ELEARNING.SK | PR SPRÁVY | GSGROUP | NAJDES.SK | BRIGÁDY, PRÁCA | GLOBALOFFICE.SK | REGISTRAČNÉ VIRTUÁlNE SÍDLO FIRMY | MINCE | CMS | ESHOP | TESTIVA
Prihlásenie:
>Staňte sa redaktorom eQuark.sk

eQuark.sk

Anketa

Ak by ste o tom mohli rozhodnúť práve vy, zaradili by ste Pluto opäť medzi planéty?

Quark

Najlepší les vydrží stovky rokov

13.6.2008 12:02:24 | * q
| Počet zobrazení: 2193x

Hovoríme s doc. Ing. Marekom Fabrikom, PhD., z Technickej univerzity vo Zvolene

V siedmom ročníku súťaže Werner von Siemens Excellence Award získal cenu za najlepšiu výskumnú prácu doc. Ing. Marek Fabrika, PhD., z Technickej univerzity vo Zvolene za projekt Simulátor biodynamiky lesa SIBYLA.

Ako ste sa k problematike modelovania vývoja lesa dostali? 

V rokoch 1999 až 2000 som deväť mesiacov pôsobil na Technickej univerzite v Mníchove v kolektíve profesora Hansa Pretzscha, kde vyvíjali rastový simulátor SILVA. Pomáhal som im ako výskumný pracovník i programátor. Na projekte som vtedy spolupracoval s mojím kolegom zo Zvolena Jánom Ďurským. Po návrate na Technickú univerzitu vo Zvolene sme spolu získali výskumný projekt piateho rámcového programu EÚ v spolupráci s kolegami z Nemecka, Rakúska, Fínska, Dánska, Portugalska a Grécka. Našou úlohou v rámci projektu bolo prispôsobiť rastový simulátor SILVA na slovenské podmienky. Ukázalo sa, že pre niektoré výrazné rozdiely, najmä z hľadiska inej dátovej základne a spôsobu obhospodarovania lesa, je výhodnejšie vytvoriť vlastný rastový simulátor. Preto som po odchode Jána Ďurského na Ministerstvo pôdohospodárstva SR začal vývoj slovenského rastového modelu a počítačového programu k nemu. Nazval som ho SIBYLA. V rokoch 2004 až 2005 som získal štipendium Alexandra von Humboldta a rok som pôsobil na univerzite v Göttingene v Nemecku v kolektíve profesora Branislava Slobodu. V tomto čase som dokončil väčšinu algoritmov modelu a softvérové riešenie. Zároveň som napísal habilitačnú prácu, ktorú som vo februári 2007 obhájil na Českej zemědělskej univerzite v Prahe. Túto prácu som potom prihlásil aj do súťaže Werner von Siemens Exellence Award.

Prečo práve názov SIBYLA? 

O názve modelu som premýšľal veľmi dlho. Tak dlho, že som sa jedného dňa zobudil a ráno som napísal do môjho zápisníka názov SIBYLA. Ide o skratku zo slov Simulátor biodynamiky lesa. Názov sa mi veľmi páčil, pretože má zároveň mýtický nádych, a jeho druhý význam hovorí o schopnostiach predpovedania a prognózy. Neskôr som zistil, že tento názov je trochu nešťastný kvôli I a Y. Slovo totiž pripomína nešťastné slovo bicykel, ktoré mnohí nemajú radi. Keďže SIBYLA je skratka, mala by sa písať veľkými písmenami.

Aký je postup pri modelovaní lesa? 

