Den motståndskraftiga skogen i ett föränderligt klimat

Våra skogar står inför allt fler hot i takt med att klimatet förändras. Ett varmare och mer oförutsägbart klimat har lett till en ökad frekvens och amplitud av stormar, torka, angrepp av skadeinsekter och andra störningar. Klimatförändringens följder påverkar således skogsekosystemens tillstånd, men vissa skogar är mer motståndskraftiga än andra. Vi är beroende av välmående skogar, men hur kan vi säkerställa att deras ekosystem kan hålla ut och fungera i ett föränderligt klimat?

Varför är motståndskraftiga skogar viktiga?

Skogar är viktiga både för naturen och för samhället. I Finland lever ungefär 40 procent av landets växt-, djur- och svamparter i skogen, och omkring en tredjedel av alla våra hotade arter lever i skogsmiljöer. Skogarna erbjuder också många viktiga ekosystemtjänster för oss människor, till exempel virkesproduktion, kolinlagring och klimatreglering, vattenreglering samt rekreation och naturupplevelser. Om skogarnas motståndskraft minskar riskerar också dessa funktioner att försämras.

Vad betyder motståndskraft i naturen?

När man talar om motståndskraft inom ekologi brukar man ofta använda begreppet ekologisk resiliens, som syftar på ett ekosystems förmåga att tåla eller återhämta sig från störningar och på så sätt bibehålla sin övergripande struktur och funktion. Störningar mot ekosystem kan vara naturliga, såsom skogsbränder eller översvämningar, men de kan också orsakas av mänsklig aktivitet, såsom skogsbruk.

Resiliens består av tre huvudprocesser:

• Resistens = ett ekosystems förmåga att tolerera förändringar/störningar i omgivningen utan att behöva återhämta sig eller förändras
• Återhämtning = ett ekosystems förmåga att återhämta sig efter att ha drabbats av en förändring/störning i omgivningen
• Omorganisation = när resistens och återhämtning överskrids sker en omvandling av ekosystemets struktur och funktion

Vid bristningsgränsen eller taket av ett ekosystems resiliens börjar processen omorganisation, som resulterar i att ekosystemet förändrar struktur och funktion helt och hållet. I det här skedet har ekosystems resiliens brutits ner och det är tvunget att omvandlas till ett annat ekosystem, ofta av sämre biologiskt värde. Till exempel kan en skog efter omfattande störningar omvandlas till någon form av gräsmark.

Klimatförändringen ökar störningar

Klimatförändringen påverkar skogsekosystem på många sätt. Varmare temperaturer och förändrade nederbördsmönster gör att störningar förväntas bli både vanligare och mer intensiva.

Exempel på förändringar som redan syns till följd av klimatförändringen är:

• fler stormskador och vindfällning
• ökad torka och värmestress som leder till försvagade eller döda träd
• ökad risk för översvämningar, särskilt under milda vintrar
• fler och mer utspridda angrepp av skadeinsekter, till exempel barkborrar
• ökad spridning av svampsjukdomar och andra patogener
• obalans i trädslagens konkurrensförhållanden

Ett varmare klimat kan visserligen leda till snabbare trädtillväxt, vilket vid första anblick kan verka som en positiv nyhet för både skogsägare och kolinlagringen, men faktum är att ett varmare klimat bara ökar risken för stress och skador på träd, vilket antagligen kommer att jämna ut en eventuell positiv effekt. Kombinationen av flera olika stressfaktorer gör dessutom framtidens störningar mer komplexa och svårare att förutsäga än förr.

Biologisk mångfald och funktionell redundans är nyckeln till motståndskraft

Biologisk mångfald är variationen bland levande organismer på alla nivåer av biologisk organisation:

• genetisk variation inom arter
• variation mellan arter
• variation mellan ekosystem och landskap

Genetisk mångfald är särskilt viktig eftersom den utgör grunden för naturlig selektion och evolutionär anpassning till förändrade miljöförhållanden. Populationer med hög genetisk variation har större sannolikhet att innehålla genotyper som kan överleva nya stressfaktorer, såsom torka eller patogener.

När det gäller artmångfald är det viktigt att komma ihåg att alla arter inte bidrar lika mycket till ekosystemfunktioner. Vissa arter har helt enkelt en mycket större funktionell betydelse än andra. Funktionella grupper består av arter som bidrar till liknande ekologiska funktioner, till exempel arter som bidrar till primärproduktion, nedbrytning eller pollinering. Funktionell mångfald syftar alltså på variationen i dessa funktionella roller och är inte samma som artantal eller artmångfald.

Redundans innebär att flera arter kan utföra samma funktion, vilket fungerar som en försäkring mot artförlust. Om det finns tillräckligt med redundans i ett ekosystem där en avgörande art försvinner, kan andra arter upprätthålla ekosystemprocesser inom den funktionella gruppen. Detta ökar ekosystemets respons-diversitet; arter som tidigare haft liten funktionell betydelse kan bli dominanta under nya miljöförhållanden, om de olika arterna reagerar olika på förändringen, vilket buffrar systemet mot kollaps. Förlust av funktionella nyckelarter i ett ekosystem utan redundans kan leda till ekosystemkollaps, vilket gör förståelsen av funktionella grupper avgörande för skogsförvaltning och naturvård.

Vad kännetecknar en motståndskraftig skog?

En motståndskraftig skog kännetecknas av biologisk mångfald och funktionell redundans som hjälper skogen att tåla eller återhämta sig från störningar. Skogar med funktionell mångfald och redundans är också motståndskraftiga eftersom detta fungerar som en “försäkring” mot artförlust. Det finns även ett negativt samband mellan biologisk mångfald och mottaglighet för sjukdomar och skadedjur.

