Skogsträdsförädling och klimatförändring

På grund av de snabba klimatförändringarna måste träden anpassa sig, alternativt sker det genetisk anpassning genom naturligt urval över flera generationer. Inom skogsträdsförädlingen förbereder man sig på klimatförändringarna bland annat genom att fokusera på god anpassningsförmåga och gallra bort individer som är känsliga för skador ur frökällorna.

Hur kommer klimatet att förändras enligt prognoserna?

Den globala uppvärmningen beror på att koncentrationerna av koldioxid, metan, dikväveoxid och andra växthusgaser ökar i atmosfären till följd av mänskliga aktiviteter. I de nordliga regionerna sker klimatuppvärmningen snabbare än på det övriga jordklotet. Sedan slutet av 1800-talet har årsmedeltemperaturen i Finland stigit med 2,3 ^⸰C. Särskilt vintrarna har blivit varmare. Vintertemperaturerna har stigit med 2–3 ⸰C, och somrarna har blivit drygt en grad varmare. Våren kommer tidigare, vilket syns till exempel i att lövsprickningen sker hela 12 dygn tidigare än för hundra år sedan. För närvarande är uppvärmningstakten i Finland en knapp halv grad på tio år.

Hur klimatförändringen kommer att framskrida bedöms med hjälp av olika scenarier, så kallade RCP (Representative Concentration Pathways, det vill säga möjliga utvecklingsbanor för koncentrationerna av växthusgaser). De beskriver ansamlingen av växthusgaser och partikelutsläpp i atmosfären. De fyra scenarierna är RCP2,6 (mest optimistisk, dvs. mycket små mängder växthusgasutsläpp), RCP4,5, RCP6,0 och RCP8,5 (mest pessimistisk, dvs. mycket stora mängder utsläpp). Enligt det mest pessimistiska scenariot skulle sommar- och vintertemperaturerna i Finland stiga med 1–4 ^⸰C respektive 2–7 ^⸰C under den senare hälften av detta århundrade, jämfört med perioden 1981–2010. Om man däremot lyckas relativt väl med att minska utsläppen så att RCP4,5 realiseras, skulle Mellersta Finland ha likadana temperaturförhållanden som Polen i dag.

Klimatuppvärmningen förlänger vegetationsperioden och höjer temperatursumman under den. Enligt RCP4,5 skulle den termiska sommaren (dygnsmedeltemperatur > 10 ⸰C) bli längre och den termiska vintern (dygnsmedeltemperatur < 0 ⸰C) förkortas med cirka 2 veckor i både början och slutet.

Enligt prognoserna blir varma perioder vanligare under alla årstider och antalet dagar med högsommarvärme ökar, medan kalla perioder blir färre. Torrperioder under våren och sommaren blir enligt prognoserna vanligare, till följd av uppvärmningen, den tidigare våren och de snöfattiga vintrarna. Lägre markfukt under sommaren kan höja risken för skogsbränder. Under vintrarna ses fler regndagar och molnigheten ökar.

Klimatförändringens effekter på träd

Klimatförändringens effekter på träden och skogarna varierar beroende på trädslag, ståndort och geografiskt läge och är därför svåra att förutspå. Effekterna kan vara såväl positiva som negativa.

I de boreala skogarna stimuleras trädens tillväxt av den längre och varmare vegetationsperioden, snabbare sönderbrytningen av organiskt material i jorden och de stigande koldioxidkoncentrationerna i atmosfären. I norr antas björkens tillväxt öka, men även gran och tall kan gynnas av de förändrade förhållandena under de närmaste 50–100 åren. I södra Finland antas tillväxten däremot avta särskilt hos gran, men även hos tall.

Starka vindbyar som förekommer allt oftare i samband med oväder sommartid samt mindre tjäle i marken och den blöta jordmånen ökar risken för vindskador. Granen är det trädslag som är mest utsatt för vindskador. Trots att snöperioden blir kortare i södra Finland, kan rikliga snöfall bli vanligare, vilket höjer risken för snöskador. Granen med sina ytliga rötter drabbas också svårast av torrperioder under våren och sommaren.

Stormhärjad skog. Foto: Erkki Oksanen/Naturresursinstitutet.

De inhemska trädpopulationerna har anpassat sig till årstidsväxlingarna i klimatet genom att synkronisera sina utvecklingscyklar till årscykeln i klimatet. Det viktigaste är att vila och frosthärdighet utvecklas och upphör vid de rätta tidpunkterna på hösten och våren. Milda och varma perioder under vintern och våren kan få träden att avbryta vintervilan och börja växa vid fel tidpunkt, så att de utsätts för frostskador. Å andra sidan leder högre vintertemperaturer till att ämnesomsättningen i cellerna ökar, vilket förbrukar trädens energireserver under vintern och kan påverka trädens livskraft och utsätta dem för skador efter vintern.