Ide o matematický a počítačový model, ktorý má pomôcť študentom a pracovníkom z oblasti lesníctva, ekológie a životného prostredia pochopiť les ako komplexný systém. Riešenie patrí do kategórie stromových rastových simulátorov. Podobne zameraných modelov je v Európe viac. V Nemecku je to okrem spomínaného modelu SILVA aj BWIN, v Rakúsku modely PROGNAUS a MOSES, vo Fínsku model STAND. V krajinách Višegrádskej štvorky je však SIBYLA jediným podobne orientovaným modelom. Pokiaľ ide o rastový simulátor SIBYLA, je veľmi flexibilný. Umožňuje napodobňovať správanie sa lesa s rôznym charakterom: od lesa zloženého z jednej dreviny s rovnakým vekom, ktorý nazývame monokultúra, až po les zložený z viacerých drevín s veľmi zložitou priestorovou a vekovou štruktúrou. Základom modelu je 5 najdôležitejších drevín Slovenska: smrek, jedľa, borovica, buk a dub. Les potom môže reagovať na zvolené podmienky stanovišťa, to znamená na rôzne klimatické a pôdne údaje. Tie sa môžu zadať priamo alebo nepriamo. Priamo sa zadávajú pomocou údajov ako sú počet dní vegetačného obdobia, priemerná teplota vo vegetačnom období, úhrn zrážok počas vegetačného obdobia, ročná teplotná amplitúda, vlhkosť pôdy a bohatosť na živiny či koncentrácia CO2 a NOx v ovzduší. Nepriamo sa zadávajú pomocou umiestnenia lesa na území Slovenska, nadmorskej výšky, sklonu svahu, jeho orientácie na svetové strany a charakteru pôdy. Používateľ simulátora potom zvolí dĺžku prognózy a spôsob zásahu do lesa. To znamená ako často, koľko a akým spôsobom bude z lesa ťažiť vo forme cielených výchovných zásahov. Ďalej špecifikuje technologické procesy, ktoré použije. Napríklad, či použije na sústreďovanie dreva z lesa traktor, koňa alebo lanovku. Rovnako špecifikuje, aké sú ceny sortimentu dreva a iné ekonomické parametre.

Čo všetko potom dokáže SIBYLA namodelovať? 

Rastový simulátor SIBYLA umožňuje porovnať rôzne scenáre a varianty vývoja lesa. Napríklad model prirodzeného odumierania stromov, model odumierania stromov pod vplyvom škodlivých činiteľov (kalamít), model na definovanie ťažbového zásahu do lesa (prebierky), model na definovanie konkurenčného tlaku medzi stromami, rastový model stromov a podobne. Rovnako tak modeluje aj biomasu vo forme sušiny v kmeňoch, kôre, koreňoch, konároch a asimilačných orgánov. Dokáže ju prepočítať na obsah viazaných prvkov, napríklad uhlíka, dusíka, ale aj iných. Umožňuje vyčísliť biodiverzitu lesa vo forme rôznych indexov, druhovej a priestorovej diverzity (horizontálnej a vertikálnej). Rôznorodosť štruktúry lesa dokáže charakterizovať aj slovne. Dokáže vypočítať výnosy z lesa vo forme produkcie sortimentu dreva pre drevospracujúci priemysel a ich peňažnej hodnoty a dokáže stanoviť aj náklady, napríklad na ťažbu, sústreďovanie a manipuláciu dreva. Všetky charakteristiky sa vypočítajú pre dreviny samostatne a pre porast (les) súborne v jednotlivých periódach rastovej simulácie. Údaje sa dajú zobraziť vo forme obrázkov lesa, tabuliek a grafov, ako aj vo forme virtuálneho lesa. Virtuálny les pripomína trojrozmernú počítačovú hru, to znamená, že po lese sa možno ľubovoľne pohybovať (chodiť a vznášať sa). Na tvorbu rastového simulátora SIBYLA sa použilo 5 507 experimentálnych a monitorovacích plôch zo Slovenska, Nemecka a Švajčiarska. Niektoré sa merali už od roku 1873 (slovenské od roku 1964). Spracovalo sa viac než 170 000 stromov a využili sa merania z 522 meteorologických staníc od roku 1901. Výsledkom je napokon počítačový program, ktorý je zadarmo prístupný vo forme voľne šíriteľného programu na nekomerčné účely (vzdelávanie, veda, výskum a práca s verejnosťou). Keďže je model dosť zložitý, môžem záujemcov odkázať na internetovú stránku, kde nájdu podrobný opis modelu a počítačového programu: http://etools.tuzvo.sk/sibyla/slovensky/model.htm.

Ako využívate svoj projekt v učebnom procese? 

