LESNÍ EKOSYSTÉMY
Monitoring a předpověď odezvy lesních ekosystémů na změnu klimatu
Uhlíkový cyklus, a to jak globální, tak v lokálním měřítku, lze považovat za jeden z “pilířů” koloběhu látek a s ním spojené výměny energie. Koloběh uhlíku je dán jeho toky z atmosféry a fixací pomocí fotosyntetické činnosti autotrofních organismů, jeho uložením v biomase a v půdě, případně v sedimentech u vodních ekosystémů a následným uvolňováním v důsledku dekompozice heterotrofními organismy. Tento přirozený cyklus je v současnosti silně narušován lidskou činností, významným nárůstem oxidu uhličitého do atmosféry díky spalování fosilních paliv a z toho vyplývající změnou klimatu a extrémními projevy počasí.
Výsledná uhlíková bilance ekosystému závisí na faktorech prostředí, klimatu, počasí i na zdravotním stavu a vývojové fázi ekosystému. Vzhledem k nezastupitelné úloze autotrofů při depozici uhlíku a jeho následném uvolňování respirací a dekompozicí, je možné hovořit obecně o rostlinách jako o UHLÍKOVÉ PUMPĚ V KRAJINĚ. Tento nástroj je nutné mnohem podrobněji poznat, identifikovat klíčové faktory, které ovlivňují jeho funkci a jsou v čase a prostoru proměnné. Cílem je vytvořit systém “správné” praxe, a to pro agrosystémy, lesní porosty a krajinu jako celek.
V podmínkách temperátního klimatického pásu, tedy i České republiky je značná část uhlíku v lesních i zemědělských ekosystémech uložena v půdě, přičemž respirací půdy je vraceno okolo 50 % uhlíku přijatého ekosystémem v procesu fotosyntézy. Tento podíl se ovšem může značně měnit v souvislosti se zmíněnými negativními vlivy, a tudíž každá změna způsobená lidskou činností (disturbance), GZK a nebo extrémními jevy počasí se projeví na skutečnosti, zda jsou ekosystémy sinkem pro uhlík (tj. zda odčerpávají CO2 z atmosféry a ukládají jej v biomase nebo půdě), nebo naopak jeho zdrojem (emise CO2, případně CH4).
V současnosti jsou nástroje, umožňující přesný odhad příspěvku zemědělství a lesnictví k celkovým emisím skleníkových plynů v ČR velmi omezené a výsledky představují jen velmi hrubé odhady.
Mapa zásob celkového uhlíku v ekosystémech pro území ČR založená na datech z roku 2016
Aktivita v sobě spojuje čtyři základní oblasti výzkumu, které všechny přispívajínke zpřesnění inventarizace a poskytují podklady pro návrhy správných postupů hospodařenínv lesích a na zemědělské půdě:
- nové přístupy k inventarizaci uhlíkových zásob v ČR včetně využití metod DPZ
- stanovení bilance uhlíku a v ekosystémech se zapojením aplikace DPZ jako klíčových podkladů pro zpřesňující parametrizaci modelů využívaných v inventarizaci skleníkových plynů respektive k vytvoření nových algoritmů, které budou rovněž využívat produkty DPZ
- online biomonitoring aktuálního stavu lesních přírodních stanovišť,
- vytvoření postupů pro efektivní vyhodnocení současné a budoucí role lesů v mitigaci GZK v kontextu komparace hospodářských a přírodě blízkých lesních porostů.
Ukázka mapy nadzemní biomasy lesních porostů odvozená z kombinace družicových dat Sentinel-1 a Sentinel-2.
Nástroje dálkového průzkumu: letecký nosič.
Nástroje dálkového průzkumu: dron.
Obrázek dendronet
Dílčí aktivity:
- Databáze údajů pro parametrizaci modelů bilance uhlíku a vody získané z kontinuálního monitoringu
- Modely bilance uhlíku a vody pro zpřesnění inventarizace skleníkových plynů a vodního provozu lesních ekosystémů, a revizi map zásob uhlíku v ČR
- Nástroje pro monitoring stavu lesních porostů založené na metodách DPZ na lokální, regionální až celorepublikové úrovni
- Vyhodnocení současné a budoucí role lesů v mitigaci GZK v kontextu komparace hospodářských a přírodě blízkých lesních porostů a z toho vyplývající důsledky pro přírodní biotopy
- Posouzení dopadů změny klimatu na přírodní biotopy a klíčové druhy lesních ekosystémů; potenciál adaptačních opatřeni pro zlepšení jejich stavu
- Ohrožení biodiverzity lesů a dalších citlivých ekosystémů atmosférickou depozicí dusíku
- Zhodnocení rizik vyplývajících z kombinovaného vlivu změny klimatu a druhového složení lesů na jejich hydrologii