Slovenský vedec vo Fínsku Pôda sú skutočné pľúca planéty, stráži uhlík a živí nás všetkých

Pôda je najväčší ekosystém na planéte, a preto by sme jej mali venovať aj náležitú pozornosť. „Aj my ľudia sme tvorení tým, že elementy pôdy sa do nás zakomponovali cez potravinový reťazec. Pôda je pre nás teda nevyhnutná ako zdroj potravy. A nielen organické látky, ale aj minerály, ktoré potrebujeme na zdravé fungovanie nášho tela,“ hovorí pre Postoj Boris Ťupek, slovenský vedec, ktorý vo Fínsku skúma pôdne ekosystémy. V tomto prípade tak platí ono biblické prach si a na prach sa obrátiš.

Pôda je zároveň prostredím, ktoré zachytáva násobne viac uhlíka, ako je ho v atmosfére, a bez zdravej pôdy nám nepomôžu žiadne opatrenia proti vypúšťaniu emisií.

Platí tiež, že zdravá pôda rovná sa zdraví ľudia. Pôda s dostatkom organickej hmoty je odolnejšia proti erózii, lepšie zadržiava vodu aj živiny. Znamená prospech nielen z hľadiska klímy, ale aj pre našu vlastnú potrebu. Jednoducho povedané, je úrodnejšia.

Boris Ťupek, pôvodom z Liptovskej Osady, získal doktorát na lesníckej fakulte Technickej univerzity vo Zvolene a na Univerzite v Helsinkách. V súčasnosti pracuje vo Fínskom výskumnom ústave prírodných zdrojov Luonnonvarakeskus v Helsinkách. Vo výskume sa venuje dynamike uhlíka a skleníkových plynov v boreálnom lese a aplikácii poznatkov pre podporu hospodárenia a politických rozhodnutí zameraných na redukciu emisií a mitigáciu nežiaducich dôsledkov klimatických zmien.

S Borisom Ťupekom sme sa rozprávali aj o tom

- ako pôda dýcha,

- že požiare v tajge za jediný rok uvoľnili viac emisií CO₂ ako ľudská činnosť v celej Európe,

- prečo je boreálny les dôležitý a ako jeho ničenie ohrozuje celú planétu,

- akú podporu majú vedci vo Fínsku.

Známy český ekobiológ Jan Frouz v jednom nedávnom rozhovore upozornil na to, že politici, ale aj širšia verejnosť zanedbávajú problematiku pôdy, že je mimo záujmu, ktorý si zaslúži. Že je v úzadí oproti ovzdušiu a vode. Tiež to tak vnímate?

Áno a myslím, že nielen politici, ale aj bežní ľudia. Je asi aj prirodzené, že to, čo nevidíme a nemeriame vizuálne, až tak nevnímame. Napríklad keď si predstavíme les, tak väčšinou vidíme stromy a menej myslíme na pôdu.

Ale na druhej strane, pôda je takisto fascinujúca. A keď máme nejaký dôvod sa jej venovať, tak to je, ako keď otvoríme také nebadané okno do nového sveta. Keď som nad tým premýšľal, tak mi to pripomínalo pasáž z knihy, keď Exupéryho líška povedala malému princovi, že to hlavné je očiam neviditeľné.

Veď sa aj hovorí, že napríklad Mesiac poznáme lepšie ako morské dno na Zemi. Platí to pre pôdu?

To zasa nie. Poznanie pôdy je už dosť pokročilé, aspoň medzi tými, ktorí sa jej venujú. Takže pravdepodobne ju poznáme lepšie ako Mesiac.

A keď sa pozrieme na pôdu ako na ekosystém, čo všetko sa tam deje?

Deje sa tam toho veľa. Je tam obrovská rôznorodosť druhov, ale keď si to vezmeme od základu, tak pôda je tvorená z minerálnej zložky a z organickej zložky. Organickú tvoria zrecyklované odumreté zvyšky rastlín a živočíchov, ktoré na nej žili počas tisícročí. Je to akoby základná báza života.

Takže je to aj také biblické, že prach si a na prach sa obrátiš.

Aj my ľudia sme tvorení tým, že elementy pôdy sa do nás zakomponovali cez potravinový reťazec. Pôda je pre nás teda nevyhnutná ako zdroj potravy. A nielen organické látky, ale aj minerály, ktoré potrebujeme na zdravé fungovanie nášho tela. Takže áno.

Aké rôzne typy ekosystémov v pôde nájdeme? Aký význam majú pre zdravie pôdy?

Pôda svojím vznikom odzrkadľuje vývoj materskej horniny, jej zvetrávanie. To je základ. A klimatické prostredie a vegetácia potom určujú, kam sa pôda bude ďalej uberať. Rovnako mikroorganizmy – vírusy, baktérie, huby, ďalšia mikrofauna.

