Sucho na obzore: Európske monitorovanie vodného stavu lesných drevín

Sucho sa v posledných desaťročiach stáva jedným z najvýznamnejších kalamitných faktorov európskych lesov. Práve preto vznikla iniciatíva európskeho monitorovania vodného stavu lesných drevín, ktorej cieľom je systematicky sledovať fyziologickú odozvu stromov na sucho a včas identifikovať riziko ich poškodenia či odumierania.

Epizódy extrémneho sucha sú častejšie a trvajú dlhšie. Sucho ako stresový faktor vedie k odumieraniu korunovej časti stromov a zároveň znižuje ich odolnosť proti napadnutiu škodcami a patogénmi. Výsledkom je zvýšená mortalita stromov naprieč Európou.

Muž v športovej bunde s kapucňou v horách

Peter Petrík navštevoval osemročné Gymnázium Kukučínova v Poprade. Vyštudoval lesníctvo na Technickej univerzite vo Zvolene, kde neskôr získal aj doktorát v odbore lesná fytológia. Pod vedením doc. Daniela Kurjaka sa venoval výskumu adaptačných stratégií rôznych druhov a populácií drevín na stres zo sucha a vysokých teplôt. Počas štúdia absolvoval výskumné stáže na univerzitách v Nórsku, vo Francúzsku a v Dánsku, kde sa zapojil do paneurópskych výskumných projektov zameraných na odozvu lesov na klimatickú zmenu. Po získaní doktorátu v roku 2021 pôsobil ako postdoktorand na Akadémii vied Českej republiky a na Technologickom inštitúte v Karlsruhe v Nemecku. Od roku 2024 pôsobí na Katedre lesnej botaniky Technickej univerzity v Drážďanoch, kde sa venuje ekofyziológii drevín.

Ako merať vodný status stromov

Kľúčom k pochopeniu toho, prečo stromy počas sucha odumierajú, je pojem vodný potenciál. Ide o fyzikálnu veličinu vyjadrujúcu energetický stav vody v rastline. Vodný potenciál sa skladá z osmotickej zložky súvisiacej s koncentráciou rozpustených látok a z tlakovej zložky, ktorá súvisí s mechanickým tlakom alebo napätím vody v pletivách. Napríklad pitná voda v pohári má vodný potenciál blízky 0 megapascalov (MPa), mokrá pôda môže mať vodný potenciál približne −0,1 MPa, korene stromov asi −0,3 MPa a listy počas dňa približne −1 MPa. Atmosféra má pri 25 °C a 50 % vlhkosti vzduchu vodný potenciál približne −94 MPa. Voda sa pohybuje vždy smerom z vyššieho (menej negatívneho) vodného potenciálu do nižšieho (viac negatívneho). Tento gradient umožňuje transport vody z pôdy cez korene, kmeň a konáre až do listov, kde sa voda vyparuje počas transpirácie.

Graf pohybu vody v strome
Voda sa v strome pohybuje po gradiente vodného potenciálu – z pôdy (približne −0,1 MPa) cez korene a kmeň až do listov (okolo −1 MPa), kde sa vyparuje do atmosféry s extrémne nízkym vodným potenciálom (približne −100 MPa). Tento rozdiel vytvára ťahové napätie v cievach xylému, ktoré umožňuje transport vody do vysokých korún stromov. Transpirácia v listoch je hlavným motorom tohto procesu.

Vodný potenciál môžeme merať tzv. Scholanderovou tlakovou nádobou. Do nej vložíme odrezaný list alebo vetvičku, stopka alebo rez vyčnievajú von. Do uzavretej komory púšťame z tlakovej nádoby vzduch alebo dusík a tlak sa postupne zvyšuje. V okamihu, keď sa na reze objaví prvá kvapka vody, znamená to, že aplikovaný tlak vzduchu v komore sa vyrovnal vodnému potenciálu v xyléme. Ak sa voda objaví pri tlaku 1 MPa, vodný potenciál listu je −1 MPa. Preto sa vodný potenciál vždy udáva v záporných hodnotách.

Embolizácia vodivých pletív

Počas sucha sa vodný potenciál pôdy výrazne znižuje. Stromy sú nútené vytvárať čoraz väčšie napätie v cievnom systéme (v dreve, lat. xyléme), aby vodu z pôdy vytiahli. Toto napätie je fyzikálne porovnateľné s ťahom lana. Pohyb vody do vysokých korún stromov je teda zabezpečený najmä ťahovými silami a nie výtlakom vody zdola. Ak je však ťahové napätie príliš veľké, vodný stĺpec v cievach sa môže prerušiť a vznikajú vzduchové bubliny: proces sa nazýva embolizácia xylému. Embolizované cievy už nedokážu viesť vodu, čím transportný systém stromu postupne zlyháva.

Celý článok nájdete v časopise Quark 4/2026.

Vďaka predplatnému si ho však môžete dočítať už teraz a získať aj prístup k exkluzívnemu obsahu!

Máte predplatné?

Autor článku: Peter Petrík
Katedra lesnej botaniky
Technická univerzita v Drážďanoch