A MyGardenOfTrees projekt során különböző származású vetőmagokat vizsgálunk több európai erdőben. Mi, a WSL szakemberei arra kérjük az erdészeket szerte Európában, hogy vegyenek részt egy egyedülálló kísérletben. A kutatási projekt eredményei alapján olyan eszközt fejlesztünk ki az erdészek számára, ami segít kiválasztani a vetőmagok optimális származási helyét, hogy az éghajlatváltozáshoz alkalmazkodni képes erdőket tudjanak kialakítani.
A természetben dolgozó szakemberek már régen megfigyelték, hogy az azonos fajokhoz tartozó növények, például a fák, különböző környezetben egészen másképp nézhetnek ki. Például a nagyobb tengerszint feletti magasságon élő növények gyakran alacsonyabbak, mint a kisebb tengerszint feletti magasságon élő növények. A különbségek azonban nem mindig ennyire egyértelműek: Olaszországban az európai bükk jobban tűri a szárazságot és a hőséget, mint Észak-Németországban, de szabad szemmel nézve nem vennénk észre különbségeket a fák között. Az, hogy ezek a különbségek mennyiben genetikailag kódoltak vagy az eltérő környezetnek köszönhetőek, már régóta foglalkoztatja a kutatókat. A kérdés megválaszolásához különböző kísérleteket kezdtek folytatni. Az úgynevezett származásvizsgálatok elvégzésében az erdészek igazi úttörőknek számítanak!
Az erdészeti származásvizsgálatok rövid története
Már a 18. században, amikor az európai birodalmak a tengereken barangoltak, aggodalmak merültek fel a hajók építéséhez szükséges minőségi tölgy- és fenyőfa csökkenő elérhetősége miatt. A minőségi faanyag növelése érdekében az erdészek tanulmányozni kezdték a különböző földrajzi területeken élő fák, vagyis a különböző származások azonos környezetben történő növekedését. Magokat gyűjtöttek az egyik területről, majd egy másik területen elültették őket, és fordítva. A 19. században az erdészetben még nagyobb figyelem fordult a származásvizsgálatok felé. Amikor 1892-ben megalakult az Erdészeti Kutató Intézetek Nemzetközi Szövetsége (IUFRO), az egyik legelső feladata a nemzetközi származásvizsgálatok kezdeményezése volt. Ezek a kísérletek kimutatták, hogy a fák nagyfokú változatosságot mutatnak az egyes fajokon belül. A változatosságnak egy része eltérő környezeti feltételek között is fennmaradt, ami arra utal, hogy a vizsgált tulajdonságok örökletes genetikai háttérrel rendelkeznek. Ezzel szemben a különböző származások eltérően fejlődtek az egyes telepítési helyeken, ami viszont a környezeti tényezők hatását mutatja. Az eredmények alapján az erdészek a vetőmagok ültetését úgy kezdték megtervezni, hogy a növekedés és a faanyag minősége optimális legyen. Mátyás állítása szerint (Euphytica 92, 45-54, 1996): “[…] a származásvizsgálattal járul hozzá az erdészet leginkább a biológiai tudományok fejlődéséhez”.
Miért kell a származásvizsgálatok területén tovább lépnünk?
Az eddig elvégzett származásvizsgálatok esetében mindig a faanyag termelés maximalizálása állt a középpontban. Ez nem meglepő, hiszen évszázadokon keresztül az erdők egyetlen értékét a gazdasági haszon jelentette. Azonban az éghajlatváltozás egyre nyilvánvalóbb hatásai miatt az erdők szerepe kezd megváltozni. Az erdőkre már nem csak faanyag forrásként tekintenek, és az erdőgazdálkodás célja nem csak a fák növekedésének gyorsítása. A hangsúly egyre inkább az erdők által nyújtott számos egyéb ökoszisztéma-szolgáltatásra helyeződik, amelyek életbevágó fontosságúak ahhoz, hogy az éghajlatváltozás előre jelzett katasztrofális hatásainak legalább egy részétől meg tudjuk védeni a bolygónkat és saját magunkat (IPCC Climate Change 2022: Impacts, Adaptation and Vulnerability). Az erdők szén-dioxidot tárolnak, tisztítják a levegőt, megszűrik az ivóvízkészletünket, szabályozzák az árvizeket, megakadályozzák a talajeróziót, számos fajnak élőhelyet nyújtanak, ezért védelmezik, őrzik a biológiai sokféleséget, továbbá az erdők helyszínt biztosítanak a kikapcsolódáshoz és az oktatáshoz is. A mai erdőgazdálkodásnak tehát olyan erdőkre van szüksége, amelyek képesek mindezeket a szolgáltatásokat biztosítani.
