Ми бачимо стовбури, крони, листя і гриби на поверхні. Але справжнє життя лісу значною мірою відбувається під нашими ногами – у темряві ґрунту, де корені дерев з’єднуються з грибами та утворюють складну мережу взаємодії.
Коли ми прогулюємося лісом, нам здається, що перед нами – окремі дерева, кожне зі своїм корінням, кроною та власним життям. Але сучасна наука дедалі переконливіше показує: ліс – це не просто сукупність дерев.
Під поверхнею ґрунту існує складна система зв’язків, у якій беруть участь корені рослин, гриби та мікроорганізми. Її часто образно називають «інтернетом дерев». Ця невидима мережа допомагає рослинам отримувати поживні речовини, воду, взаємодіяти між собою та реагувати на несприятливі фактори.
І від того, наскільки стабільною залишається ця підземна система, залежить не лише здоров’я окремого дерева чи лісової ділянки. Йдеться про значно більше – родючість ґрунтів, біорізноманіття, водний баланс і здатність лісів утримувати вуглець.
Мережа, яку неможливо побачити
Одним із головних «зв’язкових» у цій підземній системі є гриби.
Їхній міцелій складається з тонких ниткоподібних структур – гіф, які розвиваються у ґрунті та можуть з’єднуватися з коренями рослин. У результаті утворюються мікоризи – симбіотичні взаємозв’язки між грибами та коренями рослин, від яких виграють обидві сторони.
Назва «мікориза» походить від грецьких слів «μύκης» і «ρίζα», що означають «гриб» і «корінь». Сам термін був запропонований німецьким біологом Альбертом Бернардом Франком у 1885 році після спостережень за взаємовигідними зв’язками між грибами та рослинами.
Механізм цього співробітництва надзвичайно простий і водночас складний.
Рослина в процесі фотосинтезу виробляє вуглеводи, необхідні для її росту. Частину цих речовин отримують гриби. Натомість грибниця допомагає рослині отримувати з ґрунту поживні елементи, зокрема фосфор і азот.
Але на цьому взаємодія не завершується.
Мікоризні зв’язки можуть сприяти кращому розвитку кореневої системи, допомагати рослинам протистояти посусі, засоленню ґрунту, важким металам і деяким патогенам. Водночас гриби впливають на різноманіття та стабільність ґрунтових мікроорганізмів і його структуру.
Таким чином, підземний простір лісу – це не порожнеча між корінням. Це жива система взаємодій.
Ліс може «спілкуватися»
Уявлення про «інтернет дерев» виникло не випадково.
Рослини можуть бути пов’язані між собою через грибні та мікоризні мережі. Через них відбувається обмін речовинами та ресурсами, а сама мережа може охоплювати значні території.
Наукові дослідження показують, що дерева можуть передавати через такі мережі хімічні сигнали. Серед можливих форм взаємодії називають передачу сигналів про напад комах або інші стресові фактори, обмін водою та поживними речовинами, а також механізми захисту.
Однією з найвідоміших дослідниць цієї теми є професорка екології рослин Сюзанна Сімар з Університету Британської Колумбії в Канаді. Вона використовує образ «мови дерев», описуючи підземні мережі як систему, через яку можуть відбуватися обмін ресурсами, попередження про небезпеки та захисні реакції.
Водночас важливо не перебільшувати те, що сьогодні відомо науці. Вплив цих мереж на рослинні угруповання та масштаби потоків речовин між ними ще не вивчені повністю.
Саме тому «інтернет дерев» – це не буквальний аналог людського інтернету, а передусім зручна науково-публіцистична метафора для опису складної системи підземних взаємозв’язків.
І чим більше дослідники вивчають цю систему, тим очевидніше стає: ґрунт – це не просто середовище, в якому ростуть дерева. Це самостійна екосистема.
Два типи мікоризи – два сценарії для вуглецю
Особливо цікавим є зв’язок підземних грибних мереж із кліматом.
У 2019 році команда дослідників, використовуючи глобальну базу даних Global Forest Biodiversity Initiative, яка містить інформацію більш ніж про мільйон дерев 28 тисяч видів, створила глобальну карту симбіотичних зв’язків між деревами та грибами.