Uhlík sa viaže s rastlinami procesom fotosyntézy, ale časť naviazaného uhlíka padá na pôdu cez odumreté orgány, ako sú listy, konáre, korene atď. Tieto potom pôdne mikroorganizmy rozkladajú. Podobne ako človek, tiež preferujú ľahko rozložiteľné cukry. Potom nasledujú zložitejšie látky ako celulóza. A napríklad mikrobiálne huby, ale aj hmyz na svoju štrukturálnu zložku už nepoužívajú celulózu ako rastliny, ale chitín, ktorý je oveľa tvrdší a ťažšie rozložiteľný.

No a tým, že sa organická hmota takto cez rôzne organizmy premieňa, časť uhlíka sa emituje naspäť do atmosféry respiráciou a časť sa pretransformuje do trochu zložitejšej a stabilnejšej formy. Istá časť sa ukladá vo forme minerálnych agregátov uhlíka, ktoré sú najstabilnejšie, v nich uhlík vydrží viazaný najdlhšie.

Ako dýcha pôda

Koľko uhlíka pôda obsahuje v porovnaní s atmosférou?

Zásoba pôdneho uhlíka sa podľa Scharlemanovho článku v časopise Carbon Management z roku 2014 odhaduje niekde medzi 500 a 3000 gigaton, s priemernou hodnotou približne 1500 gigaton. Hodnota v ovzduší sa naproti tomu udáva v jednotke ppm (parts pre million in ambient air), čiže častíc z milióna v okolitom vzduchu.

Čo je koncentrácia molekuly oxidu uhličitého, CO₂. Táto koncentrácia sa však dá prekonvertovať do zásoby uhlíka, keď zoberieme celkovú hmotnosť atmosféry, priemernú molekulárnu hmotnosť vzduchu a atómovú hmotnosť uhlíka. Súčasná úroveň nameraná v observatóriu Mauna Loa na Havaji je 414 ppm, a keď túto hodnotu prekonvertujeme, dostaneme 886 gigaton uhlíka v atmosfére.

Takže objem zásoby uhlíka v pôde je približne dvojnásobný oproti tomu, čo je momentálne v atmosfére.

Čiže je to aj obrovské množstvo oproti tomu, čo produkuje človek?

V podstate áno. Človek, resp. ľudstvo produkuje 9 gigaton ročne – priemyslom, dopravou, energetikou atď. Z toho 2,5 gigatony sa znova viaže v krajine. Zelená krajina takpovediac nasáva uhlík, kým sa nedostane do rovnováhy. Takisto CO₂ sa viaže aj do vody jednoduchým rozpúšťaním – tento objem je tiež približne 2,5 gigatony. Takže celkový prírastok v atmosfére spôsobený ľudskou činnosťou je 4 gigatony ročne.

Koncentrácia CO₂ však v atmosfére sezónne kolíše podľa toho, či prevládajú procesy výdaja emisií (z priemyslu a dýchania) alebo ich viazania (fotosyntézou a rozpustnosťou vo vode). Rovnako kolíše aj celkový ľudský príspevok v závislosti od prírodných a socio-ekonomických faktorov.

A sú tie 4 gigatony uhlíka, ktorými človek do atmosféry prispieva, také problematické? Oproti celkovému objemu sú to zlomky…

Zdá sa to ako malá čiastka, ale ročne to predstavuje 2,5 ppm v koncentrácii. A táto hodnota rastie od 18. storočia. Zároveň sa zvyšuje aj rýchlosť rastu. A toto sa začalo s industriálnou revolúciou.

Aké sú vplyvy? No, keď vám rastie koncentrácia CO₂, tak tento plyn má v atmosfére zároveň aj určitú radiačnú účinnosť, čo spôsobuje, že hustejšie látky vydržia dlhšie teplé. Planéta tak neodovzdáva dostatočné množstvo tepla do vesmíru, aby kompenzovala množstvo, ktoré prijme od Slnka.

Samotná rastúca globálna teplota je nebezpečná v tom, že na planéte iniciuje niektoré javy, tzv. spúšťače.

Napríklad topenie permafrostu, to sa nedeje postupne, to sa pri plošnom oteplení stane pomerne naraz. Trvalo zamrznutá pôda sa roztopí, uvoľní zakonzervovaný uhlík a metán, predtým uložený v zmesi pôdy a ľadu, ktorý sa tam už spätne v takom objeme neuloží. Pretože so stúpajúcou teplotou sa stane, že sa tam už počas ďalšej zimy ľad nevytvorí alebo sa vytvorí v oveľa menšom objeme.

Ďalším takýmto spúšťačom sú požiare v boreálnej zóne. Tie boli v minulosti zriedkavejšie, lebo toto bola oblasť s vysokou vlhkosťou. A čo je vlhké, veľmi dobre nehorí. Vyššia teplota prináša aj do týchto oblastí sucho a požiare, ktoré uvoľňujú obrovské množstvá uhlíka.

Čiže uvoľňovanie uhlíka ľudskou činnosťou nie je len priamym konaním, napr. dopravou alebo priemyslom, ale aj tým, že vlastne aktivuje tieto spúšťače. Správne tomu rozumiem?

