Podatność sosny na pożary i jej rola w ekosystemie leśnym

W Polsce sosna jest dominującym gatunkiem drzewa, stanowiąc około 60% powierzchni leśnej. Jej rozpowszechnienie nie jest wynikiem odgórnych decyzji, lecz adaptacji do trudnych warunków. Jak wyjaśnia Krzysztof Trębski, rzecznik prasowy Lasów Państwowych, sosna to gatunek radzący sobie nawet na najsłabszych glebach, które w ciągu poprzednich stuleci były sukcesywnie zajmowane pod potrzeby rolnictwa. Wiele lasów sosnowych pochodzi z wielkich zalesień powojennych w latach 50. i 60. Niestety, ta dominacja ma swoją cenę - sosna jest szczególnie podatna na pożary, co wynika z jej unikalnych właściwości biologicznych i ewolucyjnych przystosowań.

Charakterystyka sosny a zagrożenie pożarowe

Główną "winę" za wysoką podatność sosny na ogień ponosi jej skład chemiczny i struktura. W trakcie upałów sosna wydziela olejki eteryczne, w których występują związki chemiczne o stosunkowo niskiej temperaturze parowania i zapłonu, podobnie jak w ropie naftowej, jak podkreśla dr inż. Tomasz Śnieżek. Żywe igły sosny wykazują niewielką odporność na ogień i zapalają się już przy niewielkiej temperaturze bodźca energetycznego (50°C). Ponadto, wczesne zamieranie bocznych gałęzi w dolnych odcinkach pnia wzmaga lokalne zagrożenie pożarowe, gdyż drobniejsze gałązki spadają na ściółkę leśną, zwiększając miejscowo obciążenie ogniowe. Gdy ogień opanuje pień, wpływ żywicy na pożar uwidacznia się w postaci wydłużenia czasu spalania i fazy końcowego żarzenia.

Dojrzałe, otwarte szyszki sosnowe, z licznymi płaskimi łuskami, mają rozległą powierzchnię styku z powietrzem, dzięki czemu łatwo przesychają, a ich wilgotność jest niższa niż igliwia w ściółce. Dodatkowo, w szyszkach występują łatwopalne związki żywiczne, powodujące ich gwałtowny zapłon. W skład suchych gałęzi, szyszek oraz korowiny wchodzi ponad 65% celulozy i ligniny, co decyduje o ich właściwościach pożarowych. Martwe igły sosnowe są głównym składnikiem ściółki właściwej, której wilgotność waha się od 6 do 66%.

Ściółka leśna i jej rola w rozwoju pożaru

Każdy pożar w drzewostanie rozpoczyna się od pokrywy gleby. O jego dalszym rozwoju decyduje jej rodzaj, stopień pokrycia oraz poziomy i pionowy rozkład substancji palnych. Ściółka warunkuje możliwość inicjacji większości pożarów i wpływa na ich rozprzestrzenianie się. Płonące igliwie to doskonały nośnik ognia, wydzielający ciepło i szybko przesuszający sąsiedni materiał roślinny.

Właściwości pożarowe różnych składników ściółki:

• Martwe igły sosnowe: Stanowią główny składnik ściółki właściwej. Zapalają się łatwo, gdy ich wilgotność względna jest niższa niż 20%, co skutkuje szybkim i całkowitym spalaniem. Prędkość frontu pożaru może osiągać kilka metrów na minutę, a ciepło spalania wynosi 22 tys. kJ/kg. Zdecydowana większość (90%) pożarów lasów wybucha, gdy wilgotność ściółki jest niższa niż 15%.
• Modrzew: Dostarcza najmniej ściółki ze wszystkich krajowych drzew szpilkowych.
• Buk: Należy do drzew bardzo wydajnych pod względem produkcji opadu organicznego. Ściółka, złożona ze słabo rozkładających się płaskich liści, układa się w zbite warstwy. Późną jesienią i na początku zimy, w bezdeszczowe dni, promienie słoneczne docierają do dna lasu, przesuszając obfitą warstwę bukowej ściółki, która wówczas staje się doskonałym materiałem palnym.
• Porosty: Charakteryzują się niewielkim udziałem ligniny i celulozy, dostarczając znikomej ilości paliwa. Przesuszone są łatwopalne (poniżej 23% wilgotności zapalają się natychmiast), lecz ich ciepło spalania nie przekracza 17 tys. kJ/kg.
• Mchy: Wykazują nieznacznie większe właściwości pirologiczne niż porosty. Ich wilgotność oscyluje od 10% do 80%. Generalnie mszaki działają opóźniająco na rozprzestrzenianie się spalania, lecz przesuszona pokrywa mszysta (15% wilgotności) zapala się gwałtownie.
• Wrzos: Jest przykładem pirofitu, rośliny ewolucyjnie przystosowanej do ognia. W czasie pożaru wrzos intensyfikuje rozprzestrzenianie się ognia, a płomień spalania tej rośliny sięga 3 m wysokości. Wrzos zwyczajny to jedyny element runa leśnego ulegający zapaleniu nawet przy wilgotności własnej rzędu 40%.
• Trawy: W miejscach prześwietlonych, gdzie dociera dużo energii słonecznej, panują dogodne warunki do inicjacji pożaru przyziemnego. Trawy mogą osiągnąć znaczne rozmiary, a w razie pożaru dają wysoki płomień, sięgający nawet 3 m, co sprzyja przenoszeniu ognia w wyższe warstwy drzewostanu. Trawy takie jak kostrzewa owcza i trzcinnik leśny zapalają się bardzo szybko nawet przy wilgotności 35%.
• Leżanina i posusz: Martwe drewno stanowi doskonały rezerwuar wody, ale po przedłużających się suszach staje się bardzo łatwopalnym materiałem, wydłużającym czas trwania pożaru.

Naturalne przystosowania sosny do ognia

Sosna, w tym północnoamerykańska sosna Banksa, jest ewolucyjnie przystosowana do ognia, co jest częścią jej strategii przetrwania. Pomimo, że pojedyncze drzewa giną w pożarze, gatunek zyskuje na nim. Pożary powodują otwieranie się szyszek, a nasiona są rozsiewane z wiatrem. Sosna jest skrajnie światłolubna, więc nowe drzewka wyrosną tylko pod gołym niebem, co zapewnia im przestrzeń do rozwoju po usunięciu konkurencji przez ogień. Pod gołym niebem jest sucho, jasno i widać, co jest preferowane przez człowieka, który historycznie również przyczyniał się do rozprzestrzeniania się sosny poprzez nieumyślne zaprószanie ognia.

Człowiek jako główna przyczyna pożarów

Za ponad 90% pożarów lasów odpowiada człowiek, głównie z powodu nieostrożności lub umyślnych podpaleń. Najczęstszymi przyczynami są palone ogniska, grille, używanie otwartego ognia w lesie oraz niedopałki papierosów, także te wyrzucane z samochodów. Jak wskazuje Stefan Traczyk, nadleśniczy Nadleśnictwa Jabłonna, w lasach o dużej penetracji ludzi bardzo często powstają pożary, zarówno umyślne, jak i nieumyślne.

Zagrożenie pożarowe jest silnie skorelowane z warunkami pogodowymi, które wpływają na wilgotność ściółki. Jej spadek poniżej 28% grozi powstaniem pożaru. Codziennie o godzinie 9:00 i 13:00 mierzy się wilgotność ściółki, a kiedy spada ona poniżej 10%, każda nieostrożność może stać się zarzewiem ognia.

Odbudowa ekosystemu po pożarze trwa nawet kilkadziesiąt lat. Wysokie temperatury, przekraczające 500 stopni Celsjusza, zabijają życie biologiczne - roślinne i zwierzęce - a ziemia ulega wyjałowieniu, jak zaznacza Gerard Hoja, leśniczy w Leśnictwie Kąty Węgierskie.

