Aktuality SHMÚ

Fenologické pozorovania borovice horskej (Pinus mugo Turra) na lokalite Skalnaté Pleso v období 2016-2026

V roku 2016 bola v rámci spolupráce medzi SHMÚ a Ústavom vied o Zemi Slovenskej akadémie vied (ÚVZ SAV pracovisko Stará Lesná) v blízkosti observatória SAV na Skalnatom Plese (49° 11′ 22″ s. š., 20° 14′ 04″ v. d., 1 778 m n. m.) založená účelová stanica pre pozorovanie fenologických fáz borovice horskej (Pinus mugo Turra), (Obr. 1). Iniciatíva na založenie spolupráce vyšla zo strany ÚVZ SAV s cieľom skúmať, ako sekundárne znečistenie ovzdušia a klimatické výkyvy ovplyvňujú rast drevín vo vysokohorskom prostredí. Zo strany SHMÚ bol zabezpečený odborný dohľad a aktívna účasť pri zakladaní plochy.

Obr. 1 Výber a označenie fenologickej stanice Skalanté Pleso; pohľad na vybranú lokalitu z turistického chodníka (hore) a vymeriavanie plochy pod odborným dohľadom pracovníčky SHMÚ RNDr. Aleny Vinceovej (dole).

Skúmaná plocha bola vybraná po dôkladnom zvážení v zapojenom borovicovom poraste s dobrou dostupnosťou na monitorovanie. Nachádza sa na území TANAPu, mimo značených turistických trás v nadmorskej výške 1 789 m n. m.  Plocha má rozmery 3 × 6 metrov a je situovaná na balvanitých, miestami suťovitých podzolových pôdach s juhovýchodnou expozíciou v pôvodnom poraste borovice horskej vo vekovej kategórii 140 rokov. Porast spĺňa kritériá dobrého zdravotného stavu i rodivosti  a tvorí ho minimálne 10 jedincov. Borovica horská je ihličnatá drevina krovitého vzrastu bez hlavného kolovitého koreňa. Dorastá do výšky 1 – 2 metrov a vyskytuje sa prevažne v horských oblastiach nad hornou hranicou lesa, kde plní dôležitú protilavínovú a protieróznu funkciu. Ihličie borovice je približne 3 – 8 centimetrov dlhé. Mladé konáriky sú zelenkavé, neskôr sa menia na hnedé až tmavosivé a sú lysé. Šišky rastú jednotlivo alebo v skupinách a majú kužeľovitý tvar (Obr. 2).

Obr. 2 Borovica horská na fenologickej stanici Skalnaté Pleso

Na základe metodiky monitoringu lesných drevín a krov sú v prípade borovice horskej predmetom pozorovania tieto fenologické fázy (Obr. 3):

             - Začiatok zalisťovania: Prvé svetlozelené ihlice, menšie ako v dospelosti, sa objavili aspoň na polovici jedincov danej pozorovacej skupiny; jednotlivé ihlice sa začínajú uvoľňovať zo zväzkov aspoň na polovici jedincov v tejto skupine.

       - Začiatok kvitnutia: Prvé úplne rozvinuté reprodukčné orgány sa objavili aspoň na polovici jedincov danej skupiny, pričom samčie šištičky začali uvoľňovať peľ.

        - Všeobecné kvitnutie: Všetky jedince v skupine majú väčšinu reprodukčných orgánov úplne rozvinutú a samčie šištičky intenzívne uvoľňujú peľ.  Kvety sú rôznopohlavné; samčie šištičky sú podlhovasto vajcovité, s dĺžkou do 15 mm. Samičie šištičky dorastajú do 5 mm, sú guľaté až širokovajcovité, tmavočervenej až fialovej farby a vyrastajú jednotlivo alebo v praslenoch.

     - Začiatok zrelosti plodov (šišiek): Prvé zrelé a vyfarbené šišky sa objavili aspoň na polovici jedincov danej skupiny. Plodom je šiška s rozmermi 20 – 60 × 15 – 20 mm, ktorá je tmavohnedá, lesklá a tvarovo veľmi premenlivá.

 Obr. 3 Fenologické fázy borovice horskej  - a) zalisťovanie, b) kvitnutie, c) zrelosť plodov (šišiek)

Podľa fenologických záznamov borovica horská vo Vysokých Tatrách kvitne od mája do júla. Chladnejšia klíma na lokalite Skalnaté Pleso, posúva jej kvitnutie v porovnaní s nižšie položenými stanicami do neskorších termínov, júna – júla (Obr. 4).

Obr. 4 Začiatok kvitnutia borovice horskej na vybraných staniciach vo Vysokých Tatrách v rokoch 2016-2026

Fenologický monitoring borovice horskej v jej prirodzenom prostredí predstavuje dôležitý nástroj na vyhodnotenie vzájomných interakcií medzi vegetáciou a faktormi vonkajšieho prostredia. Fenologická plocha Skalnaté Pleso bola preto zahrnutá do výskumných aktivít v rámci realizácie národných projektov (APVV-12-0429, VEGA 2/0053/14 a VEGA 2/0093/21), zameraných na hodnotenie fytotoxického účinku prízemného ozónu na tatranské horské dreviny. Prízemný ozón je plynná znečisťujúca látka, ktorá vzniká sekundárne v atmosfére z primárnych zdrojov, predovšetkým z dopravy, pričom na naše územie sa môže dostať aj diaľkovým prenosom. Koncentrácie prízemného ozónu sú sledované v rámci európskej monitorovacej siete EMEP (European Monitoring and Evaluation Programme). Hodnotenie fytotoxického účinku a fenologické pozorovania v špecifických regiónoch umožňujú bližšie popísať reálne dopady ozónového znečistenia na vegetáciu v zraniteľných typoch prostredia, akým je práve vysokohorský ekosystém Tatier.

