Disturbances

Vegetace boreální zóny je ovlivňována přírodními disturbančními režimy, od disturbancí nahrazujících porosty, jako jsou silné požáry a epidemie hmyzu, až po disturbance menšího rozsahu spojené s mezerami v korunách stromů vytvořenými větrnými polomy, hnilobou kořenů, malou hloubkou zakořenění nebo lokálním úhynem hmyzu. Atributy přírodních disturbancí (frekvence, závažnost, trvání a rozsah) ovlivňují složení, velikost a sukcesní stadium boreálních ekosystémů (Brandt et al., 2013).

Lesní požáry jsou v boreálním lese běžnou disturbancí. Odhady se pohybují od 5 do 20 milionů hektarů, které jsou každoročně vypáleny, přičemž v rámci celého biomu existují velké rozdíly v režimu a chování požárů (de Groot et al., 2013). Například v Kanadě je celková vypálená plocha v průměru asi 2,5 milionu hektarů ročně a v posledních třech desetiletích se pohybovala mezi 630 000 ha v roce 2001 a 7 miliony hektarů v roce 1995 (Canadian Forest Service, 2018). Průměrný interval návratu požárů se pohybuje od 50 do 150 let v západní Kanadě (Johnstone a Chapin, 2006) až po více než 500 let v některých oblastech východní Kanady (Bouchard et al., 2008). Požáry v boreálních oblastech Severní Ameriky se obvykle vyskytují jako intenzivní korunové požáry nahrazující porosty; v kontinentálních oblastech se suchým létem mohou velké požáry pokrýt více než 100 000 ha (Kneeshaw et al., 2011). Naproti tomu roční vypálená plocha v Rusku se podle údajů za období 2002-2011 pohybuje od 7 do 16 milionů hektarů, přičemž necelých 80 % je klasifikováno jako plošné požáry nízké až střední intenzity (de Groot et al., 2013; Krylov et al., 2014). Údaje ze satelitních snímků skutečně potvrzují, že severoamerické požáry mají vyšší intenzitu, která se zvyšuje úměrně s procentem pokryvnosti stromů, což svědčí o korunových požárech, zatímco ruské požáry mají v průměru nižší intenzitu, která je nezávislá na procentech pokryvnosti stromů, což celkově svědčí spíše o povrchových požárech (Wooster a Zhang, 2004). Tyto rozdíly v chování boreálních požárů, které mohou vést ke kontrastním čistým účinkům na klima v důsledku rozdílů v atmosférických emisích a pozemním albedu, pravděpodobně souvisejí se složením lesa a druhově specifickou ekologií požárů (Rogers et al., 2015). Rod Picea, který je v Severní Americe hojnější než v Rusku, podporuje korunové požáry tím, že má vysoce hořlavé listí z jehličí a nízký habitus živých větví působící jako žebříkové palivo. Naopak vysoký obsah vlhkosti v opadavém jehličí rodu Larix, který je v ruských boreálních lesích hojnější, korunovému požáru neprospívá (de Groot et al., 2013).

V boreálních lesních ekosystémech se také vyskytují ohniska hmyzu, která stromy usmrcují nebo poškozují. V závislosti na roce může hmyz v boreální zóně Kanady zasáhnout větší území než požáry (Canadian Forest Service, 2018). Ve východní Kanadě defoliuje pravidelně několik milionů hektarů lesů červotoč smrkový (Choristoneura fumiferana), defoliátor s intervalem návratu 30-40 let, který napadá především jedli balzámovou. V západní Kanadě byla zaznamenána ohniska napadení borovice kleče (Dendroctonus ponderosae) s periodicitou přibližně 40 let u všech druhů borovic, ale vyskytují se hlavně u borovice kleče (Pinus contorta) (Taylor et al., 2006). Ačkoli defoliátoři způsobující rozsáhlé odumírání jsou v západní části boreální Eurasie neobvyklí, v modřínových lesích na Sibiři může sibiřský mol (Dendrolimus spp.) způsobit masivní defoliaci (Kneeshaw et al., 2011). Vzhledem k tomu, že hmyz je často hostitelsky specifický a napadá pouze jeden nebo malý počet druhů, bývají vzorce mortality a rozložení věkových tříd po výskytu hmyzu mnohem nesourodější než po požárových disturbancích (Bergeron a Fenton, 2012). Požáry a hmyzí disturbance v boreálním lese se však vzájemně prolínají: oheň může hmyz přímo usmrtit nebo změnit jeho stanoviště; ohniska hmyzu mohou ovlivnit pravděpodobnost a závažnost požárů tím, že zvyšují akumulaci paliva. Navíc se předpokládá, že potlačování požárů zvyšuje zranitelnost porostů vůči poškození hmyzími defoliátory (McCullough et al., 1998).

