Experiment, jehož výsledky překvapují vědce dodnes
Vědci původně chtěli jen odpovědět na jednoduchou otázku: mohou malí savci pomoci přírodě zotavit se po devastující sopečné erupci? Pokus skončil před desítkami let, jeho stopy jsou ale patrné ještě dnes.
Ničivá erupce sopky Mount St. Helens ve státě Washington v květnu 1980 srovnala se zemí rozsáhlé lesy a louky. Celou krajinu pohřbila silná vrstva pemzy a popela. Zahynuly stromy, živočichové i prakticky veškerý půdní život. První roky po katastrofě působily beznadějně.
Botanici zaznamenávali jen ojedinělé, mimořádně houževnaté rostliny, jimž se podařilo zakořenit v tvrdém vyprahlém povrchu. Obnova postupovala úmorně pomalu. Krajině nechyběla jen semena – scházely i houby a bakterie, bez nichž nová vegetace prakticky nemůže začít.
Dokážou drobní hlodavci obrátit osud celého ekosystému?
Tři roky po erupci přišel vědecký tým s nápadem, který zněl na první poslech poněkud podivně. Na vybrané části pustého území vypustili sysly americké – malé podzemní hlodavce proslulé tím, že rytím vytvářejí rozsáhlé systémy chodeb a hromádek zeminy.
Vědci předpokládali, že hlodavci při přemísťování půdy vynesou na povrch zbytky úrodného materiálu a dormantní mikroorganismy. Očekávaný efekt byl spíše lokální a experiment měl trvat krátce. Nikdo v té době nepočítal s tím, že by se jednalo o velkou rekonstrukci celého ekosystému.
Sysli byli chápáni především jako přirození bagristé, kteří přesunou starou půdu nahoru a vytvoří ostrůvky příznivé pro návrat rostlin. Dostali se na přesně vymezené plošky, zatímco okolní oblasti zůstaly nedotčené – jako kontrolní skupiny pro srovnání průběhu obnovy.
Z hrstky rostlin na čtyřicet tisíc během pouhých šesti let
Před zahájením pokusu napočítali badatelé na sledovaném území jen několik desítek rostlin. V prvních sezonách nic nenaznačovalo dramatický zvrat – tu a tam trsy trav, sporadické semenáčky. Pak přišel šestý rok a vše se změnilo.
Podle analýzy připravené na Kalifornské univerzitě byly plošky obhospodařované sysly v té době pokryté bujnou zelení. Odhady nehovořily o desítkách ani stovkách, ale o více než 40 000 rostlinách na ploše, která dříve vypadala jako mrtvá poušť.
Kontrast mezi ploškami se sysly a sousedními nedotčenými místy byl zarážející. Tam, kde nikdo nezasahoval, stále dominoval prázdný šedý popel. Ukázalo se, že krátká přítomnost několika malých savců spustila něco jako ekologickou lavinu. Na scénu vstoupily organismy, které se na titulní stránky dostávají jen vzácně – mikroby a půdní houby.
Podzemní armáda bakterií a mykorhizních hub
Nejdůležitějším výsledkem činnosti syslů nebyly samotné hromádky zeminy, ale to, co se v nich skrývalo. Ve vykopaném materiálu byly objeveny bakterie a mykorhizní houby – organismy, které vstupují do těsných vztahů s kořeny rostlin a doslova je zachraňují v nehostinném prostředí.
Studie publikovaná v časopise Frontiers ukazuje, že houbová vlákna obalují kořeny a vytvářejí síť vzájemné výměny. Rostlina houbám poskytuje produkty fotosyntézy, na oplátku získává vodu a minerály, k nimž by se v drsné sopečné půdě sama nikdy nedostala.
Výzkumnice Emma Aronson upozorňovala, že všude tam, kde se stihla rozvinout síť houbových vláken, se stromy začaly vracet překvapivě rychle. Mladé porosty vyrůstaly na místech, která ještě nedávno vypadala jako naprosto mrtvá zóna.