Ett varmare klimat leder sannolikt till en ökning av biotiska skador i skogarna, särskilt i södra och mellersta Finland. Förhållandena blir gynnsamma för förökningen och utvecklingen skadeinsekter som angriper skogarna, såsom barkborre (Ips typographus) och snytbagge (Hylobius abietis). Skadeinsekter som tidigare varit sällsynta blir vanligare och det är möjligt att nya arter sprider sig till Finland. Den längre vegetationsperioden och de mildare vintrarna möjliggör större spridning av gran- och tall rotticka (Heterobasidion parviporum och H. annosum). Dessutom är bestånd som försvagats av vindskador, torka och andra stressfaktorer mer mottagliga för skadeinsekter och rötsvampar.

Skogen och ovanliga väderfenomen på finska

Klimatanpassning genom skogsträdsförädling

Livskraft och odlingssäkerhet

Värdefulla egenskaper för förädling med tanke på det föränderliga klimatet är tillväxt, kondition och vitalitet, vilka är uttryck för livskraft. Förädlingen fokuseras också på odlingssäkerhet, det vill säga god klimatanpassning, härdighet mot sjukdomar och andra skador samt god tolerans för varierande miljöförhållanden. För att höja odlingssäkerheten testar man frökällor i olika klimatförhållanden och växtplatser med olika markbördighet. Avkomman till de trädindivider som klarar sig bäst på olika växtplatser har följaktligen bäst sannolikhet att klara sig i klimatförhållandena i framtiden.

Mer om avkommetestning

Skadetolerans

Att vegetationsperioderna infaller tidigare till följd av klimatförändringen förväntas öka förekomsten av frostskador på våren, särskilt hos gran. För att minska risken för frostskador försöker man gallra bort de individer som har den tidigaste vårstarten. Eftersom knoppsprickningens tidpunkt är en egenskap som nedärvs kraftigt, kommer förädlade granplantor att vara mer tåliga mot vårfrost i framtiden.

Tolerans mot stress av torka och härdighet rotticka ses som viktiga egenskaper vid förädlingen av framför allt gran. Förädlingen av de här egenskaperna kräver dock fortsatt forskning. Hurdan förbättring av härdigheten som kan uppnås genom förädling beror i likhet med andra förädlade egenskaper på skadetoleransens ärftlighet, den genetiska variationen och urvalsintensiteten. Resultaten kommer att synas bäst på förplantager av andra generationen och senare, till vilka föräldraträden har valts ut genom flera omgångar av testning och urval.

Under alla moment av skogsträdsförädling fokuserar man på olika skadegörare. Genom att gallra bort individer som visar sig vara mottagliga för skador, minskar de relaterade genetiska faktorerna i de förädlade frökällorna, jämfört med naturliga populationer. Genom förädling kan man i praktiken inverka på de skador som framträder under odlingsförsöken, det vill säga i träd som är yngre än 20 år. Däremot är det inte möjligt att genom förädling bekämpa till exempel insektsskador i äldre bestånd, utan i dem är god skogsvård och kortare omloppstider de effektivaste metoderna för att förhindra skador.

Utnyttjande av den längre vegetationsperioden

I Finland utgår skogsträdsförädlingen från de inhemska trädslagen och provenienserna. De har kompletterats vid förädlingen av tall och gran med plusträd från provenienser av sydligare ursprung. De här frökällorna från Baltikum, nordvästra Ryssland och södra Sverige utgör en långsiktig reserv för förädlingens behov i framtiden.

Snabbare anpassning

Skogsträden anpassar sig genetiskt till klimatförändringen som ett resultat av naturligt urval. I förhållande till klimatförändringens framskridande sker anpassningen långsamt. Vid förädling sker generationsväxlingarna däremot snabbare än i naturen. Frökällorna för varje trädgeneration testas i fältförsök, och de individer som klarat sig bäst i det rådande klimatet väljs ut till föräldraträd för den följande generationen, både på fröplantagerna och i förädlingsprogrammet. Genom urvalsförädling kan man öka förekomsten av fördelaktiga genetiska egenskaper och relativt snabbt sprida dem till skogsodlingen. Det är sannolikt att förädlade träd ger god avkastning på skogsodlingar också i ett klimat som är varmare än i dag. Jämfört med oförädlade träd har de också bättre förmåga att dra nytta av de möjligheter som miljöförändringarna och särskilt den längre vegetationsperioden ger.

Rätt ursprung för växtplatsen

Det bästa sättet för en skogsägare att reagera på klimatförändringen är att använda bästa förädlade odlingsmaterial som finns att få vid föryngringstidpunkten. Som hjälp vid valet av bästa plantageursprung har Naturresursinstitutet webbtjänsten Plantval, vars rekommendationer bygger på mallar för förflyttning och scenarier för klimatuppvärmningen inom den närmaste framtiden. Med andra ord tar den hänsyn till de klimatförändringar som enligt prognoserna kommer att sked under beståndets omloppstid. Hos gran har man redan länge känt till att frö från frökällor som ligger några breddgrader söderut ger bättre tillväxt.