Kort sagt, är intakta naturliga blandskogar ofta mer resilienta än ekonomiskogar, eftersom de har högre strukturell komplexitet och biologisk mångfald. Monokulturer och degraderade skogar har lägre redundans och därmed lägre resiliens, vilket gör dem mer sårbara för olika störningar.

Genetisk mångfald är också en viktig komponent för populationers stabilitet och resiliens. Träd brukar som tur ha en stor genetisk mångfald, vilket är avgörande för skogsekosystemets motståndskraft mot störningar. Vissa ekosystem med låg artmångfald, såsom boreala tallskogar, kan trots det vara resilienta tack vare deras höga genetiska variation och anpassning till naturliga störningar, såsom skogsbränder. Den höga graden av säsongsvariationer i boreala skogar bidrar antagligen till motståndskraften i boreala homogena bestånd, jämfört med i tempererade och tropiska skogar där skogens artrikedom är betydligt högre.

Konnektivitet mellan skogshabitat är också en viktig komponent, eftersom den möjliggör spridning av arter och genetiskt utbyte, vilket stärker adaptiv kapacitet och resiliens på landskapsnivå.

Hur kan man stärka skogens motståndskraft?

För att främja skogars motståndskraft behöver man vidta åtgärder på flera nivåer, hela vägen från lokal skogsvård till beslutsfattning på statlig nivå. Både naturskydd och konkreta naturvårdsåtgärder är viktiga.

Förvaltade skogar kan göras mer resilienta genom att följa följande praktika:

- Bibehåll den genetiska mångfalden i skogar genom att undvika avverkningsmetoder som endast väljer vissa träd baserat på plats, tillväxthastighet eller form.

- Bibehåll bestånds- och landskapsstrukturens komplexitet med hjälp av naturliga skogar och processer (ekosystembaserat skogsbruk).

- Bibehåll konnektiviteten mellan skogslandskap genom att minska fragmentering, återställa förlorade livsmiljöer, utöka nätverk av skyddade områden och etablera ekologiska korridorer.

- Bibehåll funktionell mångfald och redundans, och undvik omvandlingen av mångfaldiga naturliga skogar till monotypiska eller artfattiga ekonomiskogar. Sträva efter blandskog!

- Minska icke-naturlig konkurrens genom att motverka invasiva arter och minska beroendet av icke-inhemska trädplantor för skogsplanterings- eller återplanteringsprojekt.

- Bibehåll biologisk mångfald i alla skalor (bestånd, landskap, bioregionalt) och på alla nivåer (gener, arter, samhällen, ekosystem) till exempel genom att skydda trädpopulationer som är isolerade, separerade eller i utkanten av sina utbredningar, habitat och skyddsnätverk. Dessa populationer representerar sannolikt genpooler som är föranpassade till klimatförändringen och kan bilda kärnpopulationer när förhållandena förändras.

Sammanfattningsvis är den motståndskraftiga skogen en skog med hög biologisk mångfald, funktionell och strukturell komplexitet samt redundans. Dessa egenskaper tillåter skogen att tåla störningar, återhämta sig efter påfrestning och anpassa sig till framtida förändringar. Att främja motståndskraft i skogar är inte bara en naturfråga, utan också en samhällsfråga kopplad till klimat, ekonomi och ekosystemtjänster.

Referenser:

Dakos, V., & Kéfi, S. (2022). Ecological resilience: what to measure and how. Environmental Research Letters, 17(4), 043003.

Falk, D. A., Watts, A. C., & Thode, A. E. (2019). Scaling ecological resilience. Frontiers in Ecology and Evolution, 7, 275.

Falk, D. A., van Mantgem, P. J., Keeley, J. E., Gregg, R. M., Guiterman, C. H., Tepley, A. J., ... & Marshall, L. A. (2022). Mechanisms of forest resilience. Forest ecology and management, 512, 120129.

Forzieri, G., Dakos, V., McDowell, N. G., Ramdane, A., & Cescatti, A. (2022). Emerging signals of declining forest resilience under climate change. Nature, 608(7923), 534-539.

Gunderson, L. H. (2000). Ecological resilience—in theory and application. Annual review of ecology and systematics, 31(1), 425-439.

Hujala, T., & Pynnönen, S. (Toim.). (2015). Metsä: monikäyttö ja ekosysteemipalvelut. Luonnonvarakeskus (Luke).

Johnstone, J. F., Allen, C. D., Franklin, J. F., Frelich, L. E., Harvey, B. J., Higuera, P. E., ... & Turner, M. G. (2016). Changing disturbance regimes, ecological memory, and forest resilience. Frontiers in Ecology and the Environment, 14(7), 369-378.

Jord- och skogsbruksministeriet. (2024, 20. kesäkuuta). Metsien suojelu ja monimuotoisuus [PDF].

Lindner, M., Maroschek, M., Netherer, S., Kremer, A., Barbati, A., Garcia-Gonzalo, J., ... & Marchetti, M. (2010). Climate change impacts, adaptive capacity, and vulnerability of European forest ecosystems. Forest ecology and management, 259(4), 698-709.

Puettmann, K. J. (2014). Restoring the adaptive capacity of forest ecosystems. Journal of Sustainable Forestry, 33(sup1), S15-S27.

Reyer, C. P., Rammig, A., Brouwers, N., & Langerwisch, F. (2015). Forest resilience, tipping points and global change processes. Journal of Ecology, 1-4.

Thompson, I., Mackey, B., McNulty, S., & Mosseler, A. (2009). Forest resilience, biodiversity, and climate change. In Secretariat of the Convention on Biological Diversity, Montreal. Technical Series no. 43. 1-67. (Vol. 43, pp. 1-67).

Taggar