Je známo, že stromy mohou ve svých letokruzích zaznamenávat působení velkého množství přírodních procesů. Mohou však pomoci s odhalením hrozící přírodní katastrofy? Tříletý projekt prof. Karla Šilhána s názvem „Staré sesuvy: skutečně neaktivní?“ podpořený Grantovou agenturou České republiky (GA ČR) se zaměřil na signály, vyvolané sesuvnými pohyby.
Mnohé sesuvy se zdají být stabilní a kritická neznalost a podcenění jejich reálné aktivity tak v minulosti opakovaně vedly ke vzniku přírodních katastrof. Bez časově, finančně a technicky náročného monitoringu sesuvných pohybů je ovšem velmi obtížné definovat jejich skutečné chování, které se může projevovat jen velmi malými pohyby v řádu menším než několik milimetrů za rok. I tak malé pohyby se ovšem mohou velmi rychle změnit v masivní, devastující pohyb.
Že letokruhové signály stromů zachycují velké sesuvné pohyby je známo, ovšem jejich schopnost zaznamenat řádově menší pohyby byla neprobádaná. Přitom s ohledem na stanovení sesuvného hazardu je tato problematika jedna z klíčových.
Výzkumem v rámci podpořeného projektu se podařilo kvantifikovat minimální hodnoty sesuvných pohybů, na které stromy ještě reagují s dostatečnou citlivostí. Projekt odhalil i kterými letokruhovými signály (růstové disturbance stromů) stromy nejefektivněji reagují na sesuvné pohyby. Některé jsou totiž spojeny s makroskopicky pozorovatelnými změny v tloušťkách letokruhů, jiné se projeví až na anatomické úrovni. Výzkum navíc popsal, jak se mění schopnost stromů vytvářet tyto signály s jejich rostoucím stářím.
Letokruhové signály ve stromech ovlivněných sesuvnými pohyby. A, B – výskyt reakčního dřeva jako růstové odezvy na naklonění kmene stromu, C – potlačení růstu stromu vlivem poškození kořenového systému sesuvnými pohyby.
Pro efektivní využití dat z letokruhů stromů je jedním z klíčových faktorů výběr vhodných kandidátů k analýze. Růst stromů rostoucích v různých pozicích na heterogenním povrchu sesuvů je ovlivňován pestrou škálou mechanismů, které v sesuvném tělese probíhají. Tento důležitý aspekt byl však dosud prakticky ignorován, a proto se na něj zaměřil i výzkum v rámci projektu. Analýzy mnoha tisíc letokruhových sérií narušených stromů vyústily v definování optimálních pozic v rámci sesuvných území, kde analyzované stromy poskytnou nejlepší data pro stanovení sesuvné aktivity v minulosti.
Věková závislost schopnosti stromu reagovat na sesuvný pohyb prostřednictvím dvou základních letokruhových signálů.
Výstupem projektu je více jak 20 impaktovaných studií. Na výsledky tohoto projektu navazuje tým prof. Šilhána v novém výzkumném projektu, také podpořeném GA ČR, ve kterém se věnuje buněčné úrovni poznání vlivu sesuvů na růst stromů.
Vědní disciplína, která řeší využití letokruhových analýz při výzkumu sesuvů se nazývá dendrogeomorfologie. Dlouholetá práce prof. Šilhána a jeho týmu v tomto vědním směru vedla k tomu, že se Česká republika v současnosti může pyšnit světovým prvenstvím v produkci dendrogeomorfologických výsledků (Bovi a kol., 2022 [1]).
Úvodní obrázek: Deformované kmeny stromů vlivem sesuvných pohybů
[1] Bovi, R. C., Romanelli, J. P., Caneppele, B. F., Cooper, M., 2022. Global trends in dendrogeomorphology: A bibliometric assessment of research outputs. Catena 210, 105921.
prof. RNDr. Karel Šilhán, Ph.D.