Človek je nepriamo zodpovedný za tieto spúšťače. Za takéto náhle zmeny, ktoré potom spôsobujú ešte ďalší nárast uhlíka v atmosfére.

A aký je potenciál pôdy na zachytávanie uhlíka?

Tento potenciál nezáleží len na množstve a kvalite živých a odumretých organizmov, ale aj na faktoroch, ktoré ovplyvňujú rast biomasy, rozklad a dýchanie, ako sú CO₂, kyslík, svetlo, teplota, voda, pôdna štruktúra a fyzikálno-chemické vlastnosti minerálnej vrstvy pôdy.

Keď si má laik predstaviť, že ak pôda dýcha, tak ako vyzerá to dýchanie? Je to ako u človeka nádych-výdych? Ako vlastne vyzerá to sťahovanie uhlíka a uvoľňovanie?

Je to dýchanie. Aj odborný termín znie respirácia. To je vlastne oxidačno-redukčný proces v živých organizmoch s cieľom získavať energiu z organických látok za prístupu vzduchu. Takisto aj v pôde sú organizmy, živočíchy, ktoré nezískavajú energiu a živiny fotosyntézou, ale potrebujú ich získavať tým, že ich odniekiaľ prijímajú. Pasú sa, lovia, ak sa to dá tak prirovnať.

Pokiaľ ide o ten nádych, rovnako ako u človeka je to prijímanie kyslíka. Ten potrebujú organizmy, ktoré v pôde žijú. A rovnako ako človek ho potrebujú na metabolizmus, rozklad komplexných uhlíkových molekúl napríklad rastlinných bielkovín. Počas metabolizmu sa kyslík spája s uhlíkom, vzniká CO₂ a ten zas spätne difúziou odchádza do atmosféry.

Časť uhlíka však v pôde zostane, ako som už spomenul, v podobe jednoduchých cukrov alebo zložitejších látok, ako sú komplexné bielkoviny, ale aj celulóza alebo chitín.

V stabilnom prostredí dýchanie spôsobuje pôdnu emisiu CO₂, ktorá je však kompenzovaná odumretou organickou hmotou rastlín pochádzajúcou z viazania atmosférického uhlíka fotosyntézou.

Existuje rozdiel medzi pôdami a mikroflórou a mikrofaunou, ktorá v nich žije? Má to vplyv na to, akým spôsobom a ako veľa uhlíka dokáže tá konkrétna pôda absorbovať? Existujú v tomto zmysle rôzne typy pôd?

Určite áno. Napríklad podľa materskej horniny, keď je to povedzme žula, tak tá sa rozkladá ináč ako nejaký vápenec alebo pieskovec, či vulkanická hornina. Vápenec sa napríklad rozkladá veľmi dobre a obsahuje aj dosť veľa živín.

Zároveň keď je v oblasti s relatívne dobrou klímou, tak aj pôda sa oveľa lepšie formuje, organizmy v nej lepšie prosperujú a uhlík sa viaže do väčšej hĺbky. Majú viac energie a dostanú sa do toho vápenca hlbšie ako napríklad v prípade žuly.

Ďalším faktorom je vegetácia, ale tá je takisto do veľkej miery určená materskou horninou a klímou. Niektoré vegetácie a pôdne organizmy dokážu prežívať vo vyššej vlhkosti, niektoré v suchších podmienkach, niektorým vyhovuje vyššia kyslosť, iné potrebujú zásaditejšie prostredie.

Keď vegetácia odumrie, napríklad listy opadajú zo stromov, tak pri jej rozklade ide viac uhlíka do pôdy alebo do atmosféry?

To záleží na konkrétnych okolnostiach a aj na štádiu tvorenia pôdy. V prírodnom prostredí, keď sa pôda tvorí, je tento proces naklonený smerom k ukladaniu uhlíka. Neskôr, keď sa systém stabilizuje, tak sa, ako hovorím, príjem a výdaj vyrovná. Kým sa vytvorí dostatočná vrstva, trvá to niekedy aj tisícročia.

Ak si predstavíme napríklad prirodzený les, ktorý je najvyšším štádiom vegetácie, tam je objem uhlíka prijatý z opadu, napríklad listov, a výdaj z respirácie v rovnováhe.

Ak by sme napríklad do tejto rovnováhy zasiahli pridaním biomasy, tak síce zvýšime objem pôdy a uložíme uhlík v takto vzniknutej biomase, ale zároveň aktivujeme mikroorganizmy, ktoré z tejto biomasy žijú a ktoré svojou respiráciou časť uhlíka opäť uvoľnia. Čiže postupne sa to prirodzene vyrovná.

Máte na mysli iniciatívu 4promile, ktorá hovorí, že ak by sme zvýšili objem biomasy o túto hodnotu, tak by sme dokázali vykompenzovať množstvo CO₂ z ľudskej činnosti?

