2.3. Како климатске промене утичу на… шуме

Шта су шуме?

Иако је „шума“ уобичајна и често коришћена реч, није једноставно прецизно дефинисати њено значење. Постоји више од 800 различитих дефиниција за шуму широм света! Најпознатији приступ одређивању појма шуме, користи Организација за храну и пољопривреду Уједињених нација (енг. FAO), укључује показатеље као што су: 1) минимална висина стабала од 5 m, 2) минимална покривеност земљишта крошњама дрвећа од 10% и 3) минимална шумска површина од 50 ара. Српска дефиниција се разликује: 1) минимална покривеност земљишта крошњама дрвећа од 30% и минимална површина шуме од 5 ари. Према дефиницији Уједињених нација, на Земљи има нешто мање од 4 милијарде хектара шума што покрива око 30% укупне површине копна. Отприлике половина шумских подручја света смештена је у три државе: Русији, Канади и Бразилу.

Врсте шума

Шуме се обично класификују према доминантним врстама дрвећа (лишћарске, четинарске и мешовите шуме) и задржавању лишћа на дрвету (листопадне и зимзелене). Главне врсте шума (види сл. 2.3.1) су:

  • Тајге (бореалне шуме) – углавном су четинарске зимзелене шуме.
  • Шуме умереног појаса обухватају лишћарске листопадне, четинарске зимзелене шуме и комбинацију обе врсте. Топле умерене зоне погодују широколисним зимзеленим шумама.
  • Медитеранске шуме се обично састоје од широколисног зимзеленог и склерофилног дрвећа. На грчком језику склерофил значи „тврдоћа“, јер таква стабла имају мале, тамне листове обложене воштаним слојем који омогућава задржавање влаге у сувим летњим месецима. У овој зони се јављају и четинарске шуме.
  • Тропске и суптропске шуме обухватају влажне и суве широколисне и четинарске шуме.
Слика 2.3.1. Основни шумски биоми на свету

Зашто шуме зависе од климе?

Опстанак шума и њихова географска расподела зависе од климатских услова, нарочито температуре ваздуха и количине падавина. Само у неким местима наше планете клима је погодна за развој шума. На пример, линија најсевернијих шума зависи од просечне годишње температуре ваздуха. Тамо где постане превише хладно, тајге замењује тундра. Међутим, температура ваздуха, посебно на равницама, не мења се нагло, већ постепено. Тако граница шуме и тундрe постаје прелазe у зону у којој се налазе и подручја тундра и шума, ткз. шумска тундра (Сл. 2.3.2).

Јужна граница шума умереног појаса (где уступају место пашњацима, степама и полупустињама) одређена је количином падавина. У условима високих температура, биљке и дрвеће непрестано губе влагу из лишћа како би се охладили. Ако су кише оскудне током лета, у тлу нема много влаге, а дрвеће има потешкоће да извуче воду из земљишта и усмери је до највиших делова крошње. Будући да је ваздух топао, а падавине ограничене, ниске зељасте биљке су у предности и пејзаж прелази у степу.

Рељеф, квалитет тла, водена тела и човекова активност такође су важни за одређивање шумског покривача. Учешће шуме смањује се у регионима у којима је се већи део земљишта користи у привреди.

Слика 2.3.2. Шумска тундра.

Шуме Србије

Република Србија сматра се земљом средње пошумљености. Површина под шумом износи око 2.880.000 хектара или 32% територије, што је изнад светског просека од 30% и знатно мање од европског (46%).

Површина шума у централној Србији износи око 2.200.000 хектара (39% територије), у Војводини око 151.000 хектара (7% територије), а на Косову и Метохији око 531.000 хектара (48%). Преовладавају листопадне шуме са готово 90% удела, док су четинарске шуме чешће су на југозападном делу земље, на већим висинама. Према врстама дрвећа, у Србији су углавном распрострањене буква (29%), храст (22%) и багрем (10%).

Шумарство је сектор који је у великој мери погођен климатским променама. Најзначајнији утицај на шуме у Србији јесу суше, шумски пожари, али и штеточине и болести, који се јављају са смањењем виталности шума.

Дуготрајни сушни периоди заједно са екстремним догађајима (поплаве, јаки ветрови, касни мразеви, итд.) нарушавају стабилност шумских екосистема. У протеклој деценији, која је најтоплија деценија глобално али и у Србији, забележено је сушење и опадање виталности храстова у Војводини због дугих сушних периода, девастација шумских подручја услед ледолома у Источној Србији, и сушење смрче у четинарским подручјима након изражено топлих и сувих година.

