Uuring selgitas metsapõlengute mõju mullaelustikule
18.01.2023 Argo Orumaa, Ahto Agan, Marek Metslaid (Eesti Maaülikool)
Teadaolevalt esimene uuring Euroopa hemiboreaalses metsavööndis selgitas metsapõlengute mõju metsade mullaelustikule. Selgus, et mullaseenestiku liigiline mitmekesisus ja liigirikkus olid erinevatel aegadel põlenud aladel sarnased. Samas oli näha, et mida rohkem aega oli põlengust möödas, seda rohkem muutus mullaseente liigiline koosseis.
Metsapõlengus võib maapinna ülemistes kihtides tõusta mullatemperatuur nii kõrgele, et seda ei talu ükski elusorganism. Mulla ülemistes kihtides asub ka tähtsam osa mullaseenestikust. Metsapõlengutel on mulla mikroobsele biomassile märkimisväärne mõju, kuna temperatuuri tõus mõjutab seente kooslusi ja seda juba 50 °C juures.
Mullaseened on peamised mulla orgaanilise aine lagundajad, mis mõjutavad seejuures süsiniku (C) ja lämmastiku (N) ringlust. Taimejuurtega koostööd tegevad mükoriisaseened on aga olulised, sest aitavad taimedel mulla orgaanilise aine lagunemise käigus toitaineid omandada. Ühtlasi annavad need hoogu puude kasvule ja parandavad nende tervislikku seisundit.
Seetõttu on mükoriisaseentel häiringujärgsel metsa taastumisel ja uuenemisel täita oluline roll. Varem on teadlased uurinud muutusi mullaelustikus peale põlenguid boreaalsetes ja parasvöötme metsades. Samal ajal pole Euroopa hemiboreaalsete metsade vööndis põlengute mõju mullaelustikule meile teadaolevalt varem uuritud.
Pooleteise sajandi jagu põlenguid
Kasutasime uuringus kuut põlenguala, kus toimusid põlengud vastavalt 10, 21, 36, 67, 78 ja 181 aastat tagasi. Alad ise on üle 200 hektari suured ja asuvad Loode-Eestis, Nõva ja Vihterpalu piirkonnas. Kõigil proovialadel hukkus põlengu tagajärjel kogu puistu või sellest suur osa ehk tegemist on puistut asendava uuendushäiringuga.
Mullaseenestiku uurimiseks kogusime kõikidelt proovialadelt Leho Tedersoo ja tema kaasautorite välja töötatud metoodika alusel mullaproovid, millele tegime molekulaarsed DNA-põhised analüüsid.
Analüüsi tulemused näitavad, et peale põlengut kujunenud metsade mullastikus esines kõige rohkem seeni, mille funktsionaalset rühma ei saanud määratleda: need moodustasid kolmandiku kogu mullaseenestikust. Samuti leidus ohtralt ehk viiendiku ulatuses mulla lagundajaid. Nendele järgnesid ektomükoriisaseened ja juurte endofüüdid, keda oli kogu mullaseenestikus vastavalt 16 ja üheksa protsenti.
Mulla lagundajaid oli enim 36 ja 78 aastat tagasi põlenud aladel, kus need moodustasid vastavalt 29 ja 27 protsenti kogu mullaseenestikust. Ektomükoriisaseente arvukus oli aga suurim ehk moodustas 17 protsenti 67 aastat tagasi põlenud ala mullaseenestikust. Kõige vähem ehk üheksa protsenti oli ektomükoriisaseeni 21 aastat tagasi põlenud alal.
Kottseente võidukäik
Kui tavaliselt domineerivad hemiboreaalsete metsade mullastikus kandseened, siis käesolevas uurimuses olid kandseened vähem esindatud. Need moodustasid vaid 17 protsenti kõigist andmestikus olnud seentest. Põlengualadel domineerisid 54 protsendiga hoopis kottseened.
Varem on teadlased leidnud, et põleng mõjutab seenekooslusi ja suurim muutus ongi lühiajalisel skaalal kottseente arvukuse tõus ja kandseente arvukuse langus. Samas on nad märganud, et kandseened taastavad oma populatsiooni juba 20‒40 aastaga.
Põlengualade kottseente suure arvukuse põhjus seisneb kindlasti põlengu mõjus. Siiski mängivad lisaks sellele olulist rolli madala viljakuse ja happelisusega mullad, mis domineerivad Loode-Eesti luitelises maastikus. Sellest tingituna kasvab nendel aladel ka palju puhmastaimi, täpsemalt kanarbikulisi nagu harilik kanarbik, harilik pohl ja harilik mustikas. Nende taimede erikoidsed mükoriisaseened kuuluvad kottseente hõimkonda. Samuti võis kottseente suurt arvukust mõjutada proovide võtmise aeg – kevadel esineb kottseeni rohkem, suvel on suurem just kandseente osakaal.