Táto iniciatíva vznikla po parížskej klimatickej konferencii v roku 2015. Skôr však ide o nejakú orientačnú hodnotu. Istú kapacitu v poľnohospodárskych pôdach vidíme. Najmä preto, že ide zväčša o konvertované pôdy, ktoré pôvodne boli lesmi.

Koľko emisií by sa napríklad opätovným zalesnením dalo eliminovať, však aj v tomto prípade závisí od mnohých faktorov.

Orná pôda je zdrojom emisií, už len preto, že v podstate takmer všetku biomasu pri žatve zoberieme. Zostáva tam veľmi málo zvyškov vegetácie, ktorá nevykompenzuje úbytok pôdneho uhlíka respiráciou.

Ak sa pozrieme na politické zámery Európskej únie čo najviac uhlíka z atmosféry stiahnuť, nielen redukovať emisie, tak sú v Európe také pôdy, ktoré by to dokázali do takej miery, aby to malo nejaký badateľný význam?

My sme napríklad riešili práve, ako je to vo Fínsku. Podľa našej štúdie publikovanej v časopise Forest Ecology and Management z roku 2021 extenzifikácia, teda premena hospodárenia z ornej pôdy na trvalú lúku s minimálnym kosením, by sa prejavila len ziskom 1 až 2 promile uhlíka ročne. Toto sa však nedá aplikovať plošne, takže to ani nie je účinná cesta na dosiahnutie uhlíkovej neutrality.

Je to skôr spôsob, ako ochrániť pôdu pred degradáciou, s tým, že sa opäť bude používať na poľnohospodárske účely. Načas ju nechať zarásť trávou, ozdraviť ju, zvýšiť jej prirodzený obsah živín.

Aké sú možnosti toho, ako aj zachovať obrábanie pôdy, aby sme mali potraviny, a zároveň jej dodať viac uhlíka, a aby sa v nej aj udržal?

Toto je práve predmetom výskumov. Pred pár rokmi bol obrovský boom dodávať do pôdy drevené uhlie, ktoré je veľmi stabilné. V zmysle, že poďme teraz sypať drevené uhlie, ktoré sa nebude rozkladať a tým zvýšime obsah uhlíka. Ale toto je dosť ekonomicky náročné.

Existujú však aj realistickejšie odporúčania napríklad od UNFCCC (Rámcový dohovor OSN o zmene klímy) alebo FAO (Organizácie OSN pre výživu a poľnohospodárstvo) založené na princípoch, že keď zvýšime produkciu napríklad hnojením organickými alebo minerálnymi hnojivami, tak tým zvýšime aj množstvo tej opadanky, ktorá padá na pôdu a túto keď zapracujeme do pôdy, tak máme šancu zvýšiť obsah uhlíka.

Druhou možnosťou je optimalizácia hĺbky orby alebo keď nenecháme medzi hlavnými plodinami to prázdne okno, kde je pôda vystavená kyslíku a rýchlejšie oxiduje. Ale keď to okno zaplníme inými plodinami, ktoré pomôžu naviazať uhlík, ale aj dusík.

Každý vlastník pôdy by si o takých veciach mal rozhodovať sám, ale sú zároveň rôzne alternatívy, z ktorých si môže vybrať podľa toho, čo konkrétne mu vyhovuje. A myslím si, že pokiaľ to ekonomika farmárom dovolí, tak takéto opatrenia radi prijmú.

Keď hovoríte, že viac tej padanky a biomasy by malo zostať na pôde, aj v úvode sme spomenuli profesora Jana Frouza, ktorý napríklad pre Český rozhlas hovoril o tom, že ako ľudstvo sme sa od počiatkov poľnohospodárstva snažili o to, aby sme, naopak, čo najviac z tej vypestovanej rastliny vedeli skonzumovať, teda o presne opačný proces.

Ja som pôvodne lesník, takže v tom, aké plodiny by boli vhodnejšie, nemám až taký prehľad. Ale áno, napríklad pšenicu sme si geneticky upravili. V minulosti to bolo vysoké steblo a krátky klas, teraz je to krátke steblo a dlhý klas. Máme teraz síce lepšiu úrodu, ale menej biomasy sa dostáva späť do pôdy, čím ju menej regenerujeme.

Ako rastie les

Poďme teda späť k lesu. Niektorí lesníci napríklad tvrdia, že uhlík najrýchlejšie viaže mladý les, ktorý rýchlo rastie. A tú vegetáciu netvoria len stromy, ale aj kry, tráva, je tam aj viac slnečného svitu. Možno je to len špekulácia, ale nebol by vhodnou cestou napríklad pravidelný výrub a výsadba, aby uhlík ostal v dreve a uvoľnil sa priestor na jeho nové dynamické „nasávanie“ z atmosféry?

Nie je to až také jednoduché. V tejto otázke som sa napríklad už stretol s výzvou, teda ako správne zmerať začiatočné štádium lesa a potom namodelovať vývoj biomasy a s ňou súvisiace zmeny uhlíka v pôde.