Сушење шума се доводи у везу са појавом екстремних догађаја, пре свега екстремних суша, као и ветролома, ледолома, пожара и напада штеточина (поткорњаци, губар, храстова стеница, лисни дефолијатори, итд.) и болести. Масовнија појава губара забележена је 2004, као и 2013. и 2014. године. Током 2013. године, губар је био присутан на 175.000 ha, док је 2014. године та површина удвостручена (више од 340.000 ha). Интензивни пожари, посебно из 2007. и 2012. године, били су последица суша. У периоду од 2003. до 2012. године, шумски пожара су захватили и начинили штету на 36.095 хектара. Најчешћи месеци у којима је долазило до шумских пожара били су март, април, јул и август.

Када се говори о врстама дрвећа које ће највише бити изложене последицама климатских промена, храст лужњак се издваја као најосетљивији јер је зависан и од подземних вода, које доживљавају општи пад у последњих неколико деценија. Просторна расподела храста китњака, цера, јеле, смрче и букве биће измењена пре краја 21. века. Црни и бели бор, као и храст медунац, који су већ присутни у сушним областима, биће најмање погођени променом климатских услова.

Слика 2.3.3. Распрострањеност шума: светлозеленом бојом су приказане листопадне, а тамнозеленом четинарске шуме
Слика 2.3.4. Лист храста нападнут храстовом стеницом (лево) и сушење смрче (десно)

Да ли климатске промене које се данас догађају утичу на шуме?

Да ли на шуме утиче глобално загревање, које се тренутно догађа? Да, утиче! Климатске промене имаће различит утицај на дрвеће и састав врста унутар шумских екосистема. Како се клима и даље мења, дрвеће ће морати да се прилагоди новим условима или да мигрира на погоднија станишта.

Промене повезане са глобалним загревањем посебно су видљиве на северној граници бореалних шума. У поларним пределима, дрвеће и грмље почиње да расте на већим надморским висинама потискујући планинске тундре (слика 2.3.5). Горња граница дрвећа ариша на планинским падинама Поларног Урала (Русија) померила се 35–40 метара навише у последњих 80–90 година, а у неким регионима и 50–80 метара. Грмље сада расте и 50 метара  више на падинама планина Кхибини на полуострву Кола (Русија), а интензиван раст грмља, нарочито врба, примећен је у зонама скандинавске тундра.

Слика. 2.3.5. Промена вегетације на Поларном Уралу (Русија).

Дрвеће и грмље у планинским пределима Јужне Америке „беже“ од неподношљивих врућина у равницама крећући се уз обронке планина где је ваздух хладнији, омогућујући себи опстанак. У Андима дрвеће се крећу уз планине у просеку 2,5-3,5 метра сваке године. Ово је значајан подвиг за биљке, који се не могу активно кретати осим размножавањем. Климатске промене које се дешавају у Андима „приморавају“ дрвеће да помера границу распрострањења за 6 метара годишње како би опстало у повољним условима животне средине.

Од 38 биљних врста, које научници прате, врста Scheffleris се најбрже сели од свих: мигрира око 30 метара навише сваке године. Смоква вероватно неће преживети у овим крајевима јер се креће брзином од само 1,5 метар годишње.

Климатски модели сугеришу да би више од 50% врста тропских биљака могло изумрети до 2100. године ако би се глобалне температуре повећале за 4 °C.

Извор: Часопис „Национална географија“

Јужна граница умерених шума такође се мења. Храстове шуме постепено нестају из шумско-степских и степских зона, углавном због летњих суша. Насупрот њима, око Бајкалског језера борове шуме напредују у степске екосистеме, због повећања падавина. Тако се јужна граница шума помера због промене количине влаге, а не због повећања температуре.

Подручја руских шума у којима доминира одређена врста дрвећа мењала су се последњих деценија и научници верују да је то у великој мери последица глобалног загревања. На пример, површине храстових шума су се смањиле у јужним регионима, али повећале на северу, на граници између листопадних шума и северне тајге.