Дослідники виділили два основних типи мікориз.
Ектомікоризи розвиваються навколо кореневих клітин, не проникаючи всередину них. Вони утворюють своєрідну оболонку, яка збільшує площу поглинання кореневої системи. Такий тип симбіозу переважає у помірних екосистемах і пов’язаний із більшим утриманням вуглецю в ґрунті.
Другий тип – арбускулярні мікоризи. Такі гриби колонізують внутрішню частину клітин кореня й утворюють розгалужені структури – арбускули. Вони характерні переважно для тропічних екосистем і пов’язані з більш швидкою циркуляцією вуглецю.
Згідно з наведеними у дослідженні даними, близько 60% дерев у світі пов’язані з ектомікоризами.
Це важливий показник, якщо врахувати роль ґрунту у глобальному вуглецевому циклі.
Адже ґрунт є найбільшим резервуаром наземного вуглецю.
Клімат змінює не лише дерева – він змінює підземну систему
Підвищення температури та зміни режимів опадів можуть впливати на співвідношення різних типів мікориз.
Якщо під впливом зміни клімату ектомікоризні системи поступаються арбускулярним, це потенційно змінює характер накопичення та циркуляції вуглецю.
Це створює своєрідний замкнений цикл.
Підвищення температури та зміна кількості опадів можуть прискорювати розкладання органічної речовини ґрунту. У результаті в атмосферу може надходити більше парникових газів. Це, своєю чергою, посилює потепління.
Порушення ґрунтових процесів може змінювати підземні комунікаційні мережі між рослинами, біорізноманіття та здатність екосистеми утримувати вуглець.
Ліс захищає ґрунт – а ґрунт захищає ліс
У цьому взаємозв’язку особлива роль належить самому лісу.
Лісовий покрив є природним захистом ґрунту від ерозії та надмірного випаровування. Крони дерев пом’якшують вплив опадів, захищають поверхню ґрунту від сонячного випромінювання, вітру та різких температурних коливань.
Коріння, своєю чергою, покращує структуру ґрунту, сприяє його аерації та проникненню води.
Опале листя, гілки та інша органічна маса повертають у ґрунт поживні речовини. У ґрунті працює величезна спільнота організмів – гриби, бактерії, дощові черв’яки та інші живі істоти.
Тому лісовий ґрунт – це фактично велика природна лабораторія, де безперервно відбуваються процеси перетворення, накопичення та обміну речовин.
Саме тому лісові ґрунти належать до найбільших резервуарів вуглецю на планеті.
Але цей ресурс не є невичерпним.
Ґрунт формується століттями, а деградувати може дуже швидко
Ґрунт – динамічна система. Його деградація означає не просто втрату родючості.
Зменшення вмісту органічної та мінеральної речовини, втрата біорізноманіття, ущільнення та гідроізоляція ґрунтів впливають на всю екосистему.
Порушуються цикли води, поживних речовин і вуглецю. Змінюються умови існування живих організмів. Знижується здатність ґрунту виконувати свої природні функції.
І тут є цифри, які змушують замислитися.
Природне формування лише двох сантиметрів поверхневого шару ґрунту може тривати понад 500 років.
Водночас один гектар ґрунту в окремих випадках може містити до п’яти тонн живих організмів.
Функціональний ґрунт здатний зберігати до 3750 тонн води на гектар.
А за наведеними оцінками, ґрунт щороку захоплює близько 20% вуглецю, який людство викидає в атмосферу внаслідок своєї діяльності.
Європа вже відчуває ціну деградації ґрунтів
Проблема не є абстрактною.
У Європейському Союзі близько 52 мільйонів гектарів ґрунтів, або приблизно 16% їхньої загальної площі, перебувають під загрозою деградації.
Дослідження 2018 року оцінювало прямі втрати продуктивності сільськогосподарських ґрунтів через ерозію в Європі приблизно у 1,25 мільярда євро.
Для Португалії проблема особливо актуальна через геоморфологічні особливості та екологічні умови середземноморського регіону, де частина ґрунтів має високий ризик ерозії залежно від рослинного покриву, способу використання та практик управління.
