Nejrozsáhlejší studie letokruhů stromů z Norilsku v ruské Arktidě ukázala, že přímé i nepřímé vlivy průmyslového znečištění v regionu i mimo něj jsou mnohem horší, než se předpokládalo. Mezinárodní tým vědců vedený Ulfem Büntgenem z Ústavu výzkumu globální změny AV ČR a Univerzity v Cambridge pomocí měření šířky letokruhů, chemického složení dřeva z živých i mrtvých stromů, půdních charakteristik a počítačového modelování ukázal, že desetiletí těžby niklu a mědi způsobily velké škody na životním prostředí a také ovlivnily globální uhlíkový cyklus.
Rozsah poškození boreálního lesa, největšího pevninského biomu na Zemi, lze pozorovat na letokruzích stromů v okolí Norilsku, kde se odumírání lesa rozšířilo až do vzdálenosti 100 kilometrů. Výsledky byly publikovány v časopise Ecology Letters.
Norilsk na severní Sibiři je nejsevernějším městem na světě, má více než 100 tisíc obyvatel a je jedním z nejvíce znečištěných míst na Zemi. Od roku 1930 se zde intenzivně těží nikl, měď a palladium, což spolu s chybějícími ekologickými předpisy vedlo k závažnému znečištění životního prostředí. K extrémním škodám na životním prostředí v oblasti navíc přispěla velká ropná havárie v květnu 2020.
Emise pocházející z průmyslového komplexu Norilsk od 60. let přímo zodpovídají za destrukci asi 24 tisíc čtverečních kilometrů boreálního lesa, ale nepříznivě působí také na většinu stromů přežívajících ve vysokých nadmořských výškách a zeměpisných šířkách. Vysoká úroveň znečištění je příčinou poklesu růstu stromů, což ovlivňuje množství uhlíku, které lze v boreálním lese uložit.
I když je spojitost mezi znečištěním a zdravotním stavem lesů dobře známa, doposud nebyl v dendrochronologii ani studiu letokruhu stromů vysvětlen „problém divergence“ tj. oddělení spojitosti šířky letokruhů stromů od růstu teplot vzduchu pozorovaných od sedmdesátých let.
Pomocí největší datové sady letokruhů z živých i mrtvých stromů použité k rekonstrukci historie a intenzity odumírání lesů v okolí Norilsku vědci ukázali, jakou měrou atmosféra znečištěná emisemi z dolů a hutí přispívá k tzv. „arktickému stmívání“. To poskytuje nové důkazy vysvětlující problém divergence.
„Na informacích uložených v tisících letokruzích stromů můžeme vidět účinky neřízené ekologické katastrofy v Norilsku během posledních devíti desetiletí,“ řekl profesor Ulf Büntgen, který výzkum vedl. „Zatímco problém odumírání lesů způsobený emisemi síry byl ve velké části Evropy úspěšně řešen, pro Sibiř jsme nebyli schopni předvídat, jaký dopad bude znečištění mít, a to hlavně kvůli chybějícím datům z dlouhodobého monitoringu.“
Arktické stmívání je jev způsobený zvýšeným množstvím částic v zemské atmosféře, ať už jde o emise, prach nebo sopečný popel. Tento jev částečně blokuje sluneční radiaci, zpomaluje proces vypařování a narušuje hydrologický cyklus a jak vědci s použitím procesního modelu růstu boreálních stromů ukázali, od roku 1970 podstatně snížil růst stromů.
Očekávalo by se, že globální oteplování zvýší rychlost růstu boreálních stromů, ale vědci zjistili, že s vrcholící mírou znečištění rychlost růstu stromů na severní Sibiři zpomalila. Úroveň znečištění v atmosféře snížila schopnost stromů přeměnit sluneční světlo na energii prostřednictvím fotosyntézy, proto stromy nebyly schopny růst tak rychle nebo tak silně, jako v oblastech s nižší úrovní znečištění.
„Co nás překvapilo, je, jak rozsáhlé jsou účinky průmyslového znečištění. Rozsah poškození ukazuje, jak zranitelný a citlivý boreální les je,“ řekl Ulf Büntgen. „Vzhledem k ekologickému významu tohoto biomu by úroveň znečištění v severních zeměpisných šířkách mohla mít obrovský dopad na celý globální uhlíkový cyklus.“
Zdroj:
Alexander V. Kidyanov et al. ‘Ecological and conceptual consequences of Arctic pollution.’ Ecology Letters (2020). DOI: 10.1111/ele.13611