The ARCHI method: a tool for diagnosing tree vitality

SPNA (Precizno šumarstvo u Novoj Akvitaniji) je projekt financiran programom ruralnog razvoja Poitou-Charentes 2014./2020. - Poziv za podmjeru 16.1 Operacija A „Potpora za stvaranje i rad operativnih skupina EIP-a“ - Akcija 2 „Financiranje operativnih skupina“. Početni cilj SPNA-e je razvoj i širenje inovativnih alata koji su nedavno razvijeni ili su blizu implementacije, kako bi se olakšalo i potaknulo održivo upravljanje primorskim borom i kestenom u Novoj Akvitaniji, Francuska. Ova operativna grupa nastoji razviti i širiti tehničke i ekonomske alate koji će pomoći upraviteljima u njihovim uzgojnim izborima te okarakterizirati stanje i moguću evoluciju određenih regionalnih vrsta u kontekstu klimatskih promjena. Institut za razvoj šumarstva (IDF), odjel za primijenjena istraživanja i razvoj Nacionalnog centra za vlasništvo šuma (CNPF), bio je koordinator projekta, uz lokalno sudjelovanje delegacije CNPF-a Nove Akvitanije. Projekt uključuje deset regionalnih šumarskih partnera i dionika iz područja istraživanja, istraživanja i razvoja, javnog i privatnog upravljanja šumama, kao i predstavnike vlasnika šuma i lokalnih vlasti: Savez šuma Bois, Zajednica općina Fumel Vallée du Lot, Odjel za zdravlje šuma (DSF) francuskog Ministarstva poljoprivrede i prehrambene suverenosti (MASA), EI Purpan, FCBA, GDF Sud-Dordogne, IGN, INRAE, ONF Centre-Ouest-Aquitaine. ARCHI metoda je vizualni dijagnostički alat za procjenu propadanja i otpornosti stabala. Ova metoda omogućuje nam da nas ne zavaraju ponekad privremeni simptomi i da ne osudimo stabla pod stresom prije nego što saznamo njihovu prirodnu evoluciju. Temelji se na čitanju zračne arhitekture. Svaka vrsta ima niz osnih kategorija s preciznim funkcijama koje tvore Arhitektonsku jedinicu (AU) vrste. Krošnja mladog stabla postaje zaobljenija, najčešće kao rezultat dupliciranja AU u glavne grane, koje se zatim dupliciraju u sve manje i manje grane prema genetski programiranom slijedu. Identificiranje stadija razvoja stabla poznato je kao ontogena dijagnoza. Mogu se razlikovati četiri stadija (Slika 1): mladi, odrasli, zreli i ostarjeli. Neizvjesnost okružuje sposobnost drveća da izdrži nagle klimatske promjene. Razvijena 2010. godine, ARCHI metoda duguje svoj akronim "arhitekturi". Cilj ARCHI metode je ponuditi dijagnostičku metodu vidnog polja za procjenu otpornosti drveća. Ova metoda dovela je do izrade ARCHI ključeva za određivanje. Kesten u regiji Nova Akvitanija druga je najvažnija vrsta listopadnog drveća po površini, s preko 250.000 ha i proizvodnjom od 38.400 m3/godišnje, tj. 35% nacionalne proizvodnje. Njegov pad zabrinjava stručnjake u sektoru i postavlja ključno pitanje dijagnosticiranja stanja i zdravlja drveća. Kesten je treća najveća vrsta listopadnog drveća u Francuskoj, a čini 50% svjetskih šuma kestena. Obuke za ARCHI metodu, primijenjenu na stabla kestena, održane su tijekom SPNA operativne skupine. ARCHI metoda: alat za dijagnozu vitalnosti stabla B. Snoussi, B. Chapelet, C. Drénou, G. Sajdak Opće informacije o SPNA operativnoj skupini 1. Kontekst 2. ARCHI metoda: dvostruka dijagnoza Ontogena dijagnoza Slika 1: Primjer razvojnog slijeda (slučaj hrasta lužnjaka, Quercus robur L) s detaljima osi krošnje. (Sl. 1.1. mladi stadij; Sl. 1.2. odrasli stadij; Sl. 1.3. zreli stadij; Sl. 1.4. ostarjeli stadi © Christophe Drenou et Grégory Sajdak – CNPF IDF Slika 3: prikaz tri vrste zamjenskih izdanaka prema ARCHI metodi: Ortotropni (Sl. 3.1.), plagiotropni (Sl. 3.2.) i ageotropni (Sl. 3.3.) za hrast (Quercus robur, Q. petraea, Q. pubescens) © Christophe Drenou et Grégory Sajdak – CNPF IDF Slika 2: primjer normalnog granjanja (Sl. 2.1.) i slabijeg granjanja (Sl. 2.2.) za hrast (Quercus robur, Q. petraea, Q. pubescens) © Christophe Drenou et Grégory Sajdak – CNPF IDF Psihološka dijagnoza Kao i sva živa bića, drveće doživljava krize različitog intenziteta. Iz normalnog stanja (zdravo stablo), pod utjecajem različitih čimbenika, mogu doći do odstupanja od normalnog (stablo pod stresom) nakon čega slijedi povratak u normalnost (otporno stablo). Ovo ciklično ponašanje je uobičajeno i doprinosi dugovječnosti stabla. S druge strane, ako stablo pretrpi preveliki stres ili ako taj stres traje predugo, ili čak ako se prebrzo vrati, situacija postaje kompliciranija. Odstupanje od normalnog je toliko veliko da se postiže točka bez povratka. Stablo je tada u stanju nepovratnog propadanja, stanju toliko krhkom da je sve što je potrebno nekoliko otegotnih čimbenika da dovede do neizbježne smrti. Za procjenu ove dinamike razvijena je ARCHI metoda, temeljena na vizualnoj analizi arhitekture stabla. Princip je provođenje dva niza opažanja. Prvo se odnosi na simptome degradacije krošnje (osiromašeno grananje, gubitak apikalne dominacije, smrtnost itd.) (Slika 2). Drugo se odnosi na procese obnove krošnje (razvoj zamjenskih izdanaka) (Slika 3), koji igraju odlučujuću i pozitivnu ulogu nakon stresa (prekrivanje rana, nastavak rasta). Proučavanjem ravnoteže sila između ovih antagonističkih procesa degradacije i obnove možemo provesti dijagnozu stabla. Ukratko, ARCHI metoda temelji se na promatranju arhitekture stabla u različitim ontogenim fazama, koristeći simptome degradacije (arhitektonski markeri) i dinamiku otpornosti (zamjenski izdanci) uočene na cijelom stablu. Metoda otkriva nelinearnu dinamiku odgovora stabla na stres. Alat je u obliku edukativnih kartica s naznačenim shemama. 18 vrsta (ili skupina vrsta) trenutno ima vlastite ključeve za određivanje arhitekture (Slika 4). Popis listopadnih vrsta je: Castanea sativa, Quercus robur, Q. petraea, Q. pubescens, Q. suber, Q.ilex, Fagus sylvatica, Platanus x acerifolia. Popis četinjačastih vrsta je: Pseudotsuga menziesii, Picea abies, Pinus pinaster, P. sylvestris, P. nigra (ssp.nigra, ssp. laricio var.corsicana, ssp. salzmannii), P. uncinata, Abies alba, Cedrus atlantica. Ključevi za određivanje arhitekture integriraju tri niza opažanja: sekvencijalnu strukturu (ili ontogenu dijagnozu); simptome degradacije krošnje i procese obnove. Slika 4: Prezentacija arhitektonskog identifikacijskog ključa za hrastove (Quercus robur, Q. petraea, Q. pubescens).© Christophe Drenou et Grégory Sajdak – CNPF IDF 3. ARCHI: terenski alat Svaki ključ vodi promatrača kroz postavljenja pitanja s ponuđenim binarnim odgovorima, što dovodi do sedam mogućih dijagnoza (zdravo stablo, stablo pod stresom, otporno stablo, stablo s padom krošnje, nazadovanje, stablo u nepovratnom propadanju i mrtvo stablo) (Slika 5). Osim toga, ovih 7 stanja kombinirano je s 4 faze razvoja, dajući 16 kombinacija za kesten i 19 za primorski bor. Ovaj alat je primarno namijenjen raznim tehničkim dionicima (upraviteljima, tehničkom osoblju, uzgajivačima