Ahhoz, hogy megfeleljünk az új kihívásnak, a származásvizsgálatok kísérleti tervét újra át kell gondolni. A származásvizsgálatok legnagyobb hiányossága, hogy a származásokat csak a kísérleti hely néhány meghatározott, gyakran ideális körülményei között értékelik ki, vagyis a génkészletet csak kevés környezeti feltétel között tesztelik. További hátrány, hogy a kísérleti helyszínek sokszor földrajzilag torzítottak. Annak ellenére, hogy a legtöbb erdei fafaj egész Európában elterjedt, a kutatás területén még mindig vannak átjárhatatlan akadályok Kelet- és Nyugat-Európa országainak határai között. Így sajnos a kísérletek nem teszik lehetővé egy faj teljes potenciáljának, azaz a származások teljes elterjedési területének felhasználását, illetve nehezen használhatók arra, hogy a származások optimális kiválasztását meg tudjuk becsülni akármelyik erdőterületre vonatkozóan.
Egy másik probléma, hogy amikor az erdők túlélése a tét, nem elég a már telepített fák növekedésére koncentrálni. A fák regenerálódási képessége is fontos, mert ekkor mennek keresztül a legerősebb természetes szelekción. Sajnos a származásvizsgálatokat általában faiskolában nevelt csemetékkel végzik, így az adott származások természetes felújulási képességéről nem kapunk információkat.
Származásvizsgálatok a jövőben
Az Európai Bizottság által támogatott Svájci Szövetségi Kutatóintézet (WSL) Evolúciós Genetikai Kutatócsoportjának célja, hogy a fentebb említett hiányosságokat a jövőben egy származásvizsgálati hálózat kialakításával pótolja, ami a MyGardenOfTrees projekt elnevezést kapta. Dr. Csilléry Katalin, a MyGardenOfTrees projekt vezetőjének az az újszerű elképzelése, hogy nem nagy kísérleti területeket kell létesíteni, hanem önkéntes erdészek segítségével több száz kisebb vizsgálati helyszínt, úgynevezett mikro-kerteket érdemes létrehozni több európai országban. A kísérlet így “szétosztott származásvizsgálatnak” tekinthető. Ezekben a mikro-kertekben közvetlenül az erdei talajba vetik majd azokat a magokat, amiket szerte Európában gyűjtenek. Az 5 éves vizsgálati időszak során a magok csírázását, a csemeték túlélését, fenológiáját és növekedését önkéntes erdészek fogják monitorozni. A MyGardenOfTrees projekt végén a résztvevők által beküldött megfigyelések és a Dr. Csilléry Katalin kutatócsoportja által kielemzett genomikai adatok felhasználásával egy becslési eszközt fejlesztenek ki. Ez az eszköz jelezni tudja az erdészeknek, ha az éghajlatváltozás a jelenlegi származást veszélyezteti, és ha megadják a koordinátákat, segít kiválasztani az adott helyen található erdőhöz az optimális magforrásokat.
Ennek az eszköznek a létrehozása a MyGardenOfTrees innovatív projektjével valósulhat meg. A segítségével egy faj teljes génállományát tesztelni lehet többféle környezeti feltétel között. Ez azért fontos, mert egy faj minden egyes származása más-más génkészlettel rendelkezik. Attól függően, hogy ezek a gének milyen környezeti feltételeknek vannak kitéve, másképp érvényesülnek: “A kísérleti fajok teljes genetikai összetételét akarjuk tesztelni, politikai határoktól függetlenül. ” – magyarázza Dr. Csilléry Katalin.