Lagundajatest ülesehitajateks
Liigirikkus oli kõikidel põlengualadel sarnane, välja arvatud alal, kus metsapõleng toimus 36 aastat tagasi. Sellel alal oli liigirikkus teiste aladega võrreldes oluliselt madalam. Erinevatel aegadel pärast põlenguid tõusid esile erinevad funktsionaalsed rühmad, mis suurendasid mullas elavate seente liigirikkust.
Esimestel aastakümnetel peale põlengut ehk 10 ja 21 aastat tagasi põlenud aladel aitasid liigirikkuse suurenemisele kaasa erinevad mulla lagundajad ning alustaimestikuga seotud seeneliigid. Viimaste osakaal vanemates metsades ehk 67, 78 ja 181 aastat tagasi põlenud aladel oli tunduvalt väiksem.
Samas leidus 36 aastat tagasi põlenud alal väga vähe alustaimestikku ja lagupuitu, mistõttu nendega seotud seeneliigid sellel alal puuduvad. Liigiline mitmekesisus oli samuti kõikidel põlengualadel sarnane.
Mis liigilisse koosseisu puutub, moodustasid 20 kõige suurema arvukusega seente taksonoomilist üksust ligi 2/3 kõigist seentest. Kõige arvukamad seente taksonoomilised üksused olid Umbelopsis sp., Hyaloscyphaceae sp. ja Pezoloma ericae.
Erinevatel aastatel pärast põlengut oli liigiline koosseis oluliselt erinev. Kahel hiljuti põlenud alal oli arvukam liik Pezoloma ericaea, mis on sümbioosis kanarbikuliste taimedega. Vanimatel põlengualadel seevastu oli arvukas Hyaloscyphaceae sp. ning 36 ja 67 aastat tagasi põlenud aladel domineerisid mulla lagundajate hulka kuuluvad erinevad Umbelopsis liigid.
Kuna ektomükoriisaseened on väga tähtsal koha häiringujärgsel metsa uuenemisel, analüüsisime uuringus põhjalikumalt nende liigilist koosseisu ja mitmekesisust. Ektomükoriisaseente mitmekesisus oli suurim kõige vanemal ja väikseim kõige nooremal põlengualal.
Kuigi statistiliselt ei olnud erinevused olulised, olid kõik alad ektomükoriisaseente liigilise koosseisu poolest erinevad. Koosseisud erinesid põlengualade vahel märgatavalt. Kõige nooremal põlengualal domineerisid Piloderma sphaerosporum, Pseudotomentella sp. ja Clavulinaceae sp., ent kolmel vanimal põlengualal Clavulinaceae sp. ja Cortinarius sp.
Põlengud Eestit säästa ei pruugi
Kliimamuutuste mõju leevendamiseks tuleb hoolitseda selle eest, et meie metsad oleksid terved ja elujõulised. Samuti peaksid need hästi vastu pidama erinevatele looduslikele häiringutele, sealhulgas tulele, tormile, seenhaigustele ja putukkahjuritele.
Inimühiskonna seisukohast on tuli üks ohtlikumaid looduslikke häiringuid. Tuli ja metsatulekahjud muudavad metsaökosüsteemide struktuuri, koosseisu ja funktsiooni. Viimastel aastakümnetel pole Eestis metsapõlengute arvudes ega üldpindalas üldiselt kasvutendentsi märgata. See on tingitud paremast teavitustööst ja taristust. Eestis on hea metsateede võrgustik, päästeamet tegutseb kiiresti ja kasutab kaasaegne tehnikat ning info levib kiiresti.
Sellegipoolest on põuastel suvedel, nagu 2018. aasta suvel, siiski näha põlengute arvu ja pindala kasvu. Kuna muutuv kliima tähendab pikemaid põuaperioode ja kõrgemat keskmist õhutemperatuuri, on oodata metsapõlengute sagenemist ning põlengute hooaja pikenemist juba lähitulevikus.
Euroopas on metsapõlengud mitmel põhjusel sagenenud. Hiljaaegu Eesti Maaülikooli metsaökoloogide osalusel valminud üleeuroopalises uuringus osutas rahvusvaheline teadlasrühm, et kliimamuutuste tingimustes tuleb põlenguteks valmis olla ka Eestis.
Kuigi ajalooliselt on tuli rohkem mõjutanud Euroopa lõunapoolsemaid piirkondi ja seal on metsapõlenguid ka rohkem uuritud, siis üha enam pööratakse tulele tähelepanu ka teistes regioonides. Viimase aja trendid näitavad tulekahjude arvu ja ulatuse suurenemist nii Põhja- kui ka Ida-Euroopas.
Uuringu tulemused on avaldatud ajakirjas Science of the Total Environment.
Artikli kokkuvõte on ilmunud 18.01.2023 Novaatoris.