šuma itd.), kako bi im pružio savjete o upravljanju i praćenju stabala. Također ima očitu obrazovnu vrijednost za predavače. ARCHI metoda se može primijeniti u različitim područjima kao što su biologija, šumarstvo, ekologija i genetika. Objašnjava nelinearnu dinamiku odgovora stabla na stres, uključuje botaničke specifičnosti svake vrste i uzima u obzir promatranje zamjenskih izdanaka. Konačno, postavlja hijerarhiju promatranja koja treba provesti u obliku ključeva za određivanje. Za precizno postavljanje dijagnoze ARCHI metodom potrebna je faza učenja. Opažanja su još teža za provođenje u gustim, visokim šumama. Poteškoće opažanja nisu jedinstvene za ARCHI metodu. Povezane su s visinom drveća, gustoćom, nagibima itd. Sve vizualne metode suočavaju se s istim problemima. Kod jele, prisutnost imele može maskirati veliki dio arhitekture, čineći tako metodu beskorisnom. ARCHI metoda ne karakterizira zdravstveno stanje stabla, već odražava njegovu sposobnost prevladavanja situacije ili niza stresova. Ova metoda ne identificira uzroke propadanja, niti objašnjava razlike u ponašanju unutar istih stabala. Konačno, dijagnoza ARCHI metodom može se provesti samo na dominantnim i kodominantnim stablima, jer ne može uzeti u obzir faktor konkurencije. Institut za razvoj šumarstva (IDF) koordinira projekt SPNA-Diff, koji financiraju Europska unija (FEADER) i regija Nova Akvitanija, a čiji je cilj transfer znanja i vještina vezanih uz nove vještine i tehnologije, od kojih su mnoge proizašle iz operativne grupe SPNA. Slika 5: Shematski dijagram ARCHI metode i pripadajućih tipologija © Christophe Drenou et Grégory Sajdak – CNPF IDF ARCHI metoda omogućuje dešifriranje prošle i sadašnje dinamike stabla te predviđanje njegove evolucije, barem u kratkom vremenskom roku. Pruža dijagnozu je li pad reverzibilan (otpornost) ili ireverzibilan. Pomaže u izbjegavanju zavaravanja ponekad privremenim simptomima, poput nedostatka lišća ili smrtnosti grana, te u razlikovanju prirodne smrtnosti povezane sa starenjem od propadanja. 4. Zaključci FOREST4EU Project FOREST4EU Project [email protected] forest4eu.eu Contacts Funded by the European Union (Grant n. 101086216). Views and opinions expressed are however those of the authors only and do not necessarily reflect those of the European Union or REA. Neither the European Union nor the granting authority can be held responsible for them. partners: Further information Benjamin Chapelet, [email protected] Bilal Snoussi, [email protected] Matevž Triplat, [email protected] Više o ARCHI metodi saznajte na posebnoj stranici Nacionalnog centra za šumoposjednike: https://www.cnpf.fr/nos-actions-nos-outils/outils-et-techniques/archi Engleski prijevod članka koji je objavljen u znanstvenom i tehnološkom časopisu Forêt & Innovation n°12 (ARCHI metoda, ključ za razumijevanje stabala, Christophe Drénou, 2025): https://www.cnpf.fr/sites/socle/files/2025-03/Article%20Archi%20EN_FI12_2025.pdf Više o operativnoj grupi SPNA saznajte na web stranici Nacionalnog centra za vlasništvo šuma (Delegacija Nove Akvitanije): https://nouvelle-aquitaine.cnpf.fr/nos-actions/reseaux-d-experimentations-et-d-etudes/le-changement-climatique Više o SPNA-Diff projektu saznajte na web stranici Nacionalnog centra za vlasništvo šuma: https://www.cnpf.fr/actualites/projet-spna-diff-les-videos-et-fiches-techniques-sont-disponibles