Po erupci zůstala kamenná poušť
V květnu 1980 výbuch sopky Mount St. Helens ve státě Washington smetl lesy, zasyphal údolí a pokryl obrovské plochy území sterilní vrstvou pemzy. Půda se stala suchou, chudou a extrémně nestabilní. Rostliny téměř neměly kde se zachytit.
V prvních letech po katastrofě sledovali přírodovědci okolí kráteru jako rozlehlou, holou laboratoř. Život se vracel velmi pomalu. Objevovalo se jen několik druhů rostlin – část přivál vítr z dálky, jiné přinesli ptáci. Na některých plochách vědci napočítali pouhých několik desítek zelených exemplářů na celém území.
Bylo jasné, že prosté čekání nestačí. Ekosystém potřeboval impuls, který nastartuje obnovu a probudí biologické procesy ukryté hluboko ve skále.
Nápad: najmout „bagr" v kožichu
V roce 1983 se tým vědců rozhodl pro krok, který mnozí mohli považovat za odvážný. Na vybrané, téměř jalové plochy popela bylo vypuštěno malé množství kapsových krys (anglicky pocket gophers) – drobných, robustních hlodavců proslulých intenzivním hloubením podzemních chodeb.
Cílem nebylo jen uvést nová zvířata do prostředí. Vědci spoléhali na jejich „zemní práci". Každý tunel znamená přesun velkého množství materiálu z hloubky na povrch. Spolu s ním měly na světlo vyjít dormantní mikroorganismy a zbytky staré, úrodné půdy uvězněné pod vrstvou vulkanického materiálu.
Vědci předpokládali, že stačí, aby hlodavci vynesli na povrch alespoň trochu původního podloží. V této směsi staré půdy a mikroorganismů měly začít klíčit první, náročnější rostliny.
Program byl záměrně omezený: malá plocha, několik let pozorování, srovnání se sousedními oblastmi, kde hlodavci nepůsobili. Nic nenasvědčovalo tomu, že se stane jedním z nejpozoruhodnějších příkladů toho, jak podzemní život dokáže celý ekosystém „zapnout".
Z hrstky rostlin na 40 tisíc exemplářů
V prvních měsících se téměř nic nedělo. Krajina stále připomínala měsíční povrch. Změna se stala viditelnou až po několika letech, kdy hlodavci stihli prokopat značnou část plochy.
Po šesti letech se vědci vrátili na stejné parcely a rostliny přepočítali. Před experimentem jich na celém území bylo jen několik desítek. Tentokrát napočítali více než 40 tisíc exemplářů zeleně na plochách, kde působily kapsové krysy.
Na sousedních, neprokopených pozemcích zůstalo území z velké části prázdné. Kontrast mezi „oblastí s hlodavci" a zbytkem povrchu označili biologové jako zarážející.
Území začalo zelenět nerovnoměrně – jako skvrny barvy na šedém plátně. Tam, kde byly chodby hustší, rostliny se objevovaly rychleji a vytvářely mozaiku trsů trav, bylin a mladých stromků. Vítr i zvířata snáze roznášela semena po strukturovanějším povrchu plném hrboulků a malých vyvýšenin.
Co vlastně vulkanické „bagry" pohnuly
Když vědci začali analyzovat vzorky půdy, ukázalo se, že kopající hlodavci vynesli na povrch nejen starší, tmavší zeminu. Spolu s ní vystoupila celá společenstva bakterií a mykorhizních hub – neviditelná síť života, která rozhoduje o tom, zda rostlina dokáže přežít v extrémně náročném prostředí.
Mykorhizní houby vytvářejí s kořeny rostlin jakési „partnerství". Rozsáhlá síť vláken zvětšuje dosah příjmu vody a minerálů z půdy, výměnou za to dostávají od rostlin cukry vzniklé fotosyntézou. V syrovém vulkanickém kameni nemá bez takové pomoci většina druhů šanci na přežití.
Výzkumy publikované ve vědeckém časopise Frontiers ukázaly, že díky mykorhize a bakteriím rostliny na plochách prokopávaných kapsovými krysami rostly rychleji, měly lepší přístup k živinám a lépe snášely sucho.
Houbová vlákna spojená s kořeny začala také rozkládat mrtvý materiál – jehličí, listí, drobné větvičky – který se časem objevoval na povrchu. Díky tomu se do oběhu vracel fosfor, dusík a celá řada stopových prvků nezbytných pro rostliny.
