Disturbances

A boreális zóna növényzetét a természetes zavarási rendszerek befolyásolják, kezdve az állományt felváltó zavarásoktól, mint például a súlyos tűzesetek és rovarjárványok, a kisebb léptékű zavarásokig, amelyek a széldobások, a gyökérrothadás, a sekély gyökérzet vagy a helyi rovarpusztulás által a lombkoronában keletkezett résekhez kapcsolódnak. A természetes zavarások jellemzői (gyakoriság, súlyosság, időtartam és kiterjedés) befolyásolják a boreális ökoszisztémák összetételét, méretét és szukcessziós stádiumát (Brandt et al., 2013).

A boreális erdőkben gyakori zavaró tényező az erdőtűz. A becslések szerint évente 5 és 20 millió hektár között mozognak az évente elégetett területek, és a tűzrendszer és a viselkedés nagy eltéréseket mutat az egész biomban (de Groot et al., 2013). Kanadában például a teljes leégett terület évente átlagosan körülbelül 2,5 millió hektár, és az elmúlt három évtizedben a 2001-es 630 000 hektár és az 1995-ös 7 millió hektár között változott (Canadian Forest Service, 2018). Az átlagos tűzvisszatérési időköz Nyugat-Kanadában 50 és 150 év között változik (Johnstone és Chapin, 2006), Kelet-Kanada egyes területein pedig több mint 500 év (Bouchard et al., 2008). Észak-Amerika boreális régióiban a tüzek általában állományt felváltó, intenzív koronatüzek formájában fordulnak elő; a száraz nyarakkal rendelkező kontinentális területeken a nagy tüzek több mint 100 000 hektárra kiterjedhetnek (Kneeshaw et al., 2011). Ezzel szemben Oroszországban az éves égett terület nagysága a 2002-2011 közötti időszakra vonatkozóan 7 és 16 millió hektár között változott, és ennek alig 80%-át alacsony vagy közepes intenzitású felszíni tüzeknek minősítették (de Groot et al., 2013; Krylov et al., 2014). A műholdfelvételekből származó adatok valóban megerősítik, hogy az észak-amerikai tüzek intenzitása magasabb, és a százalékos fafedettséggel arányosan nő, ami koronatüzekre utal, míg az oroszországi tüzek átlagosan alacsonyabb, a százalékos fafedettségtől független intenzitásúak, ami összességében inkább felszíni tüzekre utal (Wooster és Zhang, 2004). A boreális tűzviselkedés ezen különbségei, amelyek a légköri kibocsátások és a szárazföldi albedo különbségei miatt ellentétes nettó hatásokat eredményezhetnek az éghajlatra, valószínűleg az erdők összetételével és a fajspecifikus tűzökológiával függnek össze (Rogers et al., 2015). A Picea nemzetség, amely Észak-Amerikában nagyobb számban fordul elő, mint Oroszországban, elősegíti a koronatüzet azáltal, hogy erősen gyúlékony tűlevelei és alacsony élő ágakkal rendelkező, létra tüzelőanyagként működő habitusa van. Ezzel szemben az oroszországi boreális erdőkben gyakrabban előforduló Larix lombhullató tűlevelének magas nedvességtartalma nem kedvez a koronatűznek (de Groot et al., 2013).

A boreális erdei ökoszisztémákban is előfordulnak a fákat pusztító vagy károsító rovarok kitörései. Az évtől függően a rovarok nagyobb területeket is érinthetnek, mint a tüzek Kanada boreális övezetében (Canadian Forest Service, 2018). Kelet-Kanadában a lucfenyő rügyféreg (Choristoneura fumiferana), egy 30-40 éves visszatérési időintervallumú lombtalanító, amely főként a balzsamfenyőt érinti, időszakosan több millió hektárnyi erdőt lombtalanít. Nyugat-Kanadában a hegyi fenyőbogár (Dendroctonus ponderosae) körülbelül 40 éves periódusú kitöréseit figyelték meg valamennyi fenyőfajtában, de főleg a fenyőfenyőben (Pinus contorta) fordul elő (Taylor et al., 2006). Bár a boreális Eurázsia nyugati részén nem gyakoriak a nagymértékű lombfakadást okozó defoliátorok, a szibériai moly (Dendrolimus spp.) a szibériai vörösfenyőerdőkben tömeges lombfakadást okozhat (Kneeshaw et al., 2011). Mivel a rovarok gyakran gazdaspecifikusak, és csak egy vagy néhány fajt támadnak meg, a pusztulás és a korosztályok eloszlása a rovarok kitörése után általában sokkal foltosabb, mint a tűz okozta zavarok után (Bergeron és Fenton, 2012). A boreális erdőkben a tűz és a rovarok okozta zavarok azonban összefonódnak: a tűz közvetlenül elpusztíthatja a rovarokat vagy megváltoztathatja élőhelyüket; a rovarok kitörése a tüzelőanyag felhalmozódásának növelésével befolyásolhatja a tüzek valószínűségét és súlyosságát. Ezen túlmenően a tűzoltási tevékenységekről úgy gondolják, hogy növelik az állományok sebezhetőségét a rovarok által okozott károkkal szemben (McCullough et al., 1998).

