Διερεύνηση της ιστορικής παρουσίας της φωτιάς και πρότυπα χωρικής μεταπυρικής αναγέννησης σε δασικά οικοσυστήματα Pinus nigra J. F. Arnold του όρους Ταϋγέτου
Authors: Χριστοπούλου Αναστασία 
Published: September 2021

Κατά τη διάρκεια των τελευταίων δεκαετιών, σε πολλές περιοχές του κόσμου,παρατηρείται μια σημαντική τάση αύξησης, τόσο του αριθμού των πυρκαγιών, όσο και των καμένων εκτάσεων. Επιπλέον, υπάρχει προβληματισμός για την αυξανόμενη παρουσία επικόρυφων πυρκαγιών σε δασικά οικοσυστήματα που ιστορικά δέχονταν κυρίως έρπουσες πυρκαγιές. Ανάμεσα στα πρόσφατα ευρέως επηρεαζόμενα από μεγάλες δασικές πυρκαγιές οικοσυστήματα περιλαμβάνονται και τα δάση Pinus nigra J. F. Arnold (Μαύρη πεύκη). Η Pinus nigra είναι ένα είδος μεγάλης οικολογικής και οικονομικής σημασίας, με ευρεία κατανομή στη Μεσογειακή λεκάνη. Σκοπός της παρούσας διδακτορικής διατριβής ήταν η διερεύνηση της ιστορικής παρουσίας της φωτιάς σε δασικά οικοσυστήματα Μαύρης πεύκης του όρους Ταϋγέτου, καθώς και η παρακολούθηση των χωρικών προτύπων μεταπυρικής αναγέννησης του είδους, ύστερα από τη μεγάλη σε ένταση και έκταση πυρκαγιά του 2007.Για την ανασύσταση της ιστορίας της φωτιάς στα δασικά οικοσυστήματα Μαύρης πεύκης εφαρμόστηκε η μέθοδος της δενδροχρονολόγησης και ειδικότερα η ανάλυση των σημαδιών φωτιάς. Οι δειγματοληψίες που πραγματοποιήθηκαν τον Ιούνιο του 2011, έλαβαν χώρα κυρίως εντός των ορίων των δύο πρόσφατων πυρκαγιών (2007 και 1998), προκειμένου να γίνει σύγκριση των πρόσφατων πυρκαγιών με τα παλαιότερα περιστατικά στις ίδιες θέσεις. Ο σχεδιασμός της δειγματοληψίας έγινε έτσι ώστε να μεγιστοποιηθούν οι καταγραφές της φωτιάς από κάθε θέση, να εκτιμηθεί η έκταση του κάθε περιστατικού και να διαπιστωθεί η ύπαρξη περιστατικών όσο το δυνατόν παλαιότερα στο χρόνο. Κατά τη διάρκεια των ερευνών πεδίου έγινε λήψη σφηνών από πεσμένους ή / και κομμένους κορμούς, ενώ για τα όρθια, ζωντανά ή νεκρά δένδρα, λήφθηκαν σφήνες μικρότερου μεγέθους, κοντά στο σημάδι της φωτιάς. Συνολικά, συλλέχθηκαν δείγματα από 62 άτομα: 25 από ζωντανά δένδρα, 23 από όρθιους καμένους κορμούς ή νεκρά δένδρα, 16 από υπολείμματα κομμένων κορμών και 1 από πεσμένο κορμό. Το υψόμετρο των θέσεων δειγματοληψίας κυμαινόταν από 1125 - 1588 m (μέσο υψόμετρο: 1361 m). Μετά την κατάλληλη επεξεργασία των δειγμάτων στο εργαστήριο, μετρήθηκε το πλάτος των ετησίων δακτυλίων αύξησης,έγινε διασταυρούμενη χρονολόγηση, τόσο οπτική, όσο και με χρήση του ειδικού προγράμματος COFECHA, και προσδιορίστηκε το έτος των περιστατικών πυρκαγιάς.Η εκτίμηση της εποχής εκδήλωσης των πυρκαγιών έγινε με βάση τη σχετική θέση των σημαδιών εντός των ετήσιων δακτυλίων. Το μεσοδιάστημα μεταξύ των πυρκαγιών και το μέσο πιθανό διάστημα του Weibull υπολογίστηκαν για το σύνολο των πυρκαγιών, καθώς και για τις μεγαλύτερες μόνο πυρκαγιές, οι οποίες αντιστοιχούν σε αυτές που σημάδεψαν ποσοστό ≥25% των εκάστοτε διαθέσιμων δένδρων καταγραφέων. Ως καταγραφείς θεωρούνται τα δένδρα που διαθέτουν ανοιχτή πληγή και στα οποία είναι πιο εύκολο να σχηματιστεί νέο σημάδι από τη δράση της φωτιάς. Για τα περιστατικά των μεγαλύτερων πυρκαγιών, δημιουργήθηκαν χάρτες εκτιμώμενης καμένης έκτασης, μέσω της ανάλυσης εγγύτητας.