Шуме смрче (Сл. 2.3.6) повукле су се у свим деловима Русије. Коренов систем смрке расте близу површине земље, што чини врсту осетљивом на повећање учесталости и трајања суша. Истовремено, многи региони Русије бележе пораст површина под брезовим шумама. Овај феномен је добро познат стручњацима у шумарству: настао је из чињенице да се након пожара или сече четинара, бреза и друге листопадне врсте у почетку појаве на њиховом месту. Након неког времена изникла би нова четинарска стабла, док би се бреза, топола и јова повукле. Међутим, последњих деценија није се догодила ова последња фаза: четинари нису у стању да заузму територију коју су заузеле брезове шуме.

Слика 2.3.6. Шума смрче

Процењује се да ће шуме у северним деловима Евроазије и Северне Америке бити под већим утицајем глобалног загревања него шуме у другим деловима света, јер су њихове северне и јужне границе измештене. Пораст температуре за 2 °C условиће пораст површина под шумом у Европи, а нарочито због напредовања тајги према зонама тундри. Међутим, пораст температуре за 4 °C утицаће на повлачење јужне границе шуме ка северу и тај ефекат ће бити већи од напретка шума на севера према зони тундри (Сл. 2.3.7).

Слика 2.3.7. Прогнозе промене шумског покривача у Европи до 2100. године, уколико дође до раста температуре за 2 °C и 4 °C

Дефорестација узрокована климатским променама захватиће готово целу источну Европу и западни Сибир. Ово је забрињавајућа прогноза која указује на могућност нестанка шума ако се оствари најгори сценарио глобалног загревања..

Уништавање шума од пожара, непожељних врста и екстремних временских прилика

Друга велика претња шумама повезанa са климатским променама су чести и велики пожари током летњег периода и непожељне врсте. Високе температуре и други екстремне временске прилике често су у директној вези са нестанком шума.

Шумски пожари обично започињу ненамерном људском грешком. Они се могу задржати само у одређеним условима, када је неколико дана или недеља топло и суво време. Шумска стеља која се састоји од увелог лишћа, борових иглица, поломљених гранчица, маховина, лишајева и трава које расту на шумском тлу, постаје сува и лако запаљива подлога, па се пожар може брзо проширити на велике површине. Овако настаје приземни пожар.

Када се ватра шири у четинарским шумама, често допире до крошњи дрвећа. Борове иглице и гранчице јела и борова садрже велике количине смоластих супстанци, па ова стабла могу лако да се запале. Пожар крошње је најопаснији и најразорнији и може довести до потпуног губитка шумског подручја (Сл. 2.3.8)!

Пожари наносе велику штету шуми: велики број стабала пропада, раст се успорава, разноликост дрвећа у шуми постаје сиромашнија, што олакшава ширење непожељне врсте инсеката. Како се клима мења, опасност од шумских пожара је све већа, јер више температуре брже исушују дрвну масу. Такође, топли део године, током ког могу настати пожари, постаје све дужи.

Слика 2.3.8. Шумски пожар

Само током 2019. године, широм планете су буктали велики шумски пожари – у Аустралији, Амазонији и чак на Арктику.

Сезона шумских пожара у Аустралији 2019–2020. године, која је названа „Црно лето“, започела је с неколико озбиљних неконтролисаних пожара у јуну 2019. године. Током лета избило је на стотине пожара, углавном на југоистоку земље. До марта 2020. године у пожарима је изгорело 18,6 милиона хектара шуме, усмрћено је готово милијарду животиња, а неке угрожене врсте су доведене на руб истребљења. Заштитници животне средине верују да ће врстама које су успеле да преживе бити потребно неколико векова да поврате некадашњу бројност која је била пре пожара. Пожари су до сада уништили трећину популације коале, због немогућности да се брзо склоне пред пожаром. Од јануара 2020. године, НАСА је проценила да је емитовано око 306 милиона тона CO2, за чију су апсорпцију потребне деценије што додатно отежавају дуготрајне суше које не дозвољавају шумама да се обнове.

А о пожарима у Амазонији?

Сезона пожара у амазонским тропским шумама траје од јуна до новембра, са највећом просечном активношћу у септембру. У августу 2019. године, дошло је до незаустављивог ширења пожара, а за кратко време је осмотрено преко 70.000 пожара. Процењен је губитак од преко 9.060 km2 шума.