Działania prewencyjne i systemy ochrony przeciwpożarowej

Leśnicy są świadomi problemu i podejmują aktywne działania. Lasy Państwowe prowadzą planowe przebudowy wielu drzewostanów, starając się wprowadzać bardziej zróżnicowane gatunki, tam gdzie jest to możliwe i zgodne z siedliskiem. Od końca II wojny światowej udział gatunków liściastych w polskich lasach wzrósł z 13 do 24%, co jest znaczącym skokiem.

W Polsce funkcjonuje nowoczesny system obserwacyjny, lokalizujący dym pożarowy, składający się z:

• 665 naziemnych punktów obserwacyjnych (w tym 256 telewizyjnych)
• 7 samolotów patrolowych
• 34 samolotów gaśniczych
• 1 śmigłowca (wyczarterowane od prywatnych firm lotniczych)

Dodatkowo wykorzystywana jest sieć radiotelefonów (stacjonarne, przewoźne i noszone) oraz przemienniki umożliwiające kontakt ze Strażą Pożarną. Współpraca punktów alarmowo-dyspozycyjnych w nadleśnictwach z Państwową Strażą Pożarną (PSP) i Ochotniczą Strażą Pożarną (OSP) jest kluczowa dla powodzenia akcji prewencyjnych i gaśniczych.

W ramach prewencji prowadzi się monitoring, system ostrzegania przeciwpożarowego oraz badania wilgotności ściółki. Przy dużym zagrożeniu pożarowym nadleśniczy może wprowadzić zakaz wstępu do lasu, który należy bezwzględnie przestrzegać. W Wigierskim Parku Narodowym (WPN) powołano Służbę Ochrony Przeciwpożarowej Parku, a także prowadzi się działania informacyjno-propagandowe, rozprowadzając ulotki i plakaty oraz prowadząc pogadanki dla dzieci, m.in. na temat niebezpieczeństw wypalania traw.

W przypadku natrafienia na ogień należy zachować spokój, powiadomić straż pożarną (numer alarmowy 112) i oddalić się w kierunku bocznym do wiejącego wiatru, korzystając z rozbudowanej sieci dróg leśnych.

Historyczne zmiany i wpływ monokultur na Bory Tucholskie

Badania naukowców z Polski i Niemiec pokazują, że wprowadzenie całkowitego wyrębu lasu (tzw. zręby zupełne) i monokultury sosny w Borach Tucholskich w XVIII wieku zwiększyło podatność lasu na zaburzenia, takie jak inwazje szkodników, pożary czy uszkodzenia drzew po huraganach. Dr Michał Słowiński z Instytutu Geografii i Zagospodarowania Przestrzennego PAN wskazuje, że w ciągu ostatnich 200 lat w Borach Tucholskich zaobserwowano więcej pożarów oraz większą podatność monokultur na gradację owadów (np. strzygonia choinówka i brudnica mniszka), niż w czasach, kiedy las nie był uprawiany przez człowieka.

Dane historyczne i paleoekologiczne (z rdzeni osadów jeziora Czechowskiego) potwierdzają, że po pierwszym rozbiorze Polski w 1772 roku Prusy zaczęły na dużą skalę przekształcać lasy w Borach Tucholskich. Udział sosny, który wcześniej wynosił 30-40%, w ciągu dekady podskoczył do 60-70%. Wzrostowi temu towarzyszył zwiększony udział węgli drzewnych w analizowanych próbkach, co świadczy o częstszych pożarach.

Las mieszany, który występował przed wprowadzeniem monokultury, był bardziej odporny na pożary. Niska bioróżnorodność w monokulturach sosnowych czyni je również mniej odpornymi na inne zaburzenia, takie jak wichury. Dr Słowiński tłumaczy, że sosny sadzone w tym samym czasie, zamiast inwestować w odporność na wiatr, koncentrują się na wzroście, aby nie pozostać w cieniu sąsiadów, co zwiększa ich podatność na uszkodzenia w czasie nawałnic, jak te z 2012 i 2017 roku w Borach Tucholskich.