Fenologické pozorovania zastrešovala od roku 2016 Anna Buchholcerová, v tom čase doktorandka na FMFaI Univerzity Komenského v Bratislave a zamestnankyňa ÚVZ SAV, s podporou meteorologických pozorovateľov. V rámci svojej dizertačnej práce s názvom Vplyv vybraných meteorologických a klimatologických faktorov na depozíciu prízemného ozónu v lesnom prostredí Vysokých Tatier riešila úlohy spojené s parametrizáciou modelu na odhad fytotoxickej ozónovej dávky pre borovicu horskú a práve načasovanie fenologických fáz bolo jedným zo vstupných parametrov, ktoré ovplyvňovali, akú veľkú ozónovú dávku môže daný druh prijať počas svojho vegetačného obdobia https://www.mdpi.com/2073-4433/12/11/1388.    

Výsledky riešených projektov ÚVZ SAV a dizertačnej práce Anny Buchholcerovej vo Vysokých Tatrách rozširujú vedecký rámec programu EMEP, ktorý bol zriadený pod Dohovorom o diaľkovom cezhraničnom znečisťovaní ovzdušia na monitorovanie a modelovanie prenosu polutantov v Európe. Výsledky ukázali, že P. mugo má pomerne dobrú odolnosť voči oxidačnému účinku prízemného ozónu a ozónovým dávkam, ktoré prijme počas vegetačného obdobia. Citlivejšie však reaguje na klimatické výkyvy súvisiace so snehovou pokrývkou a výskytom teplotných extrémov a sezónnych anomálií.

Výsledky výskumu boli prezentované na domácich i medzinárodných vedeckých konferenciách, odborných seminároch a v recenzovaných vedeckých publikáciách a sú dostupné na internetových stránkach napr:

https://www.nlcsk.org/mapfod/seminar/prez/08_Bicarova_SL2015.pdf

https://link.springer.com/article/10.1007/s11356-025-35905-7

https://vedanadosah.cvtisr.sk/priroda/zem/ozonove-znecistenie-vzduchu-v-horach-a-fytotoxicke-ozonove-davky-pre-smrek/

Významným prínosom monitoringu na Skalnatom Plese je možnosť prepojenia dlhodobých klimatických a fenologických pozorovaní, ktoré sú kľúčové pre hodnotenie odozvy vysokohorskej vegetácie na extrémy počasia a zmeny klímy. Klimatické merania na meteorologickom observatóriu Skalnaté Pleso sa vykonávajú nepretržite od roku 1943 a dokumentujú teplotné a zrážkové pomery v subalpínskom ekotone medzi hornou hranicou lesa a alpínskym pásmom už viac ako osemdesiat rokov. Stanica je zaradená do siete staníc s klimatologickým programom pozorovania, pričom prevádzku zabezpečuje ÚVZ SAV v spolupráci s SHMÚ a  Astronomickým ústavom SAV. V súčasnosti sa vzťahy medzi fenologickou odozvou kosodreviny a klimatickou zmenou a extrémami počasia analyzujú v rámci prebiehajúcich projektov (VEGA 2/0048/25 a VEGA 2/0115/25). Nadväznosť projektov a personálne zmeny viedli k zmene pozorovateľa na tejto fenologickej stanici. Od roku 2025 prevzala fenologické pozorovania Veronika Lukasová s podporou zamestnancov stálej pozorovateľskej služby UVZ SAV. Priebežné výsledky súčasných projektov poukazujú na dôležitosť dlhodobých radov fenologických pozorovaní aj na lokalitách nad hornou hranicou lesa. Zaujímavým príkladom prepojenia klimatických a fenologických meraní bolo vyhodnotenie prípadu tzv. falošnej jari v roku 2024, kedy nezvyčajne vysoké teploty vyvolali predčasný začiatok vegetačného cyklu horských drevín, čím sa zvýšilo riziko ich následného poškodenia mrazom. Práve kosodrevina vyšla z tejto extrémnej udalosti ako víťaz, pretože oproti ostatným hodnoteným druhom potrebuje vyššiu sumu efektívnych teplôt na to, aby začala svoje vegetačné cykly. Preto ju falošná jar nezasiahla tak, ako napríklad borovicu limbovú alebo brusnicu čučoriedkovú (https://doi.org/10.1007/s10113-025-02477-8).  

Opačným extrémom sa zdá byť suché a horúce leto 2026 (Obr. 5), kedy bolo od konca augusta na fenologickej ploche pozorované predčasné otváranie alebo opad nedozretých jednoročných šišiek (Obr. 6). Presné príčiny tohto fenoménu budú analyzované v kontexte 10-ročných záznamov z fenologickej plochy a klimatických meraní na observatóriu. Hoci bol tento úkaz pozorovaný aj na iných vysokohorských lokalitách, práve na lokalite pri Skalnatom plese sa prejavil v najväčšom rozsahu. Ako jeho primárne príčiny budú hodnotené: deficit zrážok, vysoká teplota, vlhkosť pôdy a deficit tlaku vodných pár.

Obr. 5 Denné údaje vybraných meteorologických prvkov na Skalnatom Plese zaznamenané automatickým meracím systémom Physicus v teplých mesiacoch (Jún-Sept) roka 2026

Obr. 6 Stav jednoročných šišiek kosodreviny na fenologickej ploche pri Skalnatom plese v septembri 2026