To sú záležitosti, ktoré sa ešte len teraz začínajú dostávať do popredia, že by bolo dobré vedieť, akým tempom na začiatku rastu lesa biomasa pribúda. Väčšinou sa to totiž z lesníckeho hľadiska riešilo len z pohľadu produkcie dreva tak, že stromčeky sa začali merať až od nejakej hrúbkovej triedy. A vlastne od vysadenia alebo prirodzenej regenerácie nemáme zmerané rastové krivky celkovej biomasy.

Takže keď niekto povie, že najviac biomasy pribúda, keď je les mladý, tak to je zatiaľ subjektívne tvrdenie. Možno naráža na zrýchlený rast už zapojeného mladého porastu, ale vynecháva počiatočnú fázu obnovy. Túto tiež potrebujeme exaktne zmerať. Plus okrem cieľových stromčekov je tam aj biomasa, ktorá prichádza napríklad z trávy alebo burín, alebo burinatých drevín, ktoré sa veľmi neevidujú, na to nie sú tabuľky, ale dá sa to do istej miery odhadnúť. Toto je otvorená otázka.

Nedá sa teda presne vypočítať, koľko viaže mladý les a koľko nejaký porast, kde sú povedzme storočné stromy?

Najväčšiu neistotu pri výpočte má práve ten mladý začínajúci les, ale keď už prejdeme na staršie porasty, napríklad desaťročný smrekový alebo zmiešaný les, ten už rastie dosť rýchlo. Takýto les sa rúbe pri 60 – 80 rokoch veku a toto obdobie od zhruba 10 rokov do výrubu už máme celkom dobre zmerané.

Ale keď sa pôda naruší v mladom lese, tak veľmi záleží, ako rýchlo sa začne regenerovať. Nastáva zmena v mikroklíme a rovnováhe medzi uhlíkovým výdajom a príjmom.

Keď sa predchádzajúci porast vyťaží, tak áno, nejaký uhlík sa do pôdy dostane z konárov, vrcholcov, z rozkladajúcich sa koreňov. Lenže otázka znie, či to je dosť na to, aby to pokrylo tie roky, keď sa uhlík uvoľní z pôdy, kvôli menšiemu opadu listov, keďže sú tam len nejaké semenáče alebo sadenice, tráva, burinaté dreviny. A to práve nevieme.

Dokonca keď sa zalesňuje orná pôda, tak sa uhlík môže strácať až prvých tridsať rokov. Až po tridsiatich rokoch je, dá sa povedať, zalesnený porast v najlepšom veku. Vtedy dokáže do biomasy a pôdy viazať najviac každý rok.

Čo všetko ovplyvňuje kvalitu, resp. zdravie pôdy, ak vychádzame z vplyvov človeka?

Je to jednoznačné, ako som aj predtým povedal, že látky, ktoré pochádzajú z pôdy, potom prechádzajú do nás potravinovým reťazcom. Takže zdravá pôda = zdraví ľudia.

Zdravá pôda je definovaná hlavne tak, že má mať udržateľnú svoju produkciu. Keď je nejakým spôsobom znehodnotená alebo napadnutá nejakými hubami alebo parazitmi, či toxickými látkami, tak aj produkcia, aj zdravie pôdy upadá a vlastne o ňu prichádzame ako o prírodný zdroj.

Pôda, ktorá má vyšší obsah organickej hmoty, je odolnejšia voči prudkým zrážkam. Keď máte napríklad nejakú piesočnú pôdu, tak tam dochádza k erózii extrémnym spôsobom oproti tomu, keď je tam prítomná aj organická hmota. Navyše, organická hmota má lepšiu schopnosť viazať a zadržiavať vodu aj živiny.

A tieto vlastnosti zdravej pôdy sú na jednej strane dobré pre klímu, ale aj pre našu produkciu.

Aj z nášho výskumu nám vyšlo, že pri lepších vlhkostných podmienkach, vyšších bazálnych katiónoch, dusíku a organickej hmote je pôda živnejšia a má viac uhlíka. Zároveň má lepší potenciál pre viazanie uhlíka z atmosféry a dáva lepšiu úrodu.

Popri CO₂ sa v súvislosti s klimatickou zmenou spomína aj metán. Ako ten vzniká v pôde?

Ide takisto o redukčný proces na získavanie energie, ale bez prístupu vzduchu. Podieľajú sa na tom baktérie zvané Archea. Už názov napovedá, že ide o veľmi staré typy, jeden z najstarších organizmov na Zemi. A práve tieto rozkladajú organickú hmotu bez prístupu kyslíka, napríklad v pôde zaplavenej vodou, a tak emitujú metán.

Okrem čerstvej stravy, teda vegetácie, ktorá opadá do vody, žijú aj pri koreňoch tráv. Najmä tráva ostrica s hlbokými koreňmi je pre nich významným zdrojom, keďže koreňový systém produkuje výlučky, ktorými sa tieto baktérie živia. Z týchto rýchlych cukrov majú potom dosť energie, aby sa pustili aj do rašeliny. A, samozrejme, ich aktivita a produkcia metánu závisí aj od teploty, tá napríklad v močiaroch stúpa zjari pomalšie ako v iných ekosystémoch.

