Förvaltning av lövträdens genresurs

Klimatscenarier visar på temperaturökningar på 3-5 grader till år 2100, vilket bl.a. innebär att ädla lövträd kommer att kunna växa i hela landet med undantag av Norrlands inland. Den föreslagna strategin ska anpassa trädslagen till ändrat klimat och successivt nordligare utbredning. Istället för att avvakta trädens naturliga anpassning som är en långsam process, sker en aktiv anpassning till klimatförändringen. Därmed säkras deras fortbestånd och genbevarandet förbättras i en situation med stor osäkerhet. Strategin tillåter också viss genetisk förbättring.

Förvaltningsstrategier

Skogsbrukets stora framtidsfrågor handlar om effekter av den globalt ökande levnadsstandarden och resursförbrukningen, hur den förutsedda klimatförändringen ändrar förhållandena för skogsträdens vitalitet och utbredning samt vad anpassning och omställning av samhället kan medföra för skogsnäringen och skogsbruket.

Skyddas i avsättningar

Den nuvarande genförvaltningen av lövträd i Sverige syftar till att vidmakthålla tillräckligt stora populationer genom att gynna lövträdens föryngring i skogsbestånd som avsatts för naturvård. Det är den enda praktiska möjligheten att bevara riktigt sällsynta genvarianter. Men populationernas anpassning till det nya klimatet går långsamt, eftersom avsättningarna gjorts utifrån naturvårdsmål med inriktning på långa omloppstider medan genetisk anpassning gynnas av korta omloppstider.

Användbar anpassning

Vår utgångspunkt har varit att hitta en aktiv förvaltningsmodell som ger snabbare och mer praktiskt användbar anpassning och som är mindre resurskrävande än Skogforsks traditionella växtförädling.

Figur 1. Modellering av den långsiktiga vegetationsfördelningen för åren 2101-2500 med klimatscenario HadCM3 och under förutsättning att klimatet för perioden 2071-2100 blir bestående. Efter Hickler m.fl. (2012). I sverige motsvarar mörkgrön färg skogar som kommer att utgöras av tempererad bok eller blandad bokskog. De grå områden är idag barrskog som kommer att ersättas av hemiboeral blandskog.

Strategin blir operativ

Genom insamling av frö och odling av plantor från ca 500 träd i vanliga skogsbestånd och försöksplanteringar inom ett antal klimatområden i Sverige skapas genresurspopulationer. Därmed bevaras genvarianter som finns ned till frekvens 0,02 med hög sannolikhet (95 %) och på lång sikt (50 generationer), vilket ger mycket stor framtida handlingsfrihet. 

Plantor från de 500 träden planteras i en serie genresursbestånd inom och utanför deras nuvarande klimatområde. Bestånden sköts med gallringar så att välanpassade träd gynnas och så att man snabbt får fram frö till en ny generation. I strategin med öppen pollinering, som innebär att träden korsas fritt med varandra, samlas sedan frö på minst 500 träd i den nya trädgenerationen för odling av plantor till en ny serie genresursbestånd.

Det cykliska förloppet med fröinsamling och nyplantering upprepas i önskad takt. Strategin dimensioneras utifrån att man inte har full kontroll på släktskapet (öppen pollinering).

Kompletterande strategi

I en kompletterande strategi genomförs kontrollerade korsningar mellan de utvalda träden. Denna strategi, med fullständig släktskapskontroll, är mer flexibel och effektivare men kräver också mycket mer resurser. I båda strategierna delas genresurspopulationen upp i ett antal delpopulationer för olika anpassningsmål (främst klimatområden). De ursprungliga genresursbestånden, med sin höga diversitet, bevaras för framtida handlingsfrihet.

13 + 4 trädslag ingår

Genförvaltning via strategin med öppen pollinering föreslås för 10 trädslag (klibbal, gråal, glasbjörk, bok, bergek, skogsek, lind, lönn, asp, fågelbär) och via traditionell förädling med kontrollerade korsningar för 3 (vårtbjörk, ask*, poppel).
Dessutom bör en lämplig strategi utredas för den inhemska almen, som är hårt ansatt av almsjukan, och för de utländska trädslagen rödek, rödal och sykomorlönn.

Successiv lokal anpassning

Som utgångspunkt för populationerna har vi delat in Sverige i sex områden från söder till norr, med två breddgraders intervall. Med 500 utvalda träd kan t.ex. 5 populationer om 100 träd eller 10 populationer om 50 träd fördelas inom detta område. En population med 100 träd och 50 avkommor per träd innebär att varje genresursbestånd utgörs av 5 000 plantor, d.v.s. 2,5 ha om de planteras med 2 000 plantor per hektar.

De kan sedan successivt gallras ned till 200 träd per hektar och har, då det är dags för skörd av frö till en ny generation, i genomsnitt 5 träd per ursprungligt moderträd. Enligt förslaget anläggs tre sådana bestånd från ursprungsområdet och norrut, för successiv lokal klimatanpassning i nuvarande och nya områden.

Figur 2. Principskiss för design med genresursbestånd med totalt 500 träd för ett trädslag. Varje breddgradsintervall om 2 breddgrader (gröna pilar) utgör varsin population, symboliserade med kvadrat, triangel och kryss. I varje population har frö från ca 170 träd samlats in. Plantor från dessa träd planteras för varje population på tre lokaler i olika miljöer, fördelade ca 2 breddgrader norrut.

Valet av lokal är ett viktigt led i anpassningen och väljs för att bl.a. möjliggöra naturligt urval samtidigt som pollinering från omgivande bestånd minimeras. Faktorer som beaktas är t.ex. temperaturklimat, vattentillgång och frostrisk.

Genererar kunskap

Förvaltningsprogrammen är också utformade för att generera kunskap om trädens genetik. De viktigaste frågeställningarna rör den genetiska variationens storlek och struktur, delpopulationernas klimatanpassning och motståndskraft mot abiotisk och biotisk stress samt respons på variation i viktiga miljögradienter.

Del av europeisk population

En utgångspunkt vid dimensioneringen av förvaltningsstrategin är att de allra flesta lövträden tillhör en stor europeisk population där det bedrivs genförvaltande åtgärder, och att Sverige har ett genbevarandeprogram i form av naturvårdsavsättningar. I de förslag som presenteras har vi ändå lagt oss på en så hög bevarandenivå att många forskare skulle säga att enbart detta är tillräckligt för artens evolutionära utveckling.

Befintliga material och förslag till kompletteringar

I utredningen har vi kartlagt de mest omfattande nu tillgängliga material med lövträd som kan utgöra en bas för genförvaltningsarbetet. Det omfattar främst material från den svenska skogsträdförädlingen och den skogliga genbanken, d.v.s. ett antal utvalda träd, oftast plusträd och deras förekomst i klonarkiv, fältförsök och fröplantager.

Figur 3. Kartor med de aktuella lövträdens utbredning i norra Europa har gjorts på basis av material från Euforgen www.euforgen.org/ eller den virtuella floran http://linnaeus.nrm.se/flora/. På kartorna finns utvalda plusträd, genetiska fältförsök, klonarkiv och fröplantager markerade. Detta exemplifieras i figuren med kartan för bok.

Den totala omfattningen för de 13 föreslagna arterna innebär att det totalt behövs 6 800 träd. Förutsatt att det material som redan finns i klonarkiv, fröplantager etc. kan utnyttjas behöver 4 600 nya träd väljas ut. Om motsvarande program genomförs för alm och de tre utländska trädslagen tillkommer ca 2 000 träd.

Tidsram och kostnader

Ett omfattande genförvaltningsprogram av den här storleksordningen behöver 10-20 år för att genomföras. Kostnaden bedöms till totalt 40 – 54 miljoner kr, dvs. i genomsnitt 1,7 – 2,7 miljoner kr per år under en 20-årsperiod. Kostnaderna varierar kraftigt beroende på graden av insatser som görs av markvärdarna (markägarna till de planterade genresursbestånden).

Modell som kan modifieras

I en genförvaltningsmodell ingår att arbetet utvärderas och omprövas med vissa tidsintervall, förslagsvis vart 10:e till 20:e år. Förvaltningen måste således baseras på en dynamisk modell som relativt enkelt går att modifiera, vilket vi anser är fallet med de föreslagna strategierna. Oavsett det valda programmets omfattning och tidshorisont är det dock viktigt att alla berörda parter är överens om allmänna mål och riktlinjer för genförvaltningen så att även mindre spridda insatser för något enstaka lövträd kan utformas som en del av helheten.

Delat ansvar

Det är rimligt att tänka sig att samhället har ett övergripande ansvar för att upprätta en beredskap inför klimatförändringen så att Sveriges skogar och skogsbruk kan anpassas till nya förhållanden. Det kan även innefatta införsel av nya trädslag. Arbetet bör dock ske i samverkan mellan samhälle och skogsnäring. Eftersom de flesta lövträd har sin huvudsakliga utbredning utanför Sverige bör genförvaltning dessutom göras i samverkan med andra länder.

*) Uppföljning av skadeutvecklingen i genetiska försöksplanteringar i Sverige och angränsande länder visar att askskottsjukan är starkt genetiskt styrd och att det finns en stor genetisk variation i skadornas omfattning, vilket gör det möjligt att via urval och testning ta fram ett mer vitalt material. Den akuta situationen talar för att tillämpa traditionella förädlingsmetoder med kontroll på trädens identitet och släktskap. Vi har visserligen dålig kännedom om hur patogenen kommer att utvecklas över tiden men urval av vitala träd i bestånd som drabbats kraftigt av askskottsjukan med efterföljande artificiell resistenstestning är sannolikt en kostnadseffektiv strategi för att få fram ett mer robust skogsodlingsmaterial av ask. Samtidigt skapas ett bra underlag för genbevarande. För att tillgodose kravet på en stor genetisk variation är det viktigt att urvalet görs i många bestånd inom hela utbredningsområdet i Sverige och helst i samarbete med andra Nordeuropeiska länder.

Det kan vara intressant att nämna att i Litauen som ligger ca 10 år före Sverige i skadeutvecklingen, har de flesta naturliga bestånd som avsatts till genbevarande övergetts p.g.a. att antalet levande träd är för få. Det visar att genförvaltningsmetoder kan behöva omprövas och att aktivt skapade genresursbestånd måste ha stor genetisk diversitet, d.v.s. innehålla många avkommor från många träd.Mot bakgrund av det akuta läget föreslår vi ett något större urval, d.v.s. totalt 600 askar. Asken är tvåbyggare, d.v.s. träden har antingen han- eller honblommor, vilket också har betydelse för urvalet av moderträd.