Estonya'da orman yangınının izi toprak mantarlarında on yıllarca kalıyor

Estonya'nın kuzeybatısında yer alan Vihterpalu ve Nõva bölgelerindeki çam ormanlarında yapılan bir araştırma, orman yangınının topraktaki mantar türlerinin bileşimi üzerinde on yıllar boyunca etkili olduğunu gösterdi. Estonya Yaşam Bilimleri Üniversitesi'nden (Eesti Maaülikool) araştırmacılar Ahto Agan, Argo Orumaa ve Marek Metslaid'ın yürüttüğü ve Tartu Üniversitesi ile Doğu Finlandiya Üniversitesi'nden bilim insanlarının katkı sağladığı çalışma, yangının etkilerinin yalnızca görünen bitki örtüsüyle sınırlı olmadığını ortaya koyuyor.

Orman yangını kısa sürede bitki örtüsünü yok edebiliyor, toprağın üst katmanlarının kimyasal özelliklerini ve mikroorganizma tür bileşimini değiştirebiliyor. Ancak toprak mantarları üzerindeki etkisi, yangın söndükten sonra yıllarca, hatta on yıllarca sürebiliyor. Çalışmaya göre, farklı zamanlarda yanan çam ormanlarındaki mantar toplulukları, yangından çok uzun süre sonra bile birbirinden farklılık göstermeye devam ediyor.

Yedi yangın alanı ve 185 yıla kadar izleme

Araştırma kapsamında, son yangından bu yana sırasıyla 1, 14, 25, 40, 71, 82 ve 185 yıl geçmiş yedi farklı alan incelendi. Bu zaman dizisi, ormanın yangın sonrası restorasyonunun farklı aşamalarını karşılaştırmayı mümkün kıldı. Her alandan üç ayrı noktada toprak örnekleri alındı; örneklerden mantar DNA'sı izole edilerek hangi türlerin bulunduğu ve bu türlerin hangi işlevsel gruplara ait olduğu belirlendi. DNA analiziyle 800'den fazla mantar taksonu (farklı mantar grubu) ayırt edildi. Ayrıca toprağın asitlik düzeyi ve besin içeriği de ölçülerek, mantar topluluklarındaki farklılıkların öncelikle yangından geçen zamandan mı yoksa yangın sonrası toprak özelliklerindeki değişimlerden mi kaynaklandığı araştırıldı.

Araştırmada mantar çeşitliliği ile tür bileşimi ayrı ayrı değerlendirildi. Mantarların genel çeşitliliği, bulunan takson sayısını ve DNA dizilerinin dağılım dengesini dikkate alırken; tür bileşimi belirli bir alanda hangi mantarların bulunduğunu gösteriyor. Farklı alanlarda çeşitlilik benzer olabilirken, tür bileşimi büyük farklılık gösterebiliyor.

Tüm mantarların genel çeşitliliği yangından bir yıl sonra en düşük seviyede bulundu. Yangından 14 yıl sonra ise belirgin şekilde daha yüksekti. Ancak daha eski yangın alanlarında tür zenginliğinin restorasyonu tekdüze bir artış göstermedi. Toprak mantarı tür zenginliği en yüksek seviyeye 40, 71 ve 82 yıl önce yanan alanlarda, yani orta yaşlı ormanlarda ulaştı.

Tüm mantar yaşam gruplarının ve saprotrof (çürükçül) mantarların tür bileşimleri, yangın alanları arasında istatistiksel olarak anlamlı farklılık gösterdi. Ektomikoriza mantarlarının tür bileşimi ise yalnızca yangından geçen süreye değil, aynı zamanda toprağın asitliği ile karbon, kalsiyum ve potasyum içeriğine de bağlıydı.

Keseli mantarlar tüm alanlarda baskın çıktı

İncelenen tüm alanlarda DNA dizilerinin en büyük bölümünü keseli mantarlar (Ascomycota) oluşturdu. Bu grubun yangından etkilenen ormanlarda baskın olması olağan karşılanıyor; kuzeybatı Estonya