Ďalšiu otázku by som spojil aj s jednou poznámkou, ktorú uviedla Slovenská akadémia vied vo svojej publikácii o megatrendoch z roku 2016. Písala o tom, že väčšie množstvo uhlíka v atmosfére môže byť teoreticky príležitosťou pre vegetáciu, pre bujnejší rast a väčšiu väzbu atmosférického uhlíka. A ak hovoríte, že vyššia teplota stimuluje intenzívnejšie spracovanie organickej hmoty, nie je to akoby nádej, že ten ekosystém sa sám vyrovná so zmenenými klimatickými podmienkami?

Skôr si myslím, že táto poznámka bola zo strany SAV uvedená ako teoretický príspevok do diskusie, ale nemyslím si, že by to bolo možné brať ako globálne riešenie. Že by si s týmto problémom v budúcnosti vegetácia sama poradila len tým, že by lepšie rástla, pretože by bola viacej „hnojená“ oxidom uhličitým.

Dnes je hodnota koncentrácie CO₂ v atmosfére 414 ppm, keď som začínal v roku 2004 s meraniami vo Fínsku, tak to bolo 380. Pred industriálnou revolúciou bola tá hodnota 250 ppm. A napriek tomuto nárastu nevidíme na vegetácii žiaden takýto pozitívny trend. Naopak, negatívne vplyvy vyššej koncentrácie prevažujú aj pri vegetácii. Aj samotná SAV uvádza, že ak by to malo vegetácii prospievať, iné faktory by nemohli byť limitujúce.

Ktoré napríklad?

Je tam možnosť väčšieho prenikania CO₂ do prieduchov a možnosť, že fotosyntéza sa zrýchli, a sú známe aj FACE (free air CO₂ enrichment) experimenty z ekosystémov niekoľko rokov zadymovaných vysokými koncentráciami CO₂. Ich výsledkom je, že vegetácia síce začala trochu rýchlejšie rásť, ale neskôr nastala rovnováha medzi rastom a rozkladom. Na vyššiu koncentráciu si privykla aj vegetácia, aj mikroorganizmy v pôde a ekosystém sa stabilizoval.

Globálne nám stúpa teplota, to znamená, že v lete stúpa potenciálna evapotranspirácia, teda vyparovanie z vegetácie. A rastliny majú istú spotrebu vody, potrebujú ochladiť listy. Ak by lepšie rástli, tak jej potrebujú ešte viac. No lenže kvôli suchám je tej vody menej.

Suchá sú čoraz častejšie, voda sa vyčerpáva a aj rastliny potom vyčerpávajú svoje vnútorné zásoby a musia zatvárať prieduchy. Takže potom CO₂ aj tak neprijmú, čiže, naopak, znížia rast. Navyše pribudne riziko, že keď má rastlina zatvorené prieduchy, tak si ani sama pre seba nevytvára potrebné cukry a je preto oslabená. No a keď je oslabená, tak hmyz ju začne viac napádať.

Na jednej strane zápasí so suchom, s hmyzom, a keď sa do toho pridá ešte nejaký požiar, tak už je to katastrofa. Podľa mňa to riziko je tam oveľa väčšie ako ten teoreticky pozitívny vplyv. Niekde lokálne to možno trochu pomôže, ale globálne sa to nedá zovšeobecňovať.

Boreálna zóna

Vy sa vo Fínsku podieľate väčšinou na výskume boreálneho (polárneho) prostredia. Takže ako sa mení to boreálne pásmo a prečo je dôležité pre planétu?

Toto pásmo môžeme rozdeliť na hemiboreálny a boreálny les (tajgu) a tundru. Pokiaľ ide o les, ten je výsledkom topografie aj klímy. Počas poslednej ľadovej doby, ktorá sa skončila pred desaťtisíc rokmi, bolo toto územie pokryté mohutnými ľadovcami. Tie expanziou zo severu na juh prakticky zrovnali krajinu na plochú dosku.

Pôda, ktorá sa po ústupe ľadu vytvorila, je zmesou všetkého, čo ľadovec podrvil – pôvodnej pôdy, vegetácie, balvanov, dokonca menších pohorí. Po odľadnení zostala voda zachytená v rôznych priehlbinách, celkové prostredie bolo podmáčané a vlhké. To je ideálny priestor na ukladanie uhlíka.

Zároveň v boreálnom pásme vidíme aj obrovské rozdiely medzi územiami, ktoré sú na minerálnej pôde, a rašeliniskami. Tam môžeme hovoriť aj o desaťnásobných rozdieloch. Na minerálnej pôde nájdeme 20, 50 ton uhlíka na hektár a na rašeliniskách do 500 ton na hektár. Tam môže byť výška humusu aj dva metre, niekde aj 5 metrov. To sú obrovské zásoby uhlíka, ktorý je uzavretý vo vlhkosti a akoby zakonzervovaný.

