w Karpatach potwierdziły, że niewielki pożar może im czasami pomóc. Okazuje się, że po okresie niektórych pożarów oba te gatunki radziły sobie stosunkowo lepiej niż inne drzewa. Sugeruje to, że w związku z otwarciem się lasu po niewielkich wypaleniach, buk całkiem szybko się odradza. Jeśli jego nasiona nie spalą się, siewki szybciej kiełkują.
Badania Paleoklimatyczne i Paleobotaniczne
Dr Katarzyna Marcisz tłumaczy, jak można analizować dawną przeszłość pożarową i zmiany w poszyciu leśnym. W ramach badań przeanalizowano rdzeń - pionowy wycinek torfowiska o głębokości 4 metrów (dziś to torfowisko jest już boiskiem, zalewanym po dużych deszczach). Centymetr po centymetrze sprawdzano, co znajduje się na poszczególnych głębokościach wyciętego z ziemi fragmentu.
W próbkach znajdują się pozostałości grzybów, okrzemek czy pyłek roślin. Na różnych głębokościach można znaleźć różne ilości ziaren pyłku różnych gatunków roślin. Pomiędzy tymi fragmentami organizmów znajdują się też zwęglone szczątki roślin - fragmenty spalonych nasion, owoców, traw, drewna.
Rola torfowisk w badaniach
Dr Marcisz zwraca uwagę, że na torfowiskach do rozkładu materii dochodzi bardzo powoli, dlatego są one uznawane za jeden z najtrwalszych magazynów węgla na Ziemi. Torfowiska są bardzo uwodnione i panują tam warunki beztlenowe. Dzięki temu węgielki drzewne czy ziarna pyłku są w stanie przetrwać tam tysiące lat.
W Skandynawii czy Danii znaleziono wiele ciał torfowiskowych - tak zwanych bog bodies - osób, które zginęły na torfowiskach lub były tam pochowane. Te ciała po kilku tysiącach lat zachowane są w świetnym stanie. Przykładem jest znalezione na torfowisku ciało sprzed około 8 tysięcy lat - tak zwany człowiek z Tollund.
Historia Pożarowa Polskich Karpat
W pobliżu badanego stanowiska w Karpatach, do około 10 tysięcy lat temu dominowała sosna, brzoza i wiąz wraz z domieszką świerka. Następnie rozprzestrzeniła się leszczyna, przy równoczesnym wycofywaniu się sosny i brzozy.
Około 7,5-7 tysięcy lat temu nastąpiło kilka epizodów związanych z pożarami o niewielkim natężeniu, które wspierały występowanie leszczyny i lipy. Po tym okresie lasy zdominował świerk - aż do momentu (około 4-5 tysięcy lat temu), kiedy zaczęła się rozprzestrzeniać jodła, a później, około 2,7 tysiąca lat temu zaczął jej towarzyszyć buk.
Naukowcy podejrzewają, że ostatni - najbardziej dramatyczny, jeśli chodzi o ogień okres w historii torfowiska - miał związek z pojawieniem się na tych ziemiach około 1500 roku Wołochów, którzy silnie karczowali lasy, także używając ognia.
Do historii zmian szaty roślinnej dołożono kolejny element - ogień. Aby jednak lepiej dowiedzieć się, jak wpływał on na zmiany w populacjach poszczególnych gatunków na rozległym obszarze górskim, trzeba będzie "posłuchać" innych świadków tych zdarzeń, którymi były torfowiska. Bo może - jak w filmie Rashomon - każde z nich będzie opowiadało trochę inne, a może nieraz wykluczające się, historie dotyczące tych samych wydarzeń.