Kvůli teplejšímu podnebí kvetou rostliny dříve a doba jejich vegetativního období se prodlužuje do pozdního podzimu. To může být problém pro opylovače i alergiky. Přesná data o tom, jak klimatická změna ovlivňuje rostliny, sbírají evropské fenologické zahrady. V Česku jsou tři a vede je Český hydrometeorologický ústav.
Na první pohled to vypadájako park s řídce vysázenými stromy a keři. Při bližším zkoumání si člověk všimne, že jde o důmyslně koncipovanou zahradu, v níž stojí světlé skříně různých velikostí a tvarů. Jde o měřicí přístroje Českého hydrometeorologického ústavu (ČHMÚ), který tento typ zahrad provozuje.
Říká se jim Mezinárodní fenologické zahrady a slouží k pozorování a zkoumání vlivu klimatické změny na vývoj rostlin. Ta nejstarší česká se nachází v Doksanech na Litoměřicku, další v Kostelci nad Černými lesy a třetí leží v Domanínku na Vysočině.
Výzkumníci v těchto zahradách sázejí pouze pečlivě vybrané druhy rostlin, na nichž mohou pozorovat vliv klimatické změny. Roste v nich dub zimní, topol osika, rybíz alpský, vrba ušatá, jeřáb obecný, bříza, líska, lípa, třešeň nebo různé druhy severských smrků, borovice a modříny.
V současnosti je v Evropě 73 fenologických zahrad. Sledují a předávají data o vývoji 26 rostlinných druhů, především dřevin. Centrem světové sítě Mezinárodních fenologických zahrad je Humboldtova univerzita v Berlíně, která od roku 1996 přímo koordinuje a spravuje evropskou síť. Doksanská fenologická zahrada vznikla v roce 2000 právě podle zadání vědců z Humboldtovy univerzity.
„Rozhozené“ načasování
Nyní po čtvrt století sběru dat mají výzkumníci první výsledky. Zjistili například, že časné jarní fenofáze, jako je rašení, olisťování a kvetení, se výrazně posunuly k dřívějším termínům. „Zejména časná jarní fenologie je velmi citlivým indikátorem změn teploty, změny fenologie jsou úzce spojeny s oteplováním,“ říká fenoložka Lenka Hájková z oddělení biometeorologických aplikací ČHMÚ.
To má řadu ekologických důsledků. Dřívější rašení a kvetení prodlužuje období aktivního růstu a nese s sebou riziko poškození pozdními jarními mrazy. Rostliny jsou totiž v citlivých vývojových fázích dříve, a proto mohou být na jaře zranitelnější.
Dochází také ke změně interakce s opylovači. Včely, motýli nebo brouci jsou aktivní v jiné době, než ve které rostliny kvetou. Klimatická změna přináší totiž podle zjištění vědců změnu v začátku a délce trvání pylové sezony.
„Pylová sezona začíná dříve, posouvá se začátek kvetení u významných pylových alergenů a mění se koncentrace pylu v ovzduší,“ přibližuje Lenka Hájková. Změna načasování dostupnosti potravy může narušit synchronizaci mezi rostlinami a konzumenty, což může mít za následek i jiné načasování vývoje a migrace živočichů.
Když líska kvete podruhé
V neposlední řadě patří mezi zjištění z fenologické zahrady vliv na vodní režim a riziko sucha. Dřívější růst zvyšuje u rostlin spotřebu vody v období, kdy může být půdní vláha ještě omezená. Delší období fotosyntézy má zase potenciál ovlivnit akumulaci biomasy rostlin a ukládání uhlíku v nich. A podzimní fenologické fáze, jako například žloutnutí a opadávání listí, se naopak v důsledku klimatické změny opožďují, protože vegetační sezóna se prodlužuje.
„Fenologie je velmi citlivý indikátor klimatické změny. Mezinárodní fenologické zahrady, na kterých mají sledované druhy stejný genetický základ a mají stejnou metodiku v rámci celé Evropy, jsou významným evropským zdrojem pro sledování dopadů klimatické změny na vegetaci,“ uvádí Hájková, podle níž je stanice Doksany významnou součástí evropské sítě.
Analýzy z doksanské fenologické zahrady přispívají k přesnosti a objektivizaci sesbíraných dat. Monitoring pomohl i k zachycení anomálií, jakým je třeba druhé kvetení některých dřevin – lísky obecné či jeřábu obecného – nebo poškození rostlin mrazem či suchem.
Rostliny snímá speciální kamera
Jedním z přístrojů, s jejichž pomocí výzkumníci v Doksanech data získávají, je fenologická kamera. Stále větší důraz se klade na kvalitu dat, proto pro objektivizaci pozorovaných fází začali rostliny sledovat pomocí digitální kamery. Konkrétně na observatoři v Doksanech pracuje digitální fotoaparát Canon PowerShot umístěný ve vyhřívané nádobě s průzorem a ta je připevněna k otočnému stojanu.
Přístroj komunikuje s observatoří, je nepřetržitě připojen k síti a k jeho obsluze slouží software CameraWindow. V automatickém režimu umí kamera sama pořizovat snímky v předem stanovených intervalech a kvalitě.
„Je zajímavé pozorovat vývoj jednotlivých rostlin. Některé kultivary se na naší zahrádce nacházejí ve dvou až třech exemplářích. Zvláštností je, že ač se jedná o stejný genetický materiál, lze pozorovat nestejnoměrný vývoj a nástup některých fenofází. Pomocí této metody se dají vyhodnocovat i další charakteristiky, například kondice jednotlivých rostlin, změny na listové ploše a tak dále,“ říká fenolog Daniel Bareš z ČHMÚ.
Sběr dat se nesmí přerušit
Pozorování v zahradě v Doksanech začalo v roce 2021 a od té doby běží neustále. Podle Hájkové je důležité pokračovat bez přerušení. „Nadále budeme provádět analýzy spojené s teplotou vzduchu, teplotou půdy, vlhkostí půdy a výskytem sucha. Výhodou je, že Mezinárodní fenologická zahrada byla založena v bezprostřední blízkosti meteorologické stanice, k dispozici jsou tak údaje nejen o fenologii, ale i meteorologii,“ doplňuje Hájková.
V době narůstajících meteorologických extrémů je podle ní velmi důležité provádět další analýzy a nadprůměrně teplý letošní rok je toho důkazem. V Doksanech mají nyní v plánu porovnat změny v nástupu fází mezi jednotlivými druhy a dalšími stanicemi jak na území Česka, například ze stanice v Kostelci nad Černými lesy, tak v rámci Evropy.
Výzkumníci z ČHMÚ výsledky pravidelně předávají do evropské fenologické databáze, uchovávají je i ve své interní databázi. Publikují je také v zahraničních periodikách, například v časopise International Journal of Biometeorology, a na odborných konferencích v Česku i ve světě. Pomocí fenologických dat kalibrují fenologické modely a výsledky z Dálkového průzkumu Země, který získává informace o povrchu planety pomocí snímků ze satelitů, dronů a letadel. Fenologická data slouží ale i v běžné meteorologické předpovědi pro hodnocení rizika pozdních mrazů.
Zuzana Keményová
Zuzana je zapálená propagátorka témat ochrany životního prostředí, CSR, vědy a inovativních (pokud možno prospěšných) nápadů. Dvanáct let pracuje jako redaktorka Hospodářských novin a spolupracuje i s dalšími médii, pokud to má smysl. Vystudovala žurnalistiku na Univerzitě Karlově.