Koľko uhlíka je v boreálnej pôde?

V celej boreálnej zóne je okolo 500 gigaton uhlíka, čo je jedna tretina z celkovej pôdnej zásoby na svete. Keby sa uvoľnila len polovica z tohto množstva, tak by to malo obrovský vplyv na fungovanie atmosféry.

Za ostatné roky sa v boreálnom lese vyskytuje čoraz viac obrovských požiarov, na Sibíri, v Kanade. Podľa UNFCCC bola celková hodnota toho, čo sa uvoľnilo minulý rok, 1,76 gigatony uhlíka. A ak sme už hovorili o tom, že prírastok kvôli ľudskej činnosti je 4 gigatony ročne, tak je to naozaj veľké množstvo. Napríklad ide takmer o dvojnásobok ročnej emisie Európy z ľudskej činnosti.

A prečo toto pásmo nie je v takom záujme ako trópy?

Pretože v minulosti až do súčasnosti tá vlhkosť pôdy zostávala v boreálnom pásme zachovaná. Suchá tam boli veľmi zriedkavé a základná vlastnosť boreálneho lesa je, že vlastne chladí atmosféru, že uhlík sa tam stále ukladá, nie v nejakej extra miere, ale za tých desaťtisíc rokov sa to nazbieralo.

No a keď je v takomto prirodzenom stave, v prírodnom ekosystéme, tak to neriešime. Zaoberáme sa tým, čo spôsobuje človek. Lenže narastajúca teplota klímy a miera požiarov aj v tejto oblasti už začína byť taká, že to iniciuje spomínané spúšťače ako topenie permafrostu a degradáciu lesa. Preto by sme to už riešiť mali.

Napríklad ruský prezident Putin sa k tomu vyjadril tak, že je neekonomické hasiť požiare na Sibíri. Je to ďaleko, nie sú tam žiadne cesty. Áno, hasí sa to ťažko, ale na druhej strane, ak to má spôsobiť to, že tam zostane spúšť, že všetok uložený uhlík vyhorí (samozrejme, nie naraz), tak tá krajina bude mať úplne iný ráz a následky negatívne ovplyvnia aj zvyšok zemegule.

Preto si, naopak, myslím, že pri súčasných snahách o redukciu priamych a nepriamych emisií, zachovanie biodiverzity a spomalenie otepľovania je veľmi ekonomické do hasenia tajgy investovať. Podľa mňa by sme mali v tomto ekonomicky s Ruskom spolupracovať a tak ho aj motivovať k udržateľnosti boreálneho lesa a jeho klíme prospešných funkcií.

Ako zmeny v boreálnom pásme (ale nielen tam) ovplyvňujú živé tvory?

Keď som bol na strednej škole, nevedel som pochopiť, ako mohlo dôjsť k vyhynutiu druhov, ako je napríklad taký tasmánsky tiger, cieleným lovom až do posledného jedinca v roku 1930.

Teraz však čelíme vymretiu tisícov druhov vplyvom náhlej klimatickej zmeny a ich neschopnosti sa rovnakou rýchlosťou adaptovať. Napr. polárny medveď neprežije v konkurencii s grizlym alebo s medveďom hnedým v rovnakých podmienkach, lebo má slabšiu čeľusť prispôsobenú na lovenie tuleňov.

Tiež obrovské suchá v Afrike, nielen napríklad vysychanie Viktóriiných vodopádov, ale aj vysychanie morí a suchom zničená úroda, majú obrovský dosah na ľudí a na život všetkých druhov. Preto ako ľudstvo sme teraz všetci zodpovední za spoluprácu na spomalení otepľovania.

Je roztápanie permafrostu najvážnejším problémom boreálnej oblasti?

On nerozmŕza úplne naraz. Začne rozmŕzať vrchná vrstva a potom záleží, kedy nastane ten okamih, že v zime už znovu do hĺbky nezamrzne. Permafrost má tri vrstvy. Horná v lete rozmŕza, v zime zamŕza. Spodná je zamrznutá trvale. Medzi tým je pás pôdy, ktorý keď už nezamŕza, spôsobí topenie aj spodnej vrstvy ľadu.

Dôležitá je spodná trvalo zamrznutá vrstva, pretože spodný ľad zadržiava vodu v rozmrznutej pôde nad ním a v nej aj organickú hmotu a metán. Keď celý pôdny profil rozmrzne, metán sa naraz uvoľní do atmosféry a voda odtečie. Zostane len slabo zalesnená a často vegetáciou málo chránená organická vrstva. A keď prostredie postupne vysychá, aj pôda začne uvoľňovať uhlík.

Sucho rozbehne eróziu, ktorú potom dokoná vietor. A keď do takéhoto prostredia príde požiar, tak je výsledkom úplne zničená krajina. Po veľkých požiaroch zostane len piesok, popol a zhorené pahýle stromov.