Током 2019. године, шумски пожари су захватили чак и Арктик. Већина њих је избила на Аљасци и у Сибиру, док је пожар у Алберти (Канада) захватио површину дупло већу од читавог Београда! Ови пожари су директна последица климатских промена – температура у Сибиру је у јуну била за око 10 °C виша у односу на просек за тај месец, док је на Аљасци забележен други најтоплији јун откад се температура мери. Поред штете по шуме и ослобађања великих количина угљен-диоксида, јавио се и проблем пепела који је прекрио снег. Рефлексија (одбијање) светлости о бели снег је смањена услед присуства пепела што је довело до његовог загревање и отапање.

Шумски пожари нису заобишли ни Србију, а у октобру 2019. године регистровано је више од 3.000 пожара. Поред Старе планине, на коју се проширио пожар започет у Бугарској, гореле су шуме и код Трговишта, Врања, Прокупља и Босилеграда. Узороци пожара нису познати, а њихово гашење, поред неприступачног терена, отежавале су и веома високе температуре. Наиме, октобар 2019. године је био најтоплији откад се врше мерења, а топлотни талас у већем делу земље трајао је од 12. до 28. октобра.

Остали екстремни временски догађаји – ветрови и торнада – могу порушити стабла и нанети штету шумама једнако озбиљну као и суша (Сл. 2.3.10). Обилне кише такође могу направити велику штету јер доводе до испирања површинског слоја земљишта, док превелика количина воде може бити подједнако штетна за шуме као и њен недостатак. Велики снегови и лед такође штете дрвећу, а јак град оштећује кору стабала, слабећи дрво и узрокујући његово сушење.

Сл. 2.3.9. Смрче након суше 2010. године

У јулу 2019. године, јак ветар праћен грмљавином, пљуском и градом погодио је Нови Сад и околину. Поред штете која је нанета градом, олуја је уништила саднице у расаднику које су биле намењене за пошумљавање у јесен 2019. године. Уништене су 50.202 саднице тополе и врбе, као и целокупна производња садница багрема (очекивани број од 300.000 комада).

Слика 2.3.10. Саднице уништене у олуји

Историја глацијације, тренутни научни докази и прогнозе показују да се шуме и други природни екосистеми могу прилагодити најразличитијим климатским условима. Oво прилагођавање углавном се односи на миграцију – односно на промене граница природних подручја и вегетационог типа. Током периода глацијације, шуме су преживеле само на релативно малом подручју, а велика пространства Евроазије била су прекривена тундром и тундра-степом. Кад је клима постајала топлија, шума је поново стекла статус доминантног вегетацијског типа. Међутим, глобално загревање данас се одвија пребрзо, претећи не постепеном, већ катастрофалном променом врста вегетације, путем великог исушивања шума са великим ризиком од шумских пожара.

Због тога је изузетно важно да се глобално загревање не доведе до крајности, и да се ради на постепеној стабилизацији климатских промена на планети!

Како шуме утичу на климу?

Сада знамо како клима и климатске промене утичу на шуме, али тај однос важи и у другом смеру: шуме имају утицај на климу!

На пример, зелена шума мења рефлексију Сунчеве светлости на Земљиној површини, тако да утиче на количину топлоте коју Земља апсорбује. Разлика у температури између шумских подручја

и подручја без шума су посебно уочљива током зиме. Сунчеви зраци се одбијају о површине без дрвећа и прекривене снегом, док тамни простори тајги (бореалних шума) одбијају мање и апсорбују више Сунчевог зрачења.

Шума помаже да се задржи влага у тлу и утиче на испаравање, чинећи регионалну климу блажом и влажнијом.

Снежни покривач дуже остаје у шуми, смањујући оштре промене температуре до којих долази у пролеће и смањује се ризик од пролећних речних поплава.

Оно што шуме чини посебно важним за климу је циклус угљеника. Угљен-диоксид који се ослобађа у атмосферу сагоревањем фосилних горива главни је узрок глобалног загревања које се данас догађа. Шуме играју виталну улогу апсорпције угљен-диоксида из атмосфере и задржавања угљеника у облику различитих органских супстанци.

Вероватно знате да зелене биљке апсорбују угљен-диоксид и стварају кисеоник. Овај процес се назива фотосинтеза, а покреће га енергија Сунчеве светлости. Шуме представљају густу концентрацију зелених биљака (дрвеће, грмље и трава) и обично се верује да су шуме кључне за обогаћивање атмосфере кисеоником. Често чујете појам „зелена плућа планете“ који се користи на ТВ-у и у новинама за описивање шума. Апсорпција угљен-диоксида и емисија кисеоника су две стране јединственог процеса фотосинтезе, па бисте помислили да шуме морају да уклоне угљен-диоксид из атмосфере. Али то није тако једноставно.

