Adaptácie ekosystémov na globálnu zmenu

Vplyvy globálnych zmien na lesné ekosystémy a režimy disturbancie

Využitím súčasnej hi-tech infraštruktúry plánujeme posunúť úroveň poznatkov na kvalitatívne novú úroveň. Plánujeme skúmať faktory ovplyvňujúce stav lesných ekosystémov a ich zložiek v laboratórnych a poľných podmienkach. V klimatických boxoch a komorách budeme skúmať vplyv rôznych faktorov simulovaných environmentálnych podmienok na hostiteľské rastliny, najmä zmeny v produkcii metabolitov súvisiacich s obranyschopnosťou a predispozíciou na napadnutie lykožrútmi a populáciou lykožrútov. V poľných podmienkach budeme využívať terestriálne a letecké laserové skenery na mapovanie štruktúry ekosystémov, aby sme získali reakcie stromov na špecifické podmienky pomocou terestriálnych a leteckých termovíznych kamier a hyperspektrálneho skenera. Letecké senzory bude niesť bezpilotné lietadlo (UAV). Všetky detailné informácie získané z nich budú kvalitatívne novými vstupmi (rozlíšenie v milimetroch až centimetroch) do systémov podpory rozhodovania vyvinutých pre manažment smrekových ekosystémov. Časové rady satelitných údajov (Landsat, Sentinel 2) sa použijú na posúdenie dlhodobej dynamiky ekosystémov. Analýza semiochemikálií (látok používaných na chemickú komunikáciu medzi jedincami rovnakého druhu alebo medzi druhmi) v laboratórnych a poľných podmienkach, najmä v komunikačnom systéme hostiteľ – fytofág, bude podporená plynovou chromatografiou s hmotnostnou spektrometriou spojenou s elektroantenografiou, ktorá je schopná detegovať reakcie hmyzu na prchavé biologicky aktívne zlúčeniny. Tieto údaje budú nápomocné pri manažmente populácií hmyzu.

Stresové faktory a adaptívny potenciál lesných stromov

Je čoraz dôležitejšie pochopiť reakcie a prispôsobivosť druhov stromov na nové environmentálne podmienky vyplývajúce z prebiehajúcich klimatických zmien spojených s častejšími extrémnymi prejavmi počasia. Preto je naším cieľom sledovať zmeny vo fotosyntetickej produktivite, fluorescencii chlorofylu a bioenergetike a fungovaní fotosystémov lesných stromov ovplyvnených abiotickými a biotickými stresovými faktormi. Fyziologický výskum populácií lesných stromov, ich produktivity (fotosyntetická aktivita odhadovaná fluorescenciou chlorofylu, meraním výmeny plynov rastlín atď.) a ich odolnosti bude najefektívnejším prístupom na určovanie a predpovedanie potenciálnych účinkov rôznych stresových faktorov. Zameriame sa hlavne na smrek a ďalšie hospodársky významné druhy lesných stromov (napr. klony topoľov), ktoré poskytujú dôležité ekosystémové služby v strednej Európe.

Ľudská dimenzia globálnych environmentálnych zmien a ekosystémové služby

Naše budúce výskumné záujmy sa zamerajú na sociálne inovácie na zabezpečenie udržateľnosti vidieka a miest a adaptácie na globálne zmeny. Konkrétne sa zaoberáme: (i) riadením ekosystémových služieb a obchodnými inováciami pre udržateľné poskytovanie služieb lesných ekosystémov, (ii) sociálno-technologickými inováciami v lesníctve a rozvoji vidieka na podporu klimaticky inteligentného lesníctva (climate-smart forestry) pod vplyvom globálnej zmeny, (iii) úlohou režimov zdrojov pre efektívnosť manažmentu, najmä tým, či samoriadenie a samospráva (self-management and self-governance) môžu zvýšiť inovačné kapacity, a (iv) transdisciplinárnymi prístupmi na zapojenie zainteresovaných strán do rozhodovania v rámci globálneho (viacúrovňového) prostredia.

Patria sem: