Jak druh stromu ovlivňuje stabilitu organického uhlíku v lesní půdě?

Zatímco je známo, že obsah půdního organického uhlíku často kolísá podle druhu dominantního stromu v lesním porostu, jen velmi málo víme o tom, jestli a jak  druh stromu ovlivňuje stabilitu uhlíku v půdě. Takové informace jsou ovšem zásadní při předvídání náchylnosti půdního uhlíku k narušení lesních půd, jimiž jsou například posuny v druhovém složení lesa, jevu, který je mimo jiné spojen s klimatickými změnami. Gerrit Angst z Výzkumné infrastruktury SoWa a Ústavu půdní biologie BC AV ČR se společně se svými americkými, německými a polskými kolegy zaměřil na problematiku vztahu mezi stabilitou organického uhlíku a různými ekologickými faktory (včetně složení biomasy stromů, rozsahu a obratu organické hmoty vstupující do lesní půdy, popisu mikrobiálního společenstva a fyzikálně-chemických vlastností půdy) charakteristickými pro lesní půdy osázené jedenácti různými dominantními druhy stromů v tzv. common-garden experimentu. Tato práce byla publikována v prestižním časopise Global Change Biology a představuje první komplexní studii o tom, jak druh stromu a s ním spojené charakteristiky prostředí ovlivňují stabilitu uhlíku v minerálních půdách.

Autoři ve studii poukázali na to, že druh stromu ovlivňuje stabilitu uhlíku v půdě zejména vlastním složením biomasy, a to hlavně kořenů. Stabilita půdní organické hmoty byla totiž nejvyšší v půdách osázených stromy s vysokým obsahem dusíku a nízkým obsahem tzv. rekalcitrantních (tedy špatně rozložitelných) látek v kořenech (jednalo se o modřín opadavý a borovici lesní). Naproti tomu nižší stabilita půdní organické hmoty byla zjištěna u půd osázených druhy s vysokým obsahem vápníku v biomase (případ lípy malolisté a javoru mléče).

Zajímavým zjištěním je, že rozdíly ve stabilitě půdního uhlíku byly nezávislé na celkovém množství uhlíku obsaženém v půdě osázené jednotlivými druhy. Z toho vyplývá, že při posuzování lesních půd jakožto potenciálního uhlíkového propadu je třeba zohledňovat nejen množství uhlíku v půdě, ale také jeho stabilitu. V provedené studii tak například půda osázená borovicí lesní vykazovala nejen vysoký obsah uhlíku v půdě, ale i relativně vysokou stabilitu tohoto uhlíku. Naproti tomu v půdě osázené javorem klenem i přes vysoké množství uhlíku byla prokázaná jen relativně nízká stabilita těchto uhlíkových zásob.  

Výsledky studie dále poukazují na to, že ne všechny uhlíkové rezervoáry v půdě jsou druhem stromu, pod kterým se nacházejí, ovlivněny. To je případ stabilnějších rezervoárů, představujících uhlík uložený po desetiletí až staletí. Důvodem, proč nebyl zjištěn vliv druhu stromu, může být buďto nemožnost tento vliv odhalit na relativně krátké časové škále, po kterou stromy v půdě rostou, anebo proto, že další, abiotické faktory (např. půdní mineralogie a textura) jednoduše vliv stromu překryjí.  Vliv stromů se naproti tomu odrážel u více labilních uhlíkových rezervoárů, zejména v případě částečně stabilizovaného uhlíku, který je svou charakteristikou podobný rostlinnému materiálu, ze kterého pochází. Tento rezervoár tak nabízí největší potenciál, pokud na lesní půdy pohlížíme jako na uhlíkové zásobárny.

Článek vychází ze studie: Angst, G., Mueller, K.E., Eissenstat, D.M., Trumbore, S., Freeman, K.H., Hobbie, S.E., Chorover, J., Oleksyn, J., Reich, P.B., Mueller, C.W., 2019. Soil organic carbon stability in forests: distinct effects of tree species identity and traits. Global Change Biology. doi:10.1111/gcb.14548