Да бисмо разумели процес размене угљен-диоксида између шуме и атмосфере, морамо да разумемо како шума складишти угљеник – елемент који се спаја са кисеоником да би формирао угљен-диоксид. Сва органска супстанца садржи угљеник. На пример, скоро половина тежине сувог дрвета је угљеник.

Шта је то складиште угљеника?

Сваки део екосистема који садржи значајне количине органске материје је складиште угљеника, које научници називају и „резервоар угљеника“. У шумском екосистему постоје четири складишта угљеника: 1) фитомаса (живе биљке); 2) мртво дрво; 3) опали биљни материјал (лишће и гране), 4) органске материје у тлу.

Фитомаса се састоји од живих биљака: дебла, грана, корена, лишћа, иглица четинара, грмља, траве, маховине (Сл. 2.3.11). Стабљике дрвећа по правилу припадају већини фитомасе, а маховина је такође њен главни део у тајгама и мочварним боровим шумама.

Слика 2.3.11. Стабла су највећи део фитомасе.

Мртво дрво се састоји од мртвих стабала и корена. У недостатку светлости, мања стабла постепено вену и умиру јер немају могућност да врше фотосинтезу. Ово је разлог због ког су младе шуме много гушћа од старијих. Повећање количине мртвог дрвета у шуми се може дешавати и у разним другим ситуацијама: могу га проузроковати шумски пожари, суше, шумске непожељне врсте инсеката и загађење воде, ваздуха и земљишта. У шумама које су погођене на један или више ових начина, количина угљеника у мртвом дрвету може премашити фитомасу.

Опали биљни материјал се састоји од релативно малих делова органске материје који леже на тлу шуме (Сл. 2.3.13). Састоји се углавном од сувог лишћа и борових иглица, ситних сувих гранчица, латица цвећа, шишарки и других делова који су опали са живих биљака. У листопадним шумама резерве угљеника у опалом биљном материјалу се увећава током јесени због опадања листова, док је у четинарским шумама равномеран током свих годишњих доба.

Органска материја у тлу садржи значајне количине угљеника. Тло је мешавина минерала и органске материје, углавном хумуса, супстанце тамне боје која настаје постепеним разградњом биљних остатака (опали биљни делови, мртво дрво и мртво корење). Угљеник чини 58% састава хумуса, што је већи удео него у фитомаси. Што је тамније тло, то садржи више угљеника (Сл. 2.3.14).

У бореалним шумама (тајгама) залихе угљеника су распоређене по складиштима (резервоараима): фитомаса садржи 21% залиха угљеника, мртво дрво 4%, опали биљни материјал 3%, а 72% је у тлу. Дакле, у овим шумама угљеник се концентрише у земљишту.

Ови удели су сасвим различити у тропским шумама, где жива и мртва органска материја чине 50% ускладиштеног угљеника.

Зашто је разлика толико велика? У бореалним шумама већину мртвих биљака разграђују гљивице и бактерије, а тај процес се одвија споро. Потребно је много деценија да би се велика стабла разградила. Због тога шума акумулира велике количине мртве органске материје – мртвог дрвета, опалог биљног материјала и хумуса у тлу. У тропској шуми животиње, посебно термити, конзумирају велики део опалог биљног материјала и мртвог дрвета. Ово убрзава разградњу и смањује удео мртве органске материје у укупној количини угљеника у екосистему.

Слика 2.3.12. У мртвом дрвећу је ускладиштен угљеник.
Слика 2.3.13. Складиште угљеника у опалом биљном материјалу се повећава током јесени.
Слика 2.3.14. Уколико је земља тамнија, садржи више угљеника.

Угљенични буџет

Једини „прилив“ угљеника у шумском екосистему је кроз фотосинтезу. Фотосинтеза је процес који се одвија у листовима биљака које чине фитомасу. Да би се фотосинтеза одвила, потребан је угљен-диоксид из ваздуха, вода, Сунчева светлост (видљиви део спектра Сунчевог зрачења) и хлорофил у листовима биљака. Резултат фотосинтезе је настанак кисеоника и органске материје тј. шећера, које биљке користе за раст и развој. С друге стране, биљке такође дишу и током дисања користе органске материје које су настале у фотосинтези. Резултат дисања биљака је настанак енергије, воде и угљен-диоксида. Разлика у количини угљен-диоксида који се искористи у току фотосинтезе (на слици 2.3.15. је обележено са „укупна фотосинтеза“) и оног који настаје у процесу дисања је „нето фотосинтеза“ односно угљеник који остаје у ускладиштен у  фитомаси.