Větrné polomy mohou být v boreálních lesích rovněž významnou disturbancí, a to jak v měřítku porostů (Ruel, 2000), tak v měřítku krajiny nebo regionu. Může ovlivňovat jednotlivé stromy a vytvářet dynamiku mezer v porostu (Ulanova, 2000). Větrné vývraty mohou být také porostní, což bylo definováno jako souvislá plocha o rozloze nejméně 5 ha, kde je pokryvnost korun po větrném vývratu menší než 25 % (Bouchard et al., 2009). Ačkoli četnost větrných polomů nahrazujících porosty bývá mnohem nižší než četnost jiných typů přírodních disturbancí nahrazujících porosty (Schulte a Mladenoff, 2005), v některých boreálních oblastech, např. v Rusku a na Ukrajině, byly zaznamenány katastrofické větrné polomy (Ulanova, 2000). Zatímco pravděpodobnost výskytu částečného větrného polomu lze předpovědět na základě ekologických podmínek, jako je druhové složení, věk porostu a typ povrchového uložení (Ruel, 2000), větrné polomy nahrazující porosty jsou obecně mnohem méně předvídatelné (Bouchard et al., 2009). Bylo prokázáno, že velké větrné polomy způsobující významnou mortalitu stromů vyvolávají epidemie borových brouků, které se pak šíří na zdravé stromy, jak bylo pozorováno ve Fennoskandii (Kneeshaw et al., 2011).

Přes výskyt velkých disturbancí nahrazujících porosty v boreální krajině mohou přirozené boreální lesy zahrnovat také významné plochy starých porostů. Například hrubý odhad provedený pro oblast kanadského boreálu naznačuje, že lesy starší 100, 200 a 300 let od požáru stále pokrývají 49 %, 27 % a 16 % boreální krajiny Kanady (Bergeron a Fenton, 2012). Boreální lesy jsou však v současné době také ovlivňovány různými druhy lidské činnosti, včetně těžby dřeva a těžby (Angelstam a Kuuluvainen, 2004), které skutečně přispívají k celkovému poklesu pokryvu starých lesů.

Z hlediska lesních produktů poskytují boreální lesy více než 33 % světového dřeva a 25 % vlákniny potřebné pro celosvětovou poptávku po papíru (Burton et al., 2010). Satelitní mapování změn lesních porostů za období 2000-2012 naznačuje, že lesnické činnosti se vyskytují téměř na celém území Švédska a Finska, v přechodné zóně boreálního a temperátního pásma ve východní Kanadě, v částech evropského Ruska a na střední Sibiři (Hansen et al., 2013). Navíc v rámci jižních boreálních lesů Severní Ameriky a Eurasie zůstávají neporušené lesní krajiny (tj. krajiny o minimální rozloze 500 km2 , v nichž nebyly zjištěny žádné známky lidské činnosti) pouze v malých oblastech „chráněných“ lesů (např. parky a rezervace). Neporušené lesní krajiny jsou hojnější v severních boreálních lesích, kde představují 36 % celosvětové rozlohy neporušených lesních krajin. V těchto oblastech jsou narušovány především průzkumem nerostných surovin, těžbou, těžbou fosilních paliv a požáry spojenými s lidskou infrastrukturou, jako jsou silnice a elektrické vedení (Potapov et al., 2017).

.