Čtyřicet let uplynulo, ale efekt stále trvá
Nejpřekvapivější závěr celého experimentu se týká času. Akce se zavedením hlodavců trvala relativně krátce, přesto je rozdíl patrný dodnes – více než 40 let po erupci.
Když současný výzkumný tým porovnal vzorky půdy ze starých parcel s oblastmi, které zůstaly nedotčeny, vyšlo najevo, že společenstva mikroorganismů vzniklá zásluhou hlodavců stále fungují a stále podporují bujnější vegetaci.
Vědci popsali, že v blízkosti míst starého lesa, kde byla půda před erupcí úrodná, vegetace znovu nabyla síly. V oblastech holé, neprokopané skály bylo stále obtížné spatřit víc než skromné trsnatiny rostlin.
Tento dlouhodobý efekt ukazuje, že krátké „pohnnutí" podzemního života dokáže nastavit trajektorii celého ekosystému na desetiletí dopředu. Jednou nastartovaná síť závislostí mezi bakteriemi, houbami, rostlinami a živočichy se postupně rozrůstá a upevňuje.
Neviditelní architekti krajiny
Experiment u Mount St. Helens je zmiňován nejen vulkanology a ekology. Pro biology zabývající se půdou je to doslova učebnicový příklad toho, jak moc závisíme na organismech, které nejsou pouhým okem vidět.
Mikroorganismy a drobní půdní živočichové společně vytvářejí cosi jako „skryté město" pod našima nohama. Přesouvají minerály, rozkládají mrtvou hmotu, regulují průtok vody. Pokud některý z těchto článků chybí, celý systém se regeneruje podstatně pomaleji – nebo se do původní podoby nevrátí vůbec.
| Prvek ekosystému | Role při obnově území po erupci |
|---|---|
| Kapsové krysy | Hloubí tunely, přenášejí starou půdu a mikroorganismy na povrch |
| Půdní bakterie | Podporují rozklad organické hmoty a zpřístupňují živiny rostlinám |
| Mykorhizní houby | Spojují se s kořeny, zvyšují příjem vody a minerálů |
| Průkopnické rostliny | Jako první osídlují chudé podloží, stabilizují půdu |
| Stromy | V delším časovém horizontu vytvářejí les, zadržují vodu, budují mikroklima |
Co tento experiment říká o obnově poškozených území
Závěry z Mount St. Helens dnes zajímají odborníky zabývající se rekultivací povrchových dolů, ploch po požárech i městských území po rozsáhlé výstavbě. Místo soustředění výhradně na sázení stromů nebo výsev trav se stále častěji uvažuje o „startu zdola" – tedy o nejprve obnovení života v půdě.
- zavádění rostlin společně s vhodnými mykorhizními houbami,
- ochrana nebo reintrodukce původních norujících živočichů,
- omezení těžké techniky, která půdu nadměrně utužuje,
- přidávání fragmentů zdravé zeminy s bohatou mikrobiotou,
- vytváření zón, kde mohou přirozené procesy probíhat bez neustálých zásahů.
Takový přístup může vypadat pomaleji než okázalé výsadby, ale často vede k trvalejšímu výsledku. Jde o to, znovu vybudovat celý systém závislostí – nejen jeho viditelnou část v podobě zelené vrstvy rostlin.
Co se můžeme naučit z vulkanické lekce
Případ Mount St. Helens ukazuje, že i místa vypadající jako mrtvá, šedá poušť mohou skrývat potenciál k obrození. Podmínkou je obnovení koloběhu života v půdě – od mikroorganismů až po větší živočichy.
Z pohledu běžného člověka je tento příběh také připomínkou, že drobné činy mají často dalekosáhlé důsledky. Ochrana půd v lesích, vyhýbání se nadměrné chemizaci zahrad, ponechání malých „divokých" koutků na pozemcích či ve městech podporuje celé sítě organismů, které pak pomáhají rostlinám růst bez neustálého „zachraňování" hnojivy.
Experiment s hlodavci na svazích sopky učí ještě jednu věc: není radno předem odepisovat druhy vnímané jako obtížné. Živočich, který v trávníku podhrabává kořeny, může se jinde ukázat jako klíčový spojenec při obnově zdevastované krajiny. Čím lépe těmto závislostem rozumíme, tím moudřeji dokážeme formovat prostor, ve kterém žijeme.