Разни организми који живе у шумама хране се биљкама: гусенице и други инсекти који се хране листовима дрвећа; птице и глодари који се хране воћем и семењем и копитари који једу траву и младе гране.

У тајги и у умереним шумама, велики део биљног света природно умире (када биљка потпуно одумре или кад отпадну лишће и гранчице), а затим је разлажу гљиве, бактерије, кишне глисте и други организми (сл. 2.3.16). На овај начин се повећава количина угљеника у резервоарима мртвог дрвета и опалог биљног материјала.

Када гљиве и бактерије дишу, угљеник из органске материје се везује са кисеоником и враћа у атмосферу као угљен-диоксид. Ово се дешава и када се мртво дрво и опали биљни материјал разграђују. Мањи део угљеника из ових резерви се претвара у хумус и доприноси повећању количине угљеника у тлу (овај процес се назива хумификација). Угљеник улази у тло и у облику органских материја које се излучују из корена живих биљака.

Органске материје у тлу такође разграђују гљивице и бактерије уз ослобађање угљен-диоксида у атмосферу. Део угљеника се испира подземним и/или површинским водама: вероватно сте видели како јесење лишће носе шумски потоци.

Слика 2.3.15. Угљенични буџет шума

Шуме које садрже много старих стабала апсорбују једнаку количину угљен-диоксида из атмосфере колико и емитују. Резервоари угљеника у таквој шуми временом постају стабилни, непромењиви.

Ово не значи да старе шуме немају важну улогу у регулисању састава гасова у атмосфери. Поента је само у томе што се они више не апсорбују активно, већ су постали „власници“ ускладиштеног угљеника, тј. угљеника који више не може допринети ефекту стаклене баште.

Буџет угљеника младих, растућих шума разликује се од старих шума. Младе шуме прикупљају угљеник, складиште га и тако уклањају из атмосфере. Само младе шуме заслужују да се назову „зеленим плућима“ планете.

Слика 2.3.16. Гљиве у шумама разграђује мртво дрво и враћају угљеник у атмосферу.

Разлике у утицају шума на атмосферу

Видели смо како младе и старе шуме другачије фунцкионишу: младе, растуће шуме апсорбују угљен-диоксид из атмосфере и тако делимично могу да искористе овај гас који настаје током сагоревање угља, гаса и нафте. Старе шуме складиште огромне количине угљеника у везаном облика, спречавајући стварање угљен-диоксида, који би допринео ефекту стаклене баште. Дакле, ако желимо да искористимо шуму да ублажимо климатске промене, морамо: 1) посадити нове младе шуме, где раније није било шуме; 2) водити рачуна о постојећим шумама.

У развијеним земљама (САД, земље Европске уније, Русија и друге) постоји много младих шума које упијају угљен-диоксид из атмосфере. Привреда у овим земљама је већ у потпуности формирана и шуме се више не уништавају за потребе индустрије. Последњих деценија многе земље (САД, Канада, државе Европске уније и друге) такође охрабрују власнике земљишта за садњу нових шума.

Како тајге (бореале шуме) и умерене шуме расту и апсорбују угљеник током више деценија, а понекад и стотинама година, угљеник се сада накупља захваљујући обнови шуме у многим местима где је, услед индустријализације, шума редукована. Обнова борове шуме дуж канадске обале Тихог океана је упечатљив пример тога (Сл. 2.3.17). Почетком 20. века ова територија је била покривена великом четинарском шумом дуглазије и кедра, од којих су неке биле високе и до 80–90 метара. До средине 20. века, ове шуме су посечене, а џиновске пањеви оборених стабала пречника већег од 2 метра су још увек видљиви. Од тада су успостављени строги закони о животној средини у Канада који су омогућили да се обнови шума у деловима где су посечене шуме.

Слика 2.3.17. Џиновски пањеви у шуми западне Канаде (Британска Колумбија) доказ су интензивне сече дрвећа у првој половини 20. века.

