Dr. Suzanne Simard: Ako stromy komunikujú

„Les je oveľa viac než to, čo vidíte,“ hovorí environmentalistka Dr. Suzanne Simard. Jej trinásťročné štúdium v ​​kanadských lesoch viedlo k neuveriteľnému objavu – stromy spolu komunikujú, aj keď sú od seba vo veľkej vzdialenosti.

Predstavte si, že kráčate lesom. Myslím, že vám príde na um veľa stromov, s obrastenými kmeňmi a krásnymi korunami. Základom lesa sú samozrejme stromy, ale les je oveľa komplikovanejší, ako sa na prvý pohľad zdá, a dnes by som chcela zmeniť vašu predstavu o lesoch.

V podzemí je ďalší priestor života, priestor nekonečných biologických ciest, ktoré spájajú stromy a umožňujú im vzájomnú komunikáciu. A dovoľuje, aby sa les správal ako jeden organizmus. Do istej miery to pripomína mozog.

Ako to môžem vedieť? Poviem vám svoj príbeh. Vyrastala som v lesoch Britskej Kolumbie. Rada som ležala dlho na zemi a hľadela na vrcholky stromov. Boli to obri. Môj starý otec bol tiež obor. Bol drevorubačom a pracoval na koni. Selektívne rúbal cédre v pevninských dažďových pralesoch. Starý otec mi rozprával o tichých, prepojených cestičkách stromov a o tom, ako sa prelínajú s históriou našej rodiny. Išla som po stopách môjho starého otca.

Oboch nás zaujímal les a prvý pohľad sa mi naskytol na toalete pri našom jazere. Náš úbohý pes Jiggs sa pošmykol a spadol do žumpy. Dedko vzal lopatu a ponáhľal sa zachrániť úbohého psa. Plával tam dole v kaši. Kým môj starý otec kopal cestičku cez pôdu, začala som sa zaujímať nielen o korene stromov, ale aj o to, čo sa pod nimi skrýva – neskôr som sa dozvedela, že to je mycélium – a pod ním červené a žlté pôdne horizonty. Nakoniec sme úbohého psíka zachránili, no práve v tej chvíli som si uvedomila, že paleta koreňov a zeminy je úplný základ lesa.

Chcela som vedieť viac. Vyštudovala som teda lesníctvo. Čoskoro som začala pracovať bok po boku s vplyvnými ľuďmi zodpovednými za komerčný zber. Množstvo odlesňovania bolo skľučujúce a čoskoro som sa cítila v rozpore s mojou úlohou. Okrem toho rozsah výrubu topoľov a briez kvôli výsadbe hodnotnejších borovíc a jedlí bol obrovský. Zdalo sa, že nič nemôže zastaviť tento nemilosrdný priemyselný mechanizmus.

Vrátila som sa teda k učeniu a začala som sa učiť o stromoch. Potom vedci až v laboratóriu zistili, že korene jednej sadenice borovice dokážu preniesť uhlík ku koreňom inej sadenice. Ale bolo to v laboratóriu a mňa napadlo, či je to možné v lese? Myslela som si, že stromy v skutočných lesoch si môžu vymieňať informácie aj v podzemí. Bola to však kontroverzná téma, niektorí si dokonca mysleli, že som sa zbláznila. Preto bolo veľmi ťažké získať financie na štúdium. Ale stála som na svojom a konečne som mohla vykonať niekoľko experimentov hlboko v lese. Bolo to pred 25 rokmi. Vypestovala som 80 stromov troch druhov: japonskú brezu, jedľu duglasku a tuje. Zistila som, že breza a jedľa sú prepojené v podzemnej sieti, ale tuja nie. Vyrastala oddelene. Začala som zbierať vybavenie. Nemala som peniaze, tak som si musela vystačiť s tým najlacnejším. Išla som do obchodu pre domácich majstrov a kúpila som si plastové vrecká, lepiacu pásku, tieniacu sieť, časovač, ochranný odev a respirátor. Potom som si požičala nejaké vybavenie z mojej univerzity: Geigerov počítač, scintilačný počítač, hmotnostný spektrometer a mikroskopy. Okrem toho tam boli nebezpečné látky: injekčné striekačky s rádioaktívnym uhlíkom-14 a niekoľko tlakových nádob so stabilným izotopom uhlík-13. Ale mala som oficiálne povolenie.

