Vyhlídky pro suchem stresované travní porosty

Trvalé travní porosty se z hlediska odolnosti vůči suchu řadí k těm, které je zvládají lépe než jiné. Nicméně i v jejich případě může stres způsobený suchem podstatně ovlivnit jejich ekosystémové funkce i efektivitu produkce píce, jsou-li využívány jako pastviny. Jaké jsou predikce a jak mohou pomoci solární panely?

Podle vědců z Coloradské státní univerzity (CSU) se suchá období, která byla dříve považována za vyskytující se tzv. jednou za sto let, v současnosti objevují přibližně každých dva až pět let. S tím, jak se klima planety postupně mění, se budou období sucha, která ze statistického hlediska dosahují extrémní intenzity, stávat častějšími. Zejména v některých oblastech se v důsledku toho budou prohlubovat problémy s nedostatkem vody a zhoršenou produktivitou půdy. Trvalé travní porosty pomáhají ukládat více než 30 % globálních zásob uhlíku a jsou důležitým článkem v produkci potravin prostřednictvím chovu hospodářských zvířat.

Dostatek dat zlepšuje predikce

Vzhledem k poměrně vzácnému výskytu případů extrémního sucha v historických záznamech nebyli vědci schopni na jejich základě dostatečně spolehlivě odhadnout možný rozsah ekologických důsledků. Proto zorganizovali vlastní studii, jejíž výsledky kvantifikovaly účinky výrazného až extrémního sucha na ekosystémy trvalých travních porostů na šesti kontinentech. Navíc s takovou úrovní detailů, která dříve nebyla možná. Podle vědců to bylo poprvé, co proběhl tak rozsáhlý experiment, jehož cílem bylo získat základní přehled o potenciálních ztrátách produktivity rostlin v těchto důležitých ekosystémech.

Studii vedla profesorka Melinda Smithová z katedry biologie na CSU a podle ní pozorované omezení uhlíkového cyklu již po prvním období sucha s intenzitou odpovídající „jednou za sto let“ výrazně převýšilo dříve hlášené ztráty produktivity trvalých travních porostů. Zjistili, že obrůstání nadzemních částí rostlin bylo až o 60 % horší ve srovnání s méně intenzivním suchem, které se v historii vyskytovalo častěji. Kromě toho se dřívější studie vyznačovaly metodologickými rozdíly při odhadování účinků extrémního sucha v přírodních ekosystémech, zatímco jejich přístup spočíval ve standardizovaných podmínkách.

Podle profesorky Smithové jsou trvalé travní porosty perfektním testovacím prostředím pro zaplnění mezery ve výzkumu vodního stresu, protože se s nimi ve studiích pracuje snáze než s jinými ekosystémy, například s lesy. Z hlediska vědecké práce nabízí širokou škálu možností, jsou rozšířené po celém světě (pokrývají až 40 % planety) a nezřídka trpí nedostatkem srážek. Díky rozmanitosti lokalit, kde se přirozeně vyskytují, poskytují náhled na to, jak specifické klimatické podmínky, půdní typy a složení vegetace ovlivňují reakci konkrétního ekosystému na sucho.

Vědci z CSU nejprve pracovali s globálními daty o výskytu a vlivu extrémního sucha v ekosystémech trvalých travních a křovinných porostů, jejichž shromažďování začalo v roce 2013 v rámci koordinační sítě pro výzkum sucha (Drought-Net Research Coordination Network) Národní vědecké nadace, a ve své studii, kterou zpracovali v posledních čtyřech letech, citovali více než 170 autorů reprezentujících instituce z celého světa. Pro vlastní sběr dat postavili zařízení, kde bylo možné alespoň na jednu vegetační sezónu „vyřadit ze hry“ přírodní srážky. Díky tomu dokázali na polovině stanovišť vytvořit podmínky extrémního sucha, zatímco na zbytku (kontrole) působilo sucho „jen průměrné“.

Profesorka Smithová a její tým projektem poukázali na variabilitu reakcí na nedostatek srážek a stres v důsledku sucha napříč různými travními porosty. Nastínili možné globální dopady, pohled na to, které oblasti budou v nadcházejících letech pravděpodobně nejvíce postiženy suchem, ale též na ty, které budou nejspíš nejodolnější. Přičemž označili sušší a méně rozmanitá stanoviště jako ta s vysokou pravděpodobností nejcitlivější vůči extrémům. Data coloradským vědcům naznačila rizika větších ztrát na travních porostech v tradičně sušších lokalitách, ale z pohledu dalšího vývoje se dají očekávat vysoké ztráty bez ohledu na lokalitu. Tým profesorky Smithové dále analyzuje data, která byla shromážděna za čtyři roky projektu, aby mohli lépe posoudit důsledky víceletého působení nedostatku srážek.