Inne gatunki drzew a odporność na ogień

W kontekście ochrony przeciwpożarowej warto przyjrzeć się właściwościom innych gatunków drzew występujących w polskich lasach:

• Świerk i Jodła: Choć występują głównie na wilgotnych siedliskach, ich zwarta korona silnie ocieniająca dno lasu zapobiega przesychaniu i rozwojowi łatwopalnej pokrywy gleby. Jednak w odpowiednich warunkach zapalają się szybciej niż sosna, wydzielając więcej ciepła. Świerk nie oczyszcza pnia z martwych konarów, co ułatwia przedostawanie się płomieni z pożaru powierzchniowego w wierzchołki drzew. Jodła, rosnąca również na słabych glebach, ze względu na olejki eteryczne i żywicę, jest łatwopalna o każdej porze roku, a jej płomienie mogą sięgać 4 m.
• Modrzew: Spośród krajowych iglastych zapala się najtrudniej. Czynnikiem sprzyjającym pożarowi w drzewostanach modrzewiowych jest silne zachwaszczanie się gleby.
• Buk: Korona buka doskonale ocienia dno lasu, ograniczając przesuszanie gleby i hamując rozwój runa. Buczyny pozbawione palnej roślinności są rzadkim miejscem pożarów, z wyjątkiem okresów, gdy obfita ściółka z liści jest przesuszona.
• Dąb: Rodzime dęby są bardziej odporne na działanie ognia niż buk, dzięki grubej, spękanej korze. Pożary w dąbrowach są częstsze niż w buczynach, ze względu na bujną pokrywę roślinną towarzyszącą dębom, która wczesną wiosną staje się łatwopalna.
• Brzoza: Odznacza się silną zdolnością do regeneracji listowia po pożarze. Jest gatunkiem wprowadzonym na pasach biologicznych i liniach obrony przeciwpożarowej w zwartych kompleksach drzew iglastych, aby ograniczyć rozprzestrzenianie się ognia. W sezonie wegetacyjnym szeroki pas brzeziny jest w stanie zatrzymać pożar wierzchołkowy. Jednak jako domieszka w drzewostanach sosnowych nasila proces darniowy, a w stanie bezlistnym wczesną wiosną nie zatrzymuje pożaru.

Zmiany klimatu a przyszłość polskich lasów

Prof. Marcin Dyderski z Instytutu Dendrologii PAN ostrzega, że w perspektywie kilkudziesięciu lat sosna, świerk i modrzew mogą wymagać ochrony. Modele przewidują, że poważne symptomy zanikania gatunków iglastych w skali Europy będą widoczne już za kilkanaście lat (około 2041 roku). W Polsce zanikanie sosny obejmie większość kraju, z wyjątkiem Pomorza Gdańskiego i gór.

Osłabione przez zmiany klimatu drzewa iglaste będą bardziej podatne na wiatry, pożary, patogeny (np. kornik ostrozębny, który potrafi zabić stare sosny) i owady (np. jemioła). Prof. Dyderski wskazuje, że branża drzewna musi przygotować się na mniejszą podaż surowca iglastego. Mimo że wiedza o tych zagrożeniach istnieje od lat 90. XX wieku, działania adaptacyjne Lasów Państwowych, wprowadzone po 2018 roku, są niewystarczające. Nadal sadzi się zbyt wiele sosny i świerka.

Paradygmat sadzenia sosny na siedliskach borowych w celu uzyskania drewna wysokiej klasy jest ryzykowny. Priorytetem w dobie zmian klimatycznych powinno być utrzymanie pokrywy leśnej i rozproszenie ryzyka poprzez wprowadzanie większej liczby gatunków. Zamiast monokultur sosnowych, zaleca się sadzenie dębów, buków, grabów, klonów czy wiązów. Choć gatunki liściaste wolniej akumulują węgiel niż iglaste, ich drzewostany nagrzewają się mniej i tworzą trwalszy bank węgla, rosnąc dłużej i ostatecznie kumulując więcej CO2.

tags: #podatnosc #sosny #na #pozar