A szélverés szintén fontos zavaró tényező lehet a boreális erdőkben, mind az állományok szintjén (Ruel, 2000), mind pedig táji vagy regionális szinten. Hatással lehet az egyes fákra, hézagdinamikát hozva létre az állományokon belül (Ulanova, 2000). A széldöntés lehet állományhelyettesítő is, amelyet legalább 5 hektáros összefüggő területként definiáltak, ahol a széldöntés utáni lombkoronaszint 25%-nál kisebb (Bouchard et al., 2009). Bár az állományt felváltó széldöntések gyakorisága általában sokkal kisebb, mint az állományt felváltó más típusú természetes zavarásoké (Schulte és Mladenoff, 2005), néhány boreális területről, például Oroszországból és Ukrajnából katasztrofális szélviharokról számoltak be (Ulanova, 2000). Míg a részleges széldöntések előfordulási valószínűsége megjósolható az ökológiai feltételek, például a fajösszetétel, az állomány kora és a felszíni lerakódás típusa alapján (Ruel, 2000), az állományt felváltó széldöntések általában sokkal kevésbé kiszámíthatóak (Bouchard et al., 2009). Kimutatták, hogy a nagyméretű, jelentős fapusztulást okozó szélviharok a fenyőbogarak kitörését idézik elő, amelyek aztán átterjednek az egészséges fákra, ahogyan azt Fennoskandiában láttuk (Kneeshaw et al., 2011).

A boreális tájakban előforduló nagyméretű, állományhelyettesítő zavarások ellenére a természetes boreális erdők jelentős kiterjedésű, idős állományokat is tartalmazhatnak. A kanadai boreális területre vonatkozó durva szintű becslés szerint például a tűzvész óta eltelt 100, 200 és 300 évnél idősebb erdők még mindig Kanada boreális tájának 49%-át, 27%-át, illetve 16%-át borítják (Bergeron és Fenton, 2012). A boreális erdőkre azonban jelenleg is hatással vannak különböző emberi tevékenységek, köztük a fakitermelés és a bányászat (Angelstam és Kuuluvainen, 2004), amelyek hozzájárulnak az idős erdők borításának általános csökkenéséhez.

Az erdészeti termékek tekintetében a boreális erdők biztosítják a világ faanyagtermelésének több mint 33%-át és a globális papírigényhez szükséges rost 25%-át (Burton et al., 2010). Az erdőborítás változásainak műholdas feltérképezése a 2000-2012 közötti időszakra vonatkozóan azt mutatja, hogy az erdőgazdálkodási tevékenységek szinte egész Svédország és Finnország területén, a boreális és mérsékelt övi átmeneti zónában Kelet-Kanadában, Oroszország európai részein és Közép-Szibériában találhatók (Hansen et al., 2013). Sőt, Észak-Amerika és Eurázsia déli boreális erdein belül az érintetlen erdőtájak (azaz a legalább 500 km2 területű tájak, ahol az emberi tevékenységnek nincs kimutatható jele) csak a “védett” erdők (pl. parkok és természetvédelmi rezervátumok) kis területein maradtak fenn. Az érintetlen erdészeti tájak nagyobb számban fordulnak elő az északi boreális erdőkben, ahol az érintetlen erdészeti tájak globális területének 36%-át teszik ki. Ezeken a területeken főként az ásványkincsek feltárása, a bányászat, a fosszilis tüzelőanyagok kitermelése és az emberi infrastruktúrához, például utakhoz és távvezetékekhez kapcsolódó tüzek zavarják őket (Potapov et al., 2017)

.