Och, zabudla som ešte na jednu vec. Veľmi dôležité: sprej proti hmyzu, sprej na odpudzovanie medveďov a respirátorové filtre. Nech sa páči.

V prvý deň experimentu sme už začali pracovať, ale objavil sa grizly a jej dieťa, ktoré nás vystrašilo. Nemala som so sebou sprej na medvede. Takto sa robí výskum v kanadskom lese.

Na druhý deň som sa vrátila. Matka grizly a jej mláďa boli preč. Tentokrát sme konečne začali. Obliekla som si biely ochranný oblek a respirátor, potom som dala vrecia na stromy, vzala obrovské injekčné striekačky a vstrekla som do vrecka oxid uhličitý s izotopovým indikátorom. Prvá bola breza. Do brezového vreca som vstrekla uhlík-14, rádioaktívny izotop. Potom tu bola jedľa, zaviedla som stabilný izotop uhlík-13. Použila som dva izotopy, aby som zistila, či tieto druhy stromov spolu komunikujú. Keď som sa pustila do posledného vrecka, 80. sadenice, z ničoho nič sa opäť objavila matka grizly. Prenasledovala ma, zdvihla som ruky s injekčnými striekačkami, naskočila som do nákladného auta a pomyslel som si: „Preto sa výskum robí v laboratóriách.“

Čakala som hodinu. Počítala som, že to bude stačiť na to, aby stromy fotosyntetizovali všetok plyn, premenili ho na cukry, dopravili ich ku koreňom a možno, ako som predpokladala, preniesli uhlík pod zemou k svojim susedom. Keď sa hodina chýlila ku koncu, stiahla som okno a skontrolovala grizlyho mamu. Je to dobré, tam je, je čučoriedky. Vystúpila som z auta a pokračovala v práci. Odstránila som prvé vrece z brezy a priložila Geigerov merač na listy. Och! úžasné. Breza absorbovala rádioaktívny plyn. A tu je moment pravdy. Išla som k jedli, stiahla s nej vrece a priložila Geigerov merač k ihličiu a počula som ten najúžasnejší zvuk. Och! Táto breza komunikovala s jedľou, breza sa pýtala: „Ahoj, môžem ti pomôcť?“ A jedľa povedala: „Áno, môžeš mi poslať uhlík? Pretože nado mnou niekto dal baldachýn.“ Podišla som k tuji, priložila som zariadenie k listom a ako som tušila, bolo ticho. Tuja bola sama, na brezu a jedľu nebola naviazaná sieťou.

Bola som taká vzrušená, že som behala od jednej sadenice k druhej a kontrolovala každý z 80 stromov. Všetko bolo zrejmé. Uhlík-13 a uhlík-14 mi ukázali, že japonská breza a duglaska mali medzi sebou pekné interakcie. Ukázalo sa, že v tomto ročnom období, v lete, breza prenáša viac uhlíka na jedľu ako jedľa na brezu, najmä, keď bola jedľa v tieni. Ale v nasledujúcich experimentoch som zistila opak. Jedľa poslala viac uhlíka breze a nie naopak, pretože jedľa stále rástla a breza už zhodila listy. Ukázalo sa, že tieto dva druhy sú na sebe závislé.

V tej chvíli všetko do seba zapadlo. Uvedomila som si, že som našla niečo úžasné, niečo, čo zmení pohľad na správanie sa stromov v lese. Nielen ako súperi, ale aj ako spolupracovníci. A našla som silné dôkazy o existencii obrovskej podzemnej komunikačnej sieti.

Naozaj som dúfala a verila, že môj objav zmení pohľad na lesníctvo. Namiesto výrubu a používania herbicídov umožní využívať komplexnejšie a ekologickejšie metódy, ktoré sú lacnejšie a praktickejšie. O čom som vlastne rozmýšľala, k tomuto sa ešte vrátim.