Ситуација је прилично различита у земљама у развоју, нарочито у Јужној Америци, југоисточној Азији и Океанији. Становништво и привреда ових земаља убрзано се развијају, па је за пољопривреду, фабрике, градове и путеве увек потребно више земље. Ово земљиште углавном потиче од уништавања тропских шума, а нове шуме које би апсорбовале угљен-диоксид и утицале на климу региона се не саде. Фотографија снимљена у тропском делу Аргентине (Сл. 2.3.19) приказује почетак уништавања шуме. Ово шумско земљиште је раније припадало војсци, али је предато на управљање и контролу локалне управе почетком 2000-их година. Локална самоуправа дала је дозволу за пољопривредни развој земљишта и почела је сеча дрвећа.

Дефорестација се убрзано дешава у неким тропским регионима. У Папуи Новој Гвинеји око 15% прашуме је уништено за само 30 година (од 1972. до 2002. године) (слика 2.3.18), а квалитет преосталих 9% је озбиљно погоршан. Као резултат, емисије гасова са ефектом стаклене баште услед крчења шума у Новој Гвинеји су више него удвостручене за тридесетогодишњи период.

Слика 2.3.18. Губитак шуме на острву Бугенвил (Папуа Нова Гвинеја), 1972-2002. године

Око 10% целокупног угљен-диоксида који је до сада емитован у атмосферу људским деловањем потиче од уништавања тропске шуме.

Уједињене нације разматрају стварање глобалног система за смањење повећања концентрације гасова са ефектом стаклене баште изазване крчењем шума у земљама у развоју. Због тога се доносе билатерални међународни пројекти за очување тропских шума (споразум између Аустралије и Индонезије је један од примера). Неке земље у развоју, као што су Кина, Индија и Костарика доносе сопствене програме за повећање површина под шумама. Све у свему, брзо отпуштање залиха угљеника уништавањем тропских шума и даље изазивају велику забринутост.

Слика 2.3.19. Бивше шумско подручје у Аргентини (провинција Игуацу).

Нестанак тропских шума

Тропске прашуме спадају у најважније екосистеме на планети. Њихови екосистеми је најбогатији на свету у погледу разноликости врста. Тропске шуме су извор дрвета, хране и сировина за лекове. Оне такође играју врло важну улогу у регулисању климе на Земљи. Нестанак тропских шума доводи до губитка плодног површинског слоја земљишта, губитка биолошке разноликости и поремећаја еколошке равнотеже на великим површинама планете.

Упркос свим напорима који су уложени до сада, тропске шуме и даље убрзано нестају, нарочито у Јужној Америци и Африци. Губици од 2005. до 2010. године износили су око 3,6 милиона хектара у Јужној Америци и 3,4 милиона хектара у Африци.

Данас тропске прашуме покривају само 5% Земљине површине у поређењу са 12% од пре сто година. Подручје шума веће од читаве Енглеске (130.000 km2) се посече или спали сваке године.

Један од главних узрока крчења шума је претварање шума у пољопривредно земљиште како би се прехранило растуће светско становништво. Кишне шуме често се замењују засадима дрвета кафе, кокосових палми или бразилског каучуковца. Неконтролисана експлоатација рудних богатстава су друга претња тропским кишним шумама у Јужној Америци.

Такво велико уништавање шуме може бити неповратно. Ако је сеча стабала ограничена на мало подручје, шума ће се поново оформити на том подручје кроз неколико година, али ако се посече велика површина, она се никад неће поново обновити: обилне кише ће спрати храњиве састојке са површине земљишта, а високе температуре ће ”спалити” горњи слој земље, тако да на њему може расти само коров.

Шта се може учинити за очување шума? Пре свега, сиромашне земље са великим површинама тропске шуме (Перу, Еквадор и Индонезија) морају бити подстакнуте на друге економске активности, које не укључују уништавање шума. У супротном, уништавање стабала наставиће се ради рударства и производње хране.

Еквадор је недавно од Уједињених нација затражио да обезбеде 3,6 милијарди америчких долара за очување 4.000 km2 тропске шуме, али нису добили јасан одговор. Влада је тада пустила да се шума уништи како би се земљиште могло користити за производњу нафте.

Како управљати билансом угљеника у шумама

Биланс угљеника шума зависи од многих фактора, од којих су најважнији људски утицај, катастрофе (шумски пожари, штеточина, итд.) и климатске промене. Билансом угљеника шума може се управљати – ако се смањи крчење шума, оне ће апсорбирати више угљеника из атмосфере.