Hlavnou myšlienkou pri tvorbe modelu SIBYLA bolo vytvoriť strategickú hru simulujúcu správanie sa lesa, umiestniť ju na internete a sprístupniť študentom na elektronické vzdelávanie. Študenti sa tak naučia pochopiť les ako komplexný systém a naučia sa s ním ekologicky zaobchádzať. Ako sa správať k lesu sa nedá naučiť vlastnými skúsenosťami, lebo les rastie okolo 100 rokov. Zatiaľ sa učíme zo skúseností starších generácií, ale vtedy mal les iné podmienky a nebolo možné vyskúšať všetky varianty (aj tie neobvyklé). Rastový simulátor je preto ideálny nástroj. Už z tejto prvotnej myšlienky vyplýva zámer využiť rastový simulátor priamo v učebnom procese. Táto myšlienka odlišuje náš rastový simulátor od iných podobných modelov v Európe. SIBYLA sa v súčasnosti využíva už priamo vo výučbe na Technickej univerzite vo Zvolene, napríklad v rámci predmetu Počítačom podporované modelovanie lesa, ktorého som gestorom. Používa sa aj na univerzite v Göttingene v Nemecku v rámci štúdia Ekoinformatiky, kde pravidelne participujem ako lektor, buď vo forme priamej výučby alebo teleteachingu. Využíva sa aj v bakalárskych, diplomových a dizertačných prácach na Slovensku, v Čechách a v Nemecku ako nástroj na generovanie dátových podkladov a následné analýzy. Zároveň sme na Technickej univerzite vo Zvolene v septembri minulého roka usporiadali prvý ročník medzinárodnej letnej školy s účasťou študentov zo Slovenska, Čiech, Nemecka a Maďarska, kde sa SIBYLA využívala ako jeden z najdôležitejších vzdelávacích nástrojov.

Prečo je SIBYLA na internete? Má pritiahnuť širší okruh záujemcov než sú iba študenti, ktorí sa problematike lesa venujú? 

Myšlienka umiestniť rastový simulátor na internet spočíva v dvoch zámeroch. Prvým je zámer spopularizovať problematiku modelovania rastu lesa aj širšej verejnosti. Myslím, že to môže byť jeden z prostriedkov zvyšovania ekologického povedomia, hlavne mladých ľudí. Veľa mladých ľudí hráva strategické hry, ktoré majú často dobyvateľský alebo deštruktívny charakter. Prečo by sa nemohli hrať hru, ktorá má charakter tvorivý, to znamená hru, ktorá umožňuje hľadať vnútorné súvislosti v správaní sa lesa a pátrať po optimálnych spôsoboch zaobchádzania s ním? Veď všeobecne platí, že opakovaním hry sa v nej stále zdokonaľujeme. Druhým zámerom je sprístupniť výsledky inštitucionálneho výskumu vo forme verejne prístupnej pre výučbu, vzdelávanie, vedu, výskum a prácu s verejnosťou. Naším zámerom nie je komerčný cieľ, čo ja napokon všeobecne známy prístup na akademickej pôde.

Porovnávali ste európske lesy? Čo majú naše lesy spoločné s lesmi krajín vašich partnerov a kde sú rozdiely? 

Mal som možnosť vidieť lesy v Nemecku, Rakúsku, Fínsku, Grécku, Portugalsku a Česku. Naše slovenské lesy sú podľa môjho názoru veľmi podobné lesom v Česku, Nemecku a Rakúsku. Ich podobnosť spočíva v podobných prírodných podmienkach a v príbuznosti foriem obhospodarovania lesa. Napokon tieto krajiny využívajú rovnakú východiskovú lesnícku školu, ktorá pochádza z Nemecka. Naše hospodárstvo je rovnako intenzívne viazané na lesný porast a stanovište. Rovnako sa snažíme o diferencované formy hospodárenia prispôsobené lokalite a funkcii daného lesa. Rozdiely sú možno v niektorých detailoch, ktoré vyplývajú zo špecifík. Napríklad v Nemecku a Rakúsku sú iné formy inventarizácie stavu lesa a iné formy plánovania. Niektoré informácie o lese, ktoré dlhodobo máme, sú však lepšie, čo sa týka rozsahu a obsahu a aj Nemci a Rakúšania nám ich závidia. Vo Fínsku je charakter lesa veľmi odlišný od Slovenska. Lesy sú menej diferencované. Prevládajú tam monokultúrne lesy, zložené hlavne zo smreka, brezy, osiky a využívajú sa veľkoplošné formy hospodárenia, t.j. väčšie holoruby a umelé zalesňovanie. Aj napriek tomu je však lesnatosť Fínska veľmi vysoká. Mal som možnosť vidieť aj plantáže korkového duba na produkciu priemyselného korku v Portugalsku a porasty výmladkového duba v Grécku. Sú to však lesy veľmi špecifické a odlišné od našich podmienok. Celkovo však možno povedať, že európske lesy majú jednu spoločnú vec, a to sú globálne klimatické zmeny. Tieto zasahujú les bez ohľadu na hranice štátov. Každá krajina sa s tým musí vysporiadať a hľadať riešenia, ako sa s tým vyrovnať. Našťastie, v Európe prevládajú podobné názory na zmeny klímy a ich dopad na lesy a robia sa spoločné koordinované výskumy, ktoré naše lesy ešte viac spájajú.