Κατέστη δυνατό να γίνει διασταυρούμενη χρονολόγηση σε 54 δένδρα (87%),στα οποία και έγινε προσδιορισμός των ημερομηνιών των πυρκαγιών. Η ανασύσταση του ιστορικού της φωτιάς καλύπτει περίοδο 290 ετών (1721-2010). Το παλαιότερο περιστατικό πυρκαγιάς εντοπίστηκε το 1801, ενώ κατά τα έτη 1823 και 1830 σημειώνονται οι πρώτες πυρκαγιές που καταγράφονται σε περισσότερα από ένα δένδρα. Κατά τη διάρκεια των τελευταίων 165 ετών(1845-2010) εντοπίστηκαν 34 περιστατικά πυρκαγιών στο σύνολο της περιοχής μελέτης. Από το σύνολο των πυρκαγιών, 11 περιστατικά σημάδεψαν σημαντικό αριθμό δένδρων και μπορούν να θεωρηθούν πυρκαγιές μεγαλύτερης έκτασης, ενώ οι υπόλοιπες αφορούσαν σε περιστατικά μάλλον τοπικού χαρακτήρα. Οι περισσότερες πυρκαγιές σημειώθηκαν κατά την καλοκαιρινή περίοδο. Το μεσοδιάστημα μεταξύ δύο διαδοχικών πυρκαγιών σε επίπεδο συστάδας ήταν 4,9 χρόνια για το σύνολο των πυρκαγιών και 16,2 για τις μεγαλύτερες πυρκαγιές, ενώ σε επίπεδο ατόμου το αντίστοιχο διάστημα ήταν 29,5 χρόνια. Κατά τη διάρκεια των 165 ετών ανάλυσης δεν διέφεραν σημαντικά ούτε η συχνότητα των πυρκαγιών, ούτε το ποσοστό των σημαδεμένων δένδρων. Ωστόσο, τόσο το μέγεθος της καμένης έκτασης όσο και ο τύπος της φωτιάς φαίνεται να έχει αλλάξει, με την πυρκαγιά του 2007 να αποτελεί το πιο εκτεταμένο και το μεγαλύτερο σε ένταση περιστατικό στην περιοχή μελέτης. Για την παρακολούθηση της αναγέννησης της Pinus nigra, μετά τη μεγαπυρκαγιά του 2007, ακολουθήθηκε ειδικός σχεδιασμός με έμφαση στην παρουσία άκαυτων συστάδων. Σύμφωνα με την υφιστάμενη βιβλιογραφία, σε περιπτώσεις μεγάλης έντασης επικόρυφων πυρκαγιών η φυσική αναγέννηση του είδους εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την επιβίωση, την παραγωγή και τη διασπορά σπερμάτων από ώριμα άτομα ‘μητέρες’ που βρίσκονται, είτε εντός των καμένων εκτάσεων (άκαυτες νησίδες), είτε στα όρια της άκαυτης έκτασης. Για τον καθορισμό των ορίων της πυρκαγιάς του 2007, τη διερεύνηση της διαθεσιμότητας άκαυτων νησίδων P. nigraκαι την πρόβλεψη της πορείας εποικισμού των καμένων εκτάσεων έγινε συνδυασμένη χρήση τεχνικών δορυφορικής τηλεπισκόπησης και τεχνικών Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών. Επί των αρχικών χαρτών που προέκυψαν από την εφαρμογή αυτών των τεχνικών, εφαρμόστηκε μία σειρά κριτηρίων με τα οποία αφενός μεν έγινε χωρική πρόβλεψη της δυνατότητας φυσικής αναγέννησης της P. nigra και αφετέρου επιλέχτηκαν οι θέσεις δειγματοληψίας πεδίου για την παρακολούθηση της μεταπυρικής αναγέννησης. Το βέλτιστο σενάριο μεταπυρικής αναγέννησης στο μοντέλο που εφαρμόστηκε προβλέπει σημαντική απώλεια δασικών οικοσυστημάτων Μαύρης πεύκης στην περιοχή του Ταϋγέτου της τάξης του 12% και αφορά σε θέσεις απομακρυσμένες από άκαυτες συστάδες. Στη συνέχεια, επιλέχθηκε ένα δίκτυο 18 θέσεων δειγματοληψίας για την υλοποίηση ερευνών πεδίου. Εξ αυτών, οι 12 θέσεις βρίσκονταν στα όρια άκαυτων συστάδων ή νησίδων, ενώ οι 6 αφορούσαν σε τελείως καμένες εκτάσεις, που βρίσκονταν σε μεγάλη απόσταση από άκαυτες συστάδες ή νησίδες. Σε κάθε θέση δειγματοληψίας, η πυκνότητα των αρτιβλάστων και των νεαρών ατόμων Pinusnigra μετριόταν σε