Różnorodność biologiczna lasów i ich produktywność w skali globalnej publikacja w Science

Poszukiwanie zależności między różnorodnością biologiczną a produktywnością ekosystemów było i jest przedmiotem licznych badań ekologicznych prowadzonych przez badaczy w wielu krajach. Dotychczas zebrano liczne dowody na istnienie tej relacji w badaniach obejmujących rośliny zielne i tworzone przez nie zbiorowiska, jednakże były to głównie prace o zasięgu lokalnym i regionalnym. Zdecydowanie rzadziej skupiano się na roślinach drzewiastych i ekosystemach leśnych, dominującą częścią których są drzewa. Analiza naukowych baz danych wskazuje na to, że liczba publikowanych rocznie prac dotyczących tej tematyki stale wzrasta, jednakże trudno było przypuszczać, iż w najbliższym czasie omawiane zależności zostaną opisane na poziomie globalnym.

Zrozumienie związków między różnorodnością biologiczną a produktywnością ekosystemów leśnych ma istotne znaczenie choćby w kontekście toczącej się w mediach gorącej dyskusji o przyczynach obserwowanego współcześnie VI masowego wymierania gatunków na Ziemi, a szczególnie jego potencjalnych skutków w odniesieniu do funkcjonowania układów ekologicznych, w tym lasów. Z dotychczasowych teoretycznych rozważań wynikało, że redukcja różnorodności biologicznej może prowadzić do obniżenia produktywności lasów, brakowało jednak potwierdzenia tej zależności na materiale empirycznym i w ujęciu ponadregionalnym.
    W połowie października br. ukazała się w Science (IF≈35) – jednym z najbardziej prestiżowych obok Nature czasopism naukowych na świecie – praca, w której przedstawiliśmy empiryczne dowody na istnienie tego rodzaju zależności w skali globalnej. Współautorami publikacji są dr hab. Andrzej M. Jagodziński i prof. Jacek Oleksyn z Instytutu Dendrologii Polskiej Akademii Nauk w Kórniku.
Ekosystemy leśne są największymi rezerwuarami różnorodności biologicznej wśród ekosystemów lądowych. Ich stabilności i trwałości zagraża wiele czynników – wśród nich do najistotniejszych należy zmniejszanie powierzchni zajmowanej przez ekosystemy leśne i ich postępująca w zastraszającym tempie degradacja, a także globalne zmiany klimatyczne. Współczesne wymieranie gatunków, zgodnie z koncepcją HIPPO, jest głównie skutkiem przekształcenia siedlisk, negatywnej „działalności” gatunków inwazyjnych, wzrastającego poziomu zanieczyszczeń środowiska, nadmiernego rozwoju populacji ludzkiej oraz związanego z tym nasilenia eksploatacji zasobów przyrodniczych. W licznych publikacjach wykazano, że zmniejszenie różnorodności biologicznej może skutkować negatywnymi konsekwencjami zarówno w zakresie gospodarki leśnej jak i ochrony przyrody. Celem naszej pracy było poznanie związku bogactwa gatunkowego drzewostanów z ich produktywnością w skali globalnej. Opublikowane wyniki oparte zostały na danych zebranych przez badaczy z całego świata z ponad 777 tysięcy powierzchni badawczych rozmieszczonych w 44 krajach i obejmujących blisko 9 tysięcy gatunków drzew.
Nasze badania potwierdziły wcześniejsze przypuszczenia, że bogactwo gatunkowe drzew w drzewostanach ma znaczący wpływ na ich produktywność (ryc. 1). Bez wątpienia wiąże się to z lepszym wykorzystaniem zasobów środowiska przez gatunki roślin o zróżnicowanych wymaganiach ekologicznych. Dlatego też wszelkie czynniki środowiskowe i działania człowieka wpływające na obniżenie różnorodności gatunkowej drzewostanów (np. wylesienia, zmiany klimatyczne, pożary, etc.) prowadzą do zmniejszenia ich produktywności. Wykonane przez nasz zespół obliczenia wykazały, że konwersja wielogatunkowych drzewostanów do jednogatunkowych wiązałaby się z blisko 70-procentowym spadkiem ich zasobności – nawet w przypadku zachowania identycznego ich zagęszczenia. W ujęciu monetarnym znaczenie różnorodności biologicznej w utrzymywaniu produktywności lasów jest przeszło pięciokrotnie większe niż nakłady finansowe ponoszone na aktywną ochronę lasów w ujęciu globalnym. Wykazaliśmy także, iż spadek produktywności drzewostanów związany z redukcją różnorodności tworzących je gatunków drzew może generować w skali rocznej straty sięgające blisko 500 miliardów USD. Przy obecnym tempie i skali wylesiania sięgającym przeszło 7 milionów ha/rok (powierzchnia równa wielkości Panamy) znacznemu zmniejszeniu ulegać będzie retencja węgla w ekosystemach leśnych, co będzie prowadziło do wzmożenia efektu cieplarnianego na Ziemi.
Przedstawione w Science badania to efekt pracy wielu badaczy, powstały bowiem w ramach wysiłków międzynarodowej grupy skupiającej naukowców z całego świata – grupy Global Forest Biodiversity Initiative, której przewodzą prof. Jingjing Liang z West Virginia University (USA), prof. Peter B. Reich z Western Sydney University (Australia) i University of Minnesota (USA) i prof. Thomas W. Crowther z Netherlands Institute of Ecology w Wageningen (Holandia) i Yale University (USA).

Z oryginalną publikacją można zapoznać się na stronie internetowej:
http://science.sciencemag.org/content/354/6309/aaf8957,
jej omówieniem na stronie internetowej Instytutu Dendrologii PAN:
www.idpan.poznan.pl
oraz Polskiej Agencji Prasowej:
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news,411708,wieksza-roznorodnosc-drzew-w-lasach-to-zyski-dla-gospodarki.html
a jej animowanym skrótem pt. ‘Why Biodiversity Is Good For The Economy’ na stronie internetowej:
https://www.youtube.com/watch?v=c80oLYvr9ck.

Rycina 1Ryc. 1. Zależność między bogactwem gatunkowym drzewostanów a ich produktywnością (Liang et al. 2016, Science 354: aaf8957)

 

Fot. 1. Andrzej M. Jagodziński Fot. 2. Andrzej M. Jagodziński
Fot. 4. Andrzej M. Jagodziński Fot. 3. Andrzej M. Jagodziński

Fot. 5. Andrzej M. JagodzińskiWyżej - foto: Andrzej M. Jagodziński

Science Cover