- V silně poškozených místech houby zvětšují aktivní povrch kořenů
- Pomáhají neutralizovat toxické sloučeniny obsažené v čerstvém popelu
- Vytvářejí dálnice pro přenos živin mezi rostlinami
- Urychlují koloběh látek rozkladem jehličí, větviček a zbytků organizmů
- Stabilizují strukturu půdy a chrání ji před erozí
- Umožňují rostlinám lépe hospodařit s vodou v suchém prostředí
V některých oblastech se mladé stromy objevily téměř okamžitě po obnovení půdního života. Terén se neproměnil v trvalou mrtvou zónu, jak se mnozí obávali.
Proč na jiných místech stále skoro nic neroste
Nejpůsobivější bylo srovnání různých typů půd. Aronson zdůrazňovala, že v takzvaných holinách – tedy v částech lesa odlesněných erupcí – roste dodnes velmi málo. Chybí tam právě bohaté komunity hub a bakterií, které se rozvinuly na plochách, kde dříve působili sysli.
Naopak v malé vzdálenosti od pustých polí, ve zbytcích původního starého lesa, půda přímo pulzuje mikrobiálním životem. Rozdíly jsou patrné ve druhové skladbě, hustotě houbových vláken i počtu drobných organizmů. A právě ty rozhodují o tom, zda má semínko vůbec šanci vyklíčit a přežít první sezony.
Postdoktorandka Mia Maltz, která v té době působila v laboratoři Aronson, upozorňuje na ještě jeden rozměr: každodenně přehlížené mikroorganismy mohou misky vah překlopit oběma směry – regeneraci podpořit stejně dobře, jako ji zablokovat. Záleží na tom, jak s půdou naložíme.
Krátký pokus s dozvuky po čtyřech desetiletích
Sysli na experimentálních plochách nezůstali po desetiletí. Jejich aktivita trvala omezený čas a celý projekt neměl velký rozsah. Přesto se vliv tohoto zásahu ukázal jako překvapivě trvalý.
Analýzy prováděné více než 40 let po erupci ukazují, že komunity mikroorganismů nastartované kopajícími savci fungují nadále. Podporují vegetaci, stabilizují půdu a pomáhají zadržovat vodu. Území, které se mělo jen těžko vzpamatovat z katastrofy, se proměnilo v pestrou mozaiku kvetoucích stanovišť.
Vědci zdůrazňují, že tak dlouhodobý efekt po relativně krátké intervenci patří k vzácnostem a nutí přehodnotit způsob, jakým přistupujeme k obnově přírody.
Co nás sopečný experiment se sysly učí o obnově přírody
Příběh z Mount St. Helens jasně ukazuje, že při rekultivaci zničených ploch sama přítomnost semen nebo sazenic nestačí. Klíč leží hlouběji – v půdním životě, který většina z nás vnímá jako neprostupnou černou skříňku. Bez odpovídajících hub a bakterií nemusí přežít ani ty nejlépe vybrané druhy rostlin.
Experiment nabízí i praktická řešení. Při obnově území po těžbě, požárech nebo výstavbě silnic má smysl myslet nejen na sázení stromů, ale také na obohacení půdy vhodnými mikroorganismy nebo na využití přirozených kopáčů – hlodavců či žížal – všude tam, kde je to bezpečné.
Ne každou metodu však lze mechanicky kopírovat. Introdukce živočichů na nová území vždy nese riziko invaze, která může vytlačit původní faunu. V případě Mount St. Helens se pracovalo na území, kde tito hlodavci přirozeně žili, takže šlo spíše o jejich dřívější navrácení než o zavlečení cizího prvku do ekosystému.
Účinnější může být někdy přenášení samotné půdy z bohatých a zdravých stanovišť na místa zničená – i s veškerými mikroorganismy. Stále více rekultivačních projektů tento přístup přijímá a zachází s úrodnou půdou jako s jakýmsi mikrobiologickým transplantátem.
Případ sopečné pouště, která se během několika desetiletí proměnila v zelenou mozaiku, dokazuje, že malé procesy skryté pod povrchem dokážou zcela změnit osud celé krajiny. Není to jen o tom, co vidíme – ale o tom, co se odehrává v prvních několika desítkách centimetrů pod našima nohama.