Čo by sa malo pre lesy robiť? 

Myslím si, že by sme mali les viacej rešpektovať a vážiť si jeho postavenie v krajine. Keď sme zabudovali do modelu SIBYLA algoritmy na výpočet viazania uhlíka z ovzdušia vo forme biomasy, ukázali sa čísla, ktoré hovoria o stovkách ton oxidu uhličitého, ktoré vie les takto redukovať na hektári lesa. Až potom si človek skutočne uvedomí význam lesa v redukcii skleníkového efektu. Samozrejme, že je to len jeden z významov lesa v ekologickom reťazci. Zároveň by sme nemali zabudnúť ani na rešpektovanie názorov popredných odborníkov a skúsených lesníkov. Je to aspekt, ktorý sa v súčasnej dobe často podceňuje. Na to, aby sme lesu totiž rozumeli, nestačí ho mať rád a často sa zdržiavať v jeho prostredí. Možno, že aj SIBYLA by mohla byť jedným z argumentov. Podarilo sa nám ju napríklad spoločne v spolupráci s Národným lesníckym centrom použiť na účely hodnotenia vplyvu klimatických zmien na produkciu slovenských lesov. V druhej fáze sa budeme pokúšať nájsť vhodné riešenia na minimalizáciu dopadov.

Vedeli by ste stručne určiť model lesa, ktorý je podľa vás najkrajší, najzdravší a najlepšie využiteľný? Čo by mal obsahovať a čo by tam nemalo byť? 

Takýto model lesa podľa môjho názoru neexistuje. V prírode by mala vládnuť biodiverzita, čo je vlastne rôznorodosť. Potrebujeme teda rôzne lesy, a tým mám na mysli nielen pralesy, národné parky a rezervácie, ale aj klasické homogénne hospodárske porasty a monokultúry. Pretože pre rôzne lokality sú prirodzené rôzne lesy. Musíme rešpektovať prirodzenosť týchto lokalít a nesmieme sa snažiť ju násilne meniť. Tam, kde sa nedá les založiť prirodzeným spôsobom, musíme sa snažiť založiť ho umelo. A to bez človeka nejde. Nezhodujem sa s názorom, že les treba ponechať úplne na prírodu. Ak sa mu dá pomôcť, tak by sme to mali urobiť. Tým potom pomôžeme aj sebe. Podľa môjho názoru je najlepší taký les, ktorý je na danom území stabilný a vydrží tam ďalšie stovky rokov. Hovoríme mu trvalo udržateľný les. Takýto les vyzerá rôzne pre rôzne lokality.

Pripravil MARIÁN BABIC 

Zdieľaj článok
 
Hodnotenie: 4,04
Príspevok na titulke

Vyberte článok na titulku kliknutím na linku

 

www.brigada.sk - brigády, brigáda, práca, zamestnanie www.najdes.sk - katalóg, portál, vyhľadávač www.equark.sk - veda, výskum, technika www.uvery.sk - úvery, pôžičky, hypotéky www.elearning.sk - elearning, LMS, vzdelávanie, kurzy, elektronické vzdelávanie www.globaloffice.sk - registračné sídlo, virtuálna adresa a kancelária www.globalhosting.sk - domény, doména, webhosting, hosting www.globalweb.sk - CMS, WCMS, redakčný systém, publikačný systém www.globalshop.sk - internetový obchod, eshop, e-commerce Global Services Slovakia s.r.o. - www.gsgroup.sk, informačné systémy, portálové riešenia, intranety, web dizajn

Generuje redakčný CMS systém GlobalWeb spoločnosti Global Services Slovakia s.r.o.