Dá sa požiarom v takej odľahlej oblasti vôbec zabrániť?

Jednou z možností prevencie je okrem zadržiavania vody aj napríklad vytváranie protipožiarnych koridorov, ktoré zabraňujú požiarom nabrať neuhasiteľnú intenzitu. Inou môžu byť do určitej kontrolovanej miery aj opatrenia blízke vytváraniu rôznorodej vekovej štruktúry lesa, napr. zníženie zásoby ťažbou dreva alebo kontrolované maloplošné požiare nízkej intenzity. Keďže platí, že so zvyšujúcou sa zásobou paliva rastie riziko požiarov a tiež že v súvisle zapojenom poraste rozsiahlych plošných rozmerov má požiar ideálne predpoklady na šírenie. Optimalizácia týchto opatrení však tiež ešte potrebuje výskum.

Čiže to rozmrznutie je ten spúšťač?

Áno. To rozmŕzanie netrvá jeden rok, ale keď už permafrost úplne rozmrzne, tak sa zmení charakter prostredia a jeho funkcia. Uhlík je v boreálnej zóne uložený ako v konzerve, ale len vtedy, keď je zaplavený alebo zamrznutý, alebo vtedy, keď boreálny les plní svoju funkciu pohlcovača CO₂ z atmosféry a ukladača uhlíka do pôdy.

Veda vo Fínsku

Neviem, do akej miery dokážete porovnať situáciu vo vede na Slovensku a vo Fínsku, kde pôsobíte. Fínsko je u nás roky prezentované ako vzor toho, kam by sme sa mali vo vzdelávaní uberať. Aká je vaša reálna skúsenosť? Sú veda a vzdelávanie vo Fínsku naozaj podporované tak masívne napríklad v porovnaní so Slovenskom?

Vo Fínsku som robil aj doktorát na Univerzite v Helsinkách a teraz pôsobím vo Fínskom výskumnom ústave prírodných zdrojov (Luonnonvarakeskus). A chcem povedať, že som vďačný za túto príležitosť. Konkrétne pôsobím vo výskumnom tíme Aleksiho Lehtonena a Raisi Mäkipää, ktorí sú hlavnými riešiteľmi súčasného projektu Horizont2020 HoliSoils (zjednodušene – holistický, čiže celostný prístup k problematike pôdy).

Spolupracujeme s univerzitami naprieč Európou vrátane Technickej univerzity vo Zvolene, a to s tímom Michala Bošeľu, ktorý sa zaoberá výskumom Dobročského lesa.

Motiváciu jednotlivých výskumníkov, či už vo Fínsku, alebo na Slovensku, by som nerozlišoval, túžba po poznaní je všade rovnaká, ale pokiaľ ide o podporu vedy na národnej úrovni, tak to je z mojej skúsenosti vo Fínsku obrovský rozdiel oproti Slovensku.

Prečo?

Už len čo sa týka Slovenskej akadémie vied, tak som napríklad z verejne dostupných zdrojov nedokázal zistiť, koľko ročne dáva na vedu. Vo Fínsku je to úplne transparentné. Otvoríte si stránku Fínskej akadémie vied a hneď vidíte, že 500 miliónov eur dávajú ročne. Priemerná suma na jeden projekt je zhruba 500-tisíc a priemerná dĺžka jedného projektu je štyri roky.

Konkurencia je silná a z celkového množstva niečo vyše 3-tisíc žiadateľov ročne je úspešnosť získania grantu 15 percent.

Celkovo veda a vzdelávanie sú centrom záujmu fínskej spoločnosti. Fíni majú napríklad cieľ byť uhlíkovo neutrálni v roku 2035. A dosť sa o to snažia. Nielen rozprávať, ale aj skúmať a postaviť svoje rozhodnutia na tom, čo sa skutočne v ekosystémoch deje.

Rozmýšľali ste niekedy o tom, že by ste sa vrátili na Slovensko a robili svoj výskum tu?

Ja som rád, že môžem aj cez tento rozhovor sprostredkovať tému dôležitosti výskumu pôdy aj čitateľom na Slovensku. Ale zároveň som rád, že vedu robím vo Fínsku.

Našiel som si na stránke Slovenskej akadémie vied výzvu na to, aby sa vedci vracali na Slovensko. Vidím teda aj politickú snahu situáciu v slovenskej vede zlepšiť tým, že by ľudia prinášali skúsenosti, ktoré nabrali vo svete. Ja nad tým tiež niekedy uvažujem, ale nemyslím si, že to v najbližšom období využijem.

Vrátiť sa je dosť risk. Iste, veda sa dá robiť v každej krajine, v Európe určite, keď vedec dosiahne takú úroveň, že sa dostane k európskym grantom, má svoj výskumný tím. Ale budovať od začiatku nejaký výskum na Slovensku, tak to musí byť veľké odhodlanie.

Foto: archív Borisa Ťupeka