Ako funguje veda v takom zložitom systéme, akým je les? Lesní výskumníci musia vykonávať výskum v lese, a to je veľmi ťažké, ako som opísala. Musíte byť schopní rýchlo utiecť pred medveďmi. Ale hlavné je, že musíme pokračovať bez ohľadu na ťažkosti. Musíte dôverovať svojej intuícii a spoliehať sa na skúsenosti, klásť správne otázky. Potom zozbierajte údaje a dôkladne ich skontrolujte. Publikovala som stovky pokusov vykonaných v lese. Najstaršia z mojich pokusných plantáží má vyše 30 rokov. Môžete sa na ne niekedy pozrieť. Uvidíte, ako funguje veda v lese.

Teraz chcem hovoriť o tejto vede, ako komunikuje japonská breza a duglaska. Ukázalo sa, že komunikujú nielen cez uhlík, ale aj cez dusík, fosfor, vodu a ochranné signály, alelochemické látky a hormóny – skrátka informácie. A viete, musím povedať, že predo mnou si vedci mysleli, že niečo do seba má aj podzemná vzájomne prospešná symbióza zvaná mykoríza. Mykoríza doslova znamená „korene húb“. Pri prechádzke v lese môžete vidieť jej reprodukčné orgány. Toto sú huby. Ale huby sú len špičkou ľadovca. Vlákna vychádzajúce z plodnice huby sa nazývajú mycélium. Infikuje a začína kontrolovať korene všetkých stromov a rastlín. A v miestach kontaktu medzi koreňovými bunkami a bunkami húb dochádza k výmene uhlíka a živín. Mycélium prijíma tieto látky, klíči cez pôdu a obklopuje každú jej časticu. Táto sieť je taká hustá, že môže dosiahnuť dĺžku stoviek kilometrov, dokonca aj na ploche veľkej stopy. Mycélium spája jednotlivé rastliny lesa. Rastliny nie sú len jeden druh, ale aj rôzne, napríklad breza a jedľa. Všetko je ako internet.

Ako všetky siete, aj mykorízne siete majú svoje uzly a spojenia. Zmapovali sme ich analýzou malých častí DNA každého stromu a každej huby v samostatnom kúsku jedľového lesa.

Najväčšie a najtmavšie uzly sú najvyťaženejšie. Hovoríme im stredové stromy alebo skôr materské stromy, pretože, ako sa ukázalo, živia mladé stromy, ktoré rastú v kroví. A ak vidíte žlté bodky, sú to výhonky, ktoré sa objavili v sieti starých materských stromov. V jednom lese môže byť materský strom spojený so stovkami iných stromov. A pomocou izotopového stopovača sme sa dozvedeli, že svoj prebytočný uhlík posielajú cez mykoríznu sieť k mladým stromom podrastu. A pripísali sme to miere prežitia sadeníc, ktorá sa zvýšila 4-krát.

Ako viete, ľudia vždy podporujú svoje deti. A napadlo ma, či jedľa dokáže rozoznať svoje vlastné, ako grizly matka svoje dieťa? Preto sme uskutočnili experiment, pestovali sme materské stromy spolu s dcérskymi a neznámymi sadenicami. Ukázalo sa, že svojich príbuzných dokážu rozpoznať. Materské stromy vytvárajú pre svoje deti širšiu mykoríznu sieť, transportujú k nim viac uhlíka a dokonca znižujú rast svojho koreňového systému, aby uvoľnili miesto pre svoje deti. Keď je materský strom poškodený alebo odumrie, delí sa o svoje poznatky s ďalšími generáciami. Použili sme izotopový indikátor na zaznamenanie pohybu uhlíka z poraneného stromu po kmeni do mykoríznej siete a do našich sadeníc. Ale nielen uhlíkové, ale aj ochranné signály. A tieto dve zložky zvyšujú odolnosť sadeníc voči budúcim stresom. Stromy sa rozprávajú.

Prostredníctvom bilaterálneho dialógu rastie odolnosť v celej komunite. Možno vám to pripomenie naše spoločenské kruhy, naše rodiny, alebo aspoň niektoré rodiny.