A nagyléptékű kísérlet során a projekt mindössze a jegenyefenyőre (Abies alba Mill.) és az európai bükk (Fagus sylvatica L.) két alfajára (ssp. sylvatica és ssp. orientalis) összpontosít. Ez egy erdész számára kevésnek tűnhet, de egy fajban sokkal több genetikai potenciál rejlik, mint egy adott ország határain belül található fák esetében!
Szeretne csatlakozni a projekthez?
A MyGardenOfTrees kutatócsoportja olyan erdőtulajdonosokat és/vagy erdőgazdálkodókat keres, akik szívesen részt vennének Európa első “szétosztott származásvizsgálatában”, hogy közösen dolgozzanak az éghajlatváltozáshoz alkalmazkodni képes európai erdőkért. A részvételhez mindössze egy megfelelő – tűlevelű vagy lombhullató -, ideális esetben vadvédelmi kerítéssel körülvett erdőterület szükséges, valamint az, hogy elvállalják, hogy a mikro-kertet öt évig felügyelik. Mindegyik mikro-kert négy darab 25 m2-es blokkból áll, összesen 100 vetési ponttal. Szeretne részt venni a projektben? Akkor kérjük, látogassa meg honlapunkat a további információkért, és csatlakozzon azoknak az önkéntes erdészeknek az európai közösségéhez, akik együtt dolgoznak a jövő egészséges erdőiért.
A fenti rajzon a MyGardenOfTrees projekt lebonyolításának menete látható. Miközben ezeket a sorokat olvassa, maggyűjtő csapatunk épp úton van, hogy bükk és fenyő magokat gyűjtsön Önnek Európa több részéről. Amennyiben csatlakozik a projektünkhöz, 2022. végén mindkét faj különböző származási helyeiről begyűjtött magjából küldünk Önnek. Továbbá speciális magvédő kupolákat is kapni fog, amik megvédik a magokat és a csemetéket a rágcsálóktól. A tél folyamán létre tudja hozni a saját mikro-kertjét az Ön által kiválasztott erdőben, majd 2023. tavaszán megkezdheti a monitorozást. A vizsgálati időszak első évében a magok csírázási arányát, valamint a magoncok tavaszi fenológiáját és növekedését kell figyelni. A következő négy évben tavasszal a túlélő csemeték levélfenológiáját, ősszel pedig a növekedésüket kell monitorozni. A mikro-kert megfigyelésével járó munka évente körülbelül 30 órát vesz igénybe. A legtöbbször tavasszal (heti rendszerességgel) kell a kertet megnézni, míg nyáron csak havonta egyszer szükséges megfigyeléseket végezni. Ősszel, a növekedés leállása után egy teljes munkanapot kell a monitorozásra szánni. A megfigyelések eredményeinek rögzítéséhez és a kutatócsoporttal történő megosztásához csupán az okostelefonjára telepített egyedi tervezésű mobilalkalmazást (vagy webes űrlapot) kell használnia, így rendkívül egyszerű az adatgyűjtés. A részletes útmutatókat, a mikro-kert telepítését bemutató videót és az év különböző időszakaiban végzendő munka pontos ütemtervét megtalálja a honlapunkon. Öt év elteltével pedig azt kérjük majd, hogy küldjön mintát minden egyes túlélő csemetéből a MyGardenOfTrees projekt kutatócsoportjának fiziológiai és genetikai elemzés céljából. A becslési eszköz az erdészek számára várhatóan 2026-ban készül el, és a beérkező megfigyelések alapján folyamatosan fejleszteni fogjuk. Minden mikro-kert fontos a számunkra, mert minél több létesül, annál megbízhatóbbak lesznek a becslési eszköz előrejelzései. Dr. Csilléry Katalin nagy reményeket fűz a projekthez: “Az erdészek számára fontos az erdők jövője és szívesen kísérleteznek. Biztos vagyok abban, hogy a projektünk sikerrel fog záródni.” Dolgozzunk együtt a klímaváltozáshoz alkalmazkodni képes erdőkért, hogy az emberiség következő generációi is használni tudják az erdők nyújtotta ökoszisztéma szolgáltatásokat!
szerző: Mirjam Kurz & Csilléry Katalin, forrás: MyGardenOfTrees
