Z mnoha částí mírného pásma severní polokoule včetně USA slýcháme nářky nad tím, že les je oslabený a šíří se v něm dosud neznámé nebo málo rozšířené choroby. V Čechách jsme zatím v mediální době kůrovce, protože žije na Šumavě (cokoli se totiž odehraje na Šumavě, působí závažně až mysticky) a dokáže zlikvidovat stoletý smrk za týden. Mediálně dáváme přednost rychlým katastrofám před pomalými pohromami, mezi které patří například václavka smrková a další dřevokazné houby. Ty však nejsou na povrchu příliš vidět a většinou si jich všimneme až při prohlídce pokáceného dřeva. Ve skutečnosti to vypadá, že v českém lese si dali sraz lesní škůdci z poloviny Evropy a někdy i ze zámoří. Není to tak, že by les oslabený suchem napadl kůrovec, spíš bychom mohli použít výraz z lidské medicíny – les ztrácí imunitu a stává se obětí kdejakého škůdce, který šel právě kolem. Právě proto je současná situace tak obtížná. Nebojujeme proti jedné nemoci, ale proti všem nemocem zároveň. Přírodní procesy mají málokdy jednu příčinu, ale mnohem častější je směsice různých faktorů, která vytváří „koktejl“ neopakovatelných místních chutí a následků. Co o nich víme? Při důkladnější analýze zjišťujeme, že většina rizikových faktorů se týká půdy, což je tajemná černá skříňka, ve které žijí desítky tisíc druhů mikroorganismů, houby, mravenci a další žoužel a také v ní probíhá podle teploty, obsahu živin a vody tak rozmanité množství reakcí, že jsme z nich schopni popsat jen malou část.

Zlatá a kyselá 60. léta

V průběhu několika desetiletí po válce se začal objevovat fenomén kyselých dešťů, se kterým jsme se začali loučit až na počátku 90. let po odsíření uhelných elektráren. Půda se začala zlepšovat a její zatížení kyselými srážkami postupně klesalo a zřejmě to potrvá další desítky let, než půda zregeneruje. Dávka kyseliny sírové však byla nahrazena kyselostí, kterou způsobují oxidy dusíku. Většina z nich pochází ze spalovacích motorů automobilů a také z mikrobiálního rozkladu syntetických hnojiv. Na jedné straně tak máme optimistickou zprávu o zlepšování stavu půdy, ale tu na druhou stranu můžeme číst i tak, že jsme se v lesních půdách ani po třiceti letech od odsíření nedostali na stav běžný počátkem 50. let. Hlavní dopad půdní kyselosti spočívá ve vymývání živin. Na řadě míst ve světě existují lesní povodí, kde se celá desetiletí měří chemismus srážkových, podzemních a povrchových vod. U nás jedna z nejdůležitějších monitorovacích ploch leží v zachovalém přírodním lese na Lesním potoce poblíž Jevan, tedy již v dosahu civilizačního tlaku hlavního města. Podloží je zde budováno žulami, jejichž chemismus
zhruba odpovídá podloží téměř celé Vysočiny a pohraničním horám. Jednoznačně se zde snížilo uvolňování toxického hliníku, který se váže do „falešného“ chlorofylu, a jehličí či listy pak žloutnou a
neplní svoji funkci.

Jenže na druhou stranu následkem té staré i současné acidifikace v půdách ubývá víc hořčíku, vápníku, draslíku a dalších živin, než kolik se jich uvolňuje zvětráváním hornin, takže do roku 2050 se významná veličina nazývaná bazická saturace (nasycenost půdy solemi draslíku a dalšími bázemi) sníží z 20 % na 10 %. Půda setrvale, chronicky slábne. Ještě za třicet let budeme sklízet plody honby za lacinou energií, ke které došlo v minulém režimu. Kyselé deště jsou tak stále s námi. Přesto nějaká „spravedlnost“ asi existuje, protože i naši potomci budou platit za naše chyby. Zatím nevíme kolik. To záleží na tom, jak si osvojíme zásadu, že potomkům se hospodářství musí odevzdat v horším stavu, aby si moc nevyskakovali. Bylo by jednoduché celou věc svést na energetiku, protože na části acidifikace se rovněž podepsalo nadměrné pěstování smrku. Počátkem roku 1961 začal probíhat tzv. Komplexní výzkum půd. Kopaly se sondy a měřily půdní vlastnosti. Nedávno, skoro po padesáti letech, se pedologové vrátili na původní místa a opět změřili vlastnosti půd. Nejzávažnější výsledek je ten, že půdy jsou těžší a hutnější, protože je v nich málo velkých pórů, které pomáhají vsakování vody. Něco podobného se týká i lesních půd pod smrky, jejichž jehličnatý opad dodává půdě kyselost. Pokud je smrkový les příliš hustý a bez dalších
stromů a bylinného podrostu, tak si sám a poměrně rychle ničí své prostředí.

Dusíkový kolaps

Zhruba polovina lidstva má potraviny jen díky umělým hnojivům založeným na dusičnanu amonném. Podle výpočtů energetika Václava Smila by obilí a další rostliny hnojené jen přirozenými hnojivy uživily asi 2,3 miliardy lidí. Polovina všech syntetických hnojiv byla vyrobena v posledních dvaceti letech! Přestaňte vyrábět dusičnany a většina lidí umře hlady. Ale co to dělá s přírodou? Nejprve se podívejme do oceánu, kde jeden z největších problémů spočívá v ohrožení korálových útesů. Ty jsou nejméně z poloviny (ale někde, jako třeba u Floridy, z 90 %) poškozené bělením. Zjednodušeně řečeno: na korálových útesech žijí drobní polypi, kteří v sobě nosí zelenou řasu. Právě řasa díky fotosyntéze vyrábí nejméně 80 % veškeré energie útesu. Za přírodních podmínek je řasa „hnojená“ zbytky potravy, ale pokud je okolní moře bohaté dusičnany, a to hlavně z odpadních vod velkých měst, tak řasa dává přednost samostatnému životu a vyčerpaný polyp posléze odumírá. Celý proces není tak jednoduchý, protože k odumírání útesu se většinou spojují epizody vysokých teplot, dlouhodobě vyšší acidifikace oceánu a lidmi uvolněné dusičnany. Nicméně si všimněme, že k rozvrácení rozsáhlých podmořských korálových těles, které z atmosféry odebírají obrovská množství oxidu uhličitého (v oceánu končí asi 40 % všeho lidmi uvolněného oxidu uhličitého), stačí zvýšení toků dusičnanů.

Jak na ně reaguje les mírného pásma? Roste lépe? Výstup rostlin na souš se odehrával uprostřed starších prvohor zhruba před 400 miliony let – to podle klasických teorií v zóně mezi přílivem a odlivem. Tato zóna musela být již v této době kolonizována nižšími organismy – například pokusy na současných holandských plážích ošetřených silným herbicidem ukazují, že rychle dojde k odplavení písku, protože mikrobiální život pomocí slizu – polysacharidů – zpevňuje pláž. Něco podobného platí i pro současnou půdu, která díky polysacharidovému „lepu“ vůbec drží pohromadě. Kapilární síly by byly příliš slabé a půdy by bez organických látek rychleji podléhaly erozi.

Jiné teorie předpokládají, že rostliny se rovněž mohly vyvinout na povlacích sinic v okolí horkých pramenů. Podstatné je, že v obou případech od samého začátku vzniku vyšších rostlin dochází k silnému vzájemnému propojení nižších a vyšších rostlin a tento vztah se vyvíjí po dobu několika set milionů let. Les nejsou jen stromy, ale hlavně stromy a houby pohromadě s mnoha dalšími organismy, zejména mravenci. Les je něco podobného jako korálový útes v tom smyslu, že jeho správná funkce závisí na souhře mnoha organismů. Samotné dusičnany by stromu pomohly, ale jak na ně reagují houby? Tím se dostáváme k pravděpodobně nejdůležitějšímu, teprve nedávno publikovanému poznatku o procesech, které ničí les.

Stromy houbám dodávají organické sloučeniny a houby stromu poskytují zejména fosfor a další minerální látky. Ještě mnohem závažnější je, že jedny druhy hub chrání „své“ stromy před jinými, parazitickými, vesměs dřevokaznými houbami. Nedávná studie časopisu Nature (Nature 558, 243-248, 2018) přináší poznatky, které mohou zásadním způsobem změnit náš pohled na stav lesa. Ukazuje se totiž, že nitrifikace prostředí, tedy zvyšující se množství dusičnanů, rozvrací rovnováhu mezi stromem a houbou ve prospěch parazitických hub, které stromu ani nedodávají živiny, ani jej biologicky nechrání, ale právě naopak oslabují. Jde o první takto podrobnou studii, takže bude nutné počkat si na výsledky ze středoevropského prostoru. První reakce a diskuse v zahraničním i českém prostředí ukazují, že mykorhizní vztahy (mykorhiza je vzájemně výhodné soužití hub a stromů) představují neobvykle komplikovaný systém. Na druhou stranu biochemik Martin Bidartondo z londýnských Kew Gardens upozorňuje: „Všude v Evropě pozorujeme alarmující trend podvýživy stromů, která ponechává lesy zranitelné škůdcům, chorobám a klimatické změně. Otevřeli jsme černou skříňku lesní půdy a pátráme, zda za touto podvýživou mohou být mykorhizní změny. Procesy, které se odehrávají v půdě, jsou často ignorovány, protože jejich přímé studium je obtížné, ale mají zásadní význam pro správnou funkci lesa.“ Výsledky studie se nedají jen tak odmítnout, protože jsou založeny na analýze 40 tisíc kořenů ze 137 různých půdních prostředí ve dvaceti evropských zemích.

V loňském roce jsem si – jako mnozí z nás – všímal usychání stromů, a to nejenom smrků, ale i borovic, lip, bříz a dalších dřevin. Na mnoha místech je to zjevně způsobené suchem, ale například na Kokořínsku některé břízy zasychají na hlubokých půdách na okraji pole a nezasychají na tenkém písečném pokryvu pískovcových výchozů. Řadu případů nelze vysvětlit samotným suchem a asi ani individuálními dispozicemi dřevin. Zatím se víc zabýváme výrazným kůrovcem, ale na základě terénních pozorování i výše uvedené studie se zdá, že současně, téměř neviditelně, narůstá další a možná i ničivější problém, než je sucho – proměna půdního mykorhizního prostředí v černé skříňce lesních půd.

Delší vegetační období způsobuje podvýživu

Aby věc nebyla jednoduchá, objevily se další studie, které ukazují, že dusičnanů v lese je ve skutečnosti nedostatek. Tentokrát byl výzkum prováděn na základě počtu listí a jehlic a obsahu izotopů v dusíku v rostlinných částech. Když je delší dobu teplo jako v posledních letech, prodlužuje se vegetační období, které strom potřebuje pokrýt energií, vodou a živinami. V prostředí s vyšším obsahem oxidu uhličitého se mu roste o něco lépe, ale k tvorbě organické hmoty rovněž potřebuje živiny. Také je otázka, co delší vegetační období udělá se zásobami podzemní vody – všichni víme, že rostoucí rostliny se musí zalívat. V každém případě nejvíc dusičnanů strom spotřebuje na jaře, když zakládá na listy. Projevuje se to i tím, že vody lesních potoků jich v té době mají méně. Listy dorůstají, jsou silnější a těžší, ale v druhé polovině léta se strom musí zbavovat jehličí či listů, které již neuživí. Tím však vyrobí méně energie, což jej oslabuje podobně jako člověka, který by se stejným přídělem potravin musel pracovat každý den třeba o dvě hodiny déle.

Další pokusy ukázaly, že rostliny jsou jen asi z poloviny závislé na přísunu živin, ale že na ně má zhruba stejně velký vliv okolní prostředí. Problém je v tom, že přesně nevíme, co to znamená – pravidelné srážky, mykorhizní soužití s houbami, mikrobiální život lesní půdy, činnost mravenců a hmyzu, anebo tohle všechno dohromady? Problém současného lesa je pravděpodobně závažnější, než jsme si zpočátku mysleli. Není to jenom sucho, ale nadbytek dusičnanů spotřebovávaných houbami, které na stromech víc parazitují, než je chrání. K tomu se přidává zhutnění půd, nepravidelné deště a delší vegetační období, které není kryté živinami v hlubších částech kořenového systému.

Celkovým, kumulativním výsledkem těchto malých stresů a obtížně postižitelných procesů je viditelné oslabení lesa, které se projevuje „ztrátou celkové imunity“, takže kdejaký škůdce, kdysi okrajový, má dnes šanci. Co se s tím dá dělat? Určitě pomůže návrat k dávno známým poznatkům toho typu, že smíšený porost lépe odolává nepřízni doby a že je nutné se starat i o stav lesních půd. Ale asi to nebude stačit, protože kombinace vlivů od půdní acidifikace (okyselení) k povrchové nitrifikaci (nadbytku dusičnanů) a hluboké oligotrofizaci (nedostatku živin) vytváří novou situaci, se kterou je nutné experimentovat, protože doba klasického lesního hospodářství se možná – aspoň v některých regionech – proměnila tak, že se již nikdy nevrátí.