Але загальний висновок значно ширший: деградація ґрунту має не лише екологічну, а й економічну ціну.
Що можна зробити?
Захист ґрунту неможливий без правильного управління лісами.
Серед заходів, які можуть сприяти зменшенню ерозії та збереженню ґрунтових функцій, називають підготовку ґрунту за контурними лініями, створення природних захисних смуг, мінімальне оброблення ґрунту, використання лісосічних залишків для покриття поверхні, правильний вибір генетичного матеріалу, створення різновікових і різновидових насаджень, агросилвопасторальні мозаїки та зменшення кількості пожеж.
Важливим напрямом є також збереження біорізноманіття ґрунту.
Добровільні рекомендації FAO щодо сталого управління ґрунтами, прийняті ще у 2016 році, визначають низку пріоритетів: мінімізувати ерозію, збільшувати вміст органічної речовини, підтримувати баланс поживних речовин, запобігати забрудненню та засоленню, зберігати біорізноманіття, уникати ущільнення та гідроізоляції, а також покращувати управління ґрунтовими водами.
Усі ці заходи мають одну спільну мету – зберегти ґрунт функціональним.
Ліс майбутнього починається під землею
Коли ми говоримо про стійкість лісів до зміни клімату, часто думаємо про вибір порід дерев, боротьбу зі шкідниками, лісові пожежі чи відновлення лісових площ.
Але за всіма цими процесами стоїть те, що не видно з першого погляду, – ґрунт.
Саме там формується величезна мережа взаємозв’язків між деревами, грибами, бактеріями та іншими організмами. Саме там зберігаються вода, поживні речовини та значні запаси вуглецю.
Тому майбутнє лісів залежить не лише від того, скільки дерев ми посадимо, а й від того, який ґрунт залишимо цим деревам.
«Інтернет дерев» нагадує нам про просту, але фундаментальну річ: у природі майже нічого не існує ізольовано.
Дерево, яке ми бачимо, – лише верхівка складної системи. Під ним – коріння. Між корінням – грибні мережі. Навколо них – мільярди мікроорганізмів. Усе це разом формує живу систему, яка регулює воду, поживні речовини, вуглець і здатність лісу протистояти стресам.
І, можливо, найважливіший урок полягає саме в цьому: щоб зберегти ліс над землею, потрібно навчитися краще берегти його життя під землею.
Бо справжня стійкість лісу починається там, куди людське око зазвичай не заглядає – у ґрунті, серед коренів і грибниці, у невидимій мережі, яка щодня підтримує життя лісу.
10 цікавих фактів про ґрунт
- Ідеальний зразок ґрунту має 45% мінералів, 25% води, 25% повітря та 5% органічної речовини.
- Горизонт або найповерхневіший шар є найбагатшим на органічну речовину та поживні речовини.
- Природне формування двох сантиметрів цього поверхневого шару може тривати понад 500 років.
- Розподіл 10 тонн ґрунту на одному гектарі (еквівалент приблизно футбольного поля) відповідає шару товщиною один міліметр.
- Один гектар ґрунту може в деяких випадках містити до п’яти тонн живих організмів.
- Організми-розкладники (такі як гриби та бактерії) сприяють перетворенню органічної речовини в ґрунті на мінеральну речовину.
- Дощові черв’яки перетравлюють органічну речовину, переробляють поживні речовини та роблять верхній шар ґрунту багатшим.
- Корені покращують структуру ґрунту та аерацію.
- Функціональний ґрунт мінімізує ризик затоплення та зберігає підземні водойми шляхом нейтралізації та фільтрації потенційних забруднювачів; Він може зберігати до 3750 тонн води на гектар.
- Оцінюється, що щорічно ґрунт захоплює приблизно 20% вуглецю, який викидається в атмосферу внаслідок діяльності людини.
Джерело:
Огляд підготовлено Відділом аналітики у лісовій галузі ДП «ЛІАЦ» на основі матеріалів, що знаходяться на офіційному сайті https://florestas.pt/descobrir/internet-das-arvores-uma-rede-de-comunicacao-no-subsolo-da-floresta/ (дата доступу 04.09.2026)