δειγματοληπτικές επιφάνειες 1x1m κατά μήκος 3 διατομών,μήκους 100m και πλάτους 2m. Συνολικά έγιναν δειγματοληψίες σε 10.800 δειγματοληπτικές επιφάνειες 1x1m. Οι δειγματοληψίες για την παρακολούθηση της μεταπυρικής αναγέννησης ξεκίνησαν τον Απρίλιο του 2010 και ολοκληρώθηκαν το Σεπτέμβριο του 2012. Για τον προσδιορισμό των μεταβλητών που έχουν τη μεγαλύτερη σημασία στην ερμηνεία της μεταπυρικής αναγέννησης της P. nigra χρησιμοποιήθηκε η στατιστική ανάλυση με ενισχυμένα δένδρα παλινδρόμησης.Στατιστικώς σημαντικές διαφορές βρέθηκαν ως προς την πυκνότητα νεαρών ατόμων Μαύρης πεύκης στις θέσεις που βρίσκονταν κοντά σε άκαυτες συστάδες και στις τελείως καμένες και απομονωμένες εκτάσεις. Η μέση πυκνότητα νεαρών ατόμων Μαύρης πεύκης στις θέσεις κοντά σε άκαυτες συστάδες ήταν 0,406 άτομαm-2, ενώ στις τελείως καμένες και απομονωμένες εκτάσεις η αναγέννηση παραμένει πρακτικά μηδενική, με τη μέση πυκνότητα να είναι ίση με 0.007 άτομα m-2. Ο σημαντικότερος παράγοντας που ουσιαστικά καθορίζει το ρυθμό αναγέννησης τηςPinus nigra είναι η απόσταση από την άκαυτη συστάδα. Από τις περιβαλλοντικές παραμέτρους που εξετάστηκαν, ο αριθμός των πυρκαγιών και η παρουσία του είδους Pteridium acquilinum έχουν μέτρια επίδραση στην πυκνότητα Μαύρης πεύκης, ενώ ακολουθούν το θερμικό φορτίο, η διάμετρος των άκαυτων δένδρων και το υψόμετρο. Η παρουσία ποωδών ειδών, πεσμένων ή όρθιων καμένων ή και κομμένων κορμών, το βάθος εδάφους και ο αριθμός των άκαυτων δένδρων έχουν σχετικά μικρή επίδραση.Η παρούσα έρευνα παρέχει πρόσθετα αποδεικτικά στοιχεία ότι η Pinus nigra είναι ένα είδος ανθεκτικό στη φωτιά, με την προϋπόθεση ότι εκτίθεται σε έρπουσες πυρκαγιές, ακόμα και όταν συμβαίνουν κατ’ επανάληψη. Σε περιπτώσεις μεγάλης έντασης επικόρυφων πυρκαγιών η μεταπυρική της αναγέννηση εξαρτάται σχεδόν αποκλειστικά από τη διασπορά σπερμάτων από γειτονικές άκαυτες συστάδες. Η αξιολόγηση της παρουσίας και η διατήρηση των άκαυτων συστάδων και νησίδων,ιδίως αυτών με μεγάλα ενήλικα άτομα, είναι πρωτεύουσας σημασίας για τη μεταπυρική διαχείριση των οικοσυστημάτων του είδους αυτού. Παρόλα αυτά,διάφοροι περιβαλλοντικοί παράγοντες, καθώς και τα χαρακτηριστικά του μικροενδιαιτήματος επηρεάζουν το ρυθμό φυσικής μεταπυρικής αναγέννησης. Ο έλεγχος των ποωδών ειδών και της πυκνότητας της φτέρης εκτιμάται ότι μπορεί να προωθήσει τη φυσική αναγέννηση της Pinus nigra. Παράλληλα, θα πρέπει να αποφεύγεται η απομάκρυνση των νεκρών πεσμένων ή όρθιων καμένων κορμών, οι οποίοι, εκτός από την προστασία του εδάφους από τη διάβρωση και την παροχή θρεπτικών, μπορούν να προσφέρουν και κατάλληλα μικροενδιαιτήματα για τη φυσική μεταπυρική αναγέννηση της P. nigra. Για την αποτελεσματική διαχείριση και προστασία των δασών απαιτούνται περισσότερες έρευνες όσον αφορά στη διαχείριση της καύσιμης ύλης, καθώς και στις πιθανές επιπτώσεις που μπορεί να επιφέρει η κλιματική αλλαγή, προκειμένου να προσδιοριστούν οι παράγοντες που οδηγούν στην εμφάνιση πυρκαγιών μεγαλύτερης έντασης και έκτασης. Η υλοποίηση παρόμοιων ερευνών καθίσταται ιδιαίτερα σημαντική στην περιοχή της Μεσογείου, η οποία αναμένεται να επηρεασθεί σημαντικά από την κλιματική αλλαγή.