Један од пројеката који спроводи Светска фондација за природу (WWF) на Руском далеком истоку има за циљ заустављање обимне сече кедрова и листопадних шума у сливу реке Бикин, где ће се дати право локалном становништву да секу дрвеће (Сл. 2.3.20). Пројекат подстиче локално становништво да развијају традиционалне облике управљања шумама –  сакупљање пињола, бобица, гљива, папрати и биља.

Такође је од виталног значаја да се смањи штета коју изазивају шумски пожари, а већину започињу људи који не угасе ватру после пикника, бацају цигарете на суво лишће или лишајеве, пале суву траву (сл. 2.3.21 ) итд, све што треба дефинисати као „неодговорно и несавесно понашање“. Сви смо упозорени да „шуму штитимо од пожара“, али упозорење добија нову хитност у светлу климатских промена. Ако можете да научите своје пријатеље да не спаљују траву и да пажљиво угасе ватру након породичног излета, ви ћете дати свој допринос у борби против климатских промена!

Сл. 2.3.20. Кедрова листопадна шума у сливу реке Бикин.
Сл. 2.3.21. Сува трава коју су људи запалили.

Питања

  1. Шта су тајге или бореалне шуме?
  2. Која врста дрвета је доминантна у источној сибирској тајги? Објасните зашто је доминантна.
  3. Зашто се граница тајги померила више на простор тундри у последњим деценијама?
  4. Ако температуре порасту за 4 ° C пре краја овог века, како ће то утицати на шуме?
  5. Како људске активности утичу на шуме?
  6. Који су главни резервоари угљеника у шумском екосистему?
  7. Какав је однос процеса фотосинтезе и дисања биљака?
  8. Који организми разграђују мртве биљне остатке?
  9. Могу ли старе шуме уклонити вишак угљен-диоксида из атмосфере?
  10. Зашто тропске шуме губе залихе угљеника?

Задаци

Задатак 1. Експеримент

Циљ: Открити која су стабла и грмље најосетљивији на пораст температуре.

Материјали: гране дрвећа (пре појаве лишћа), вазе са водом.

Опис: Експеримент се изводи неколико недеља пре пре почетка топљења снега у вашој регији. Одсеците неколико грана са различитих стабала и грмља (бреза, брест, врба, топола). Ставите гране у вазе са водом и редовно их посматрајте. Водите рачуна о томе како пупољци расту, када се отварају и како листови расту. Такође пратите развијање пупољака на дрвећу са којих су гране одсечене. Након што се лишће појавили на дрвећу напољу, направите графикон да бисте одредили раст и величине пупољака и лишћа у затвореном и на отвореном. На овај начин ћете открити које су врсте осетљивије на топлије окружење (које од њих брже реагују на пораст температура).

 

Задатак 2. Експеримент

Циљ: Открити које врсте дрвећа садрже више угљеника.

Материјали: Комади разних врста дрвета (храст, смрека, бреза, јасен и др.), лењир, вага за мерење.

Експеримент. Измерите димензије сваког комада дрвета како бисте израчунали његову запремину (помножите дужину са ширином и са висином) и измерите масу. Масу дрвета поделитe са израчунатом запремином, чиме ћете добити његову густину, односно информацију колико масу има комад дрвета чије су странице један центиметар. Које дрво има највећу густину?

Угљеник чини 50% дрвета, односно половину масе. Измерену масу поделите са 2 и добићете масу угљеника у свакој врсти дрвета која се користи у експерименту. На основу добијених резултата, коју врсту је најбоље посадити како би се смањио ефекат стаклене баште и зашто.

 

Задатак 3. Експеримент

Циљ: Упоређивање количине кисеоника и угљен-диоксида које биљке отпуштају на дневном светлу и у мраку.

Материјали: Две велике стаклене посуде са поклопцима, вода (око 2/3 запремине тегле), изданци биљака крупних листова, већа крпа, шибице.

Опис: У посуде с водом ставите изданке биљке. Затворите тегле. Једну ставите на топло, осветљено место, а другу прекријте крпом која не пропушта светлост. Након 1-2 дана, уз помоћ шибице утврдите у којој посуди је више кисеоника. Одмах након уклањања поклопца, принесите дрвце шибице и посматрајте како се повећава јачина пламена при отварању тегле која је била на светлости, односно пригушује у случају тегле која је била у мраку. Закључак је да биљка ствара више кисеоника када је на дневном светлу, а више угљен-диоксида када је у мраку.