Vráťme sa však na začiatok. Les nie je len súbor stromov, je to komplexný systém s uzlami a sieťami, ktorý spája stromy a umožňuje im komunikovať, poskytuje príležitosť reagovať a prispôsobiť sa. Vďaka tomu je les udržateľný. Dôvodom je množstvo uzlových stromov a množstvo vzájomne sa prelínajúcich sietí. Ale lesy sú zraniteľné. A to nielen pri živelných pohromách ako je podkôrny hmyz, ktorý obyčajne ničí veľké staré stromy, ale aj pri výrube kvalitných druhov, ako aj pri kompletnom výrube. Môžete vyrúbať jeden alebo dva uzlové stromy, ale toto je kritický bod. Tieto stromy sa príliš nelíšia od nitov v lietadle. Môžete ich odstrániť niekoľko, ale lietadlo bude stále lietať, ale ak vytiahnete ešte jeden alebo dva, čo drží krídlo, všetko sa rozpadne.

Ako teraz rozmýšľate o lese? Inak?

(publikum) Áno.

Skvelé. Som rada.

Pamätáte si, že som predtým hovorila o mojej nádeji, že môj výskum a moje objavy zmenia spôsob, akým robíme lesníctvo? Chcem vidieť, čo sa tu v západnej Kanade stalo za posledných 30 rokov.

Toto miesto sa nachádza 100 km západne od nás, veľmi blízko hraníc národného parku Banff. Masa vyťažených plôch. Vôbec nie nedotknutá príroda. V roku 2014 World Resources Institute oznámil, že za posledné desaťročie mala Kanada najvyššiu úroveň poškodenia lesov ako ktorákoľvek iná krajina. Stavím sa, že ste si mysleli, že je to Brazília. V Kanade táto úroveň dosahuje 3,6 percenta ročne. Podľa mojich výpočtov je to štyrikrát viac, ako je povolené.

Toto množstvo poškodenia lesa ovplyvňuje kolobeh vody, znižuje populáciu voľne žijúcich živočíchov a uvoľňuje skleníkové plyny späť do atmosféry, čo vedie k ešte väčším škodám a úhynu stromov.

Okrem toho ľudia naďalej vysádzajú len niekoľko druhov stromov, zbavujú sa topoľov a brezy. Týmto spôsobom sú lesy zbavené zložitého systému a stávajú sa zraniteľnými voči infekciám a hmyzu. A klimatické zmeny so sebou prinášajú ideálne podmienky pre extrémne situácie, ako je epidémia podkôrneho hmyzu, ktorá sa rozšírila po Severnej Amerike, alebo obrovský požiar v Alberte, ktorý v posledných mesiacoch zúri.

Chcem prejsť k poslednej otázke. Ako môžeme namiesto oslabenia posilniť lesy a pomôcť im vyrovnať sa s klimatickými zmenami? Viete, najúžasnejšia vec na lesoch ako zložitých systémoch je ich neuveriteľná schopnosť samo-opravy. V nedávnych experimentoch s čiastočným výrubom, zachovaním uzlových stromov a obnovením druhovej, génovej a genotypovej diverzity sme zistili, že tieto mykorízne siete sa regenerujú veľmi rýchlo. S ohľadom na to chcem ponúknuť štyri jednoduché riešenia. A nemôžeme sa klamať tvrdením, že je to príliš ťažké.

Najprv musíme všetci ísť do lesa. Musíme sa znovu zaujímať o naše vlastné lesy. Teraz sa v mnohých z nich používajú rovnaké metódy, ale dobré obhospodarovanie lesov si vyžaduje miestne znalosti.

Po druhé, je potrebné zachovať reliktné lesy. Sú správcami génov, materských stromov a mykoríznych sietí. To znamená menej ťažby. Nehovorím o jej ukončení, ale len o znížení.

Po tretie, pri rúbaní stromov treba zachovať dedičstvo, materské stromy a siete, gény, aby mohli odovzdať svoju múdrosť ďalšej generácii stromov a aby dokázali odolať budúcim stresom, ktoré ich čakajú. Je potrebné racionálne využívať lesné zdroje.

A nakoniec štvrté a posledné riešenie. Potrebujeme obnoviť lesy prostredníctvom biodiverzity, genotypov a štruktúr prostredníctvom výsadby a podpory prirodzenej obnovy. Prírode musíme dať prostriedky, ktoré potrebuje, aby využila svoje vedomosti na to, aby sa uzdravila. A musíme si uvedomiť, že les nie je len zhluk stromov, ktoré si navzájom konkurujú, sú to vynikajúci spolupracovníci…

Preložil: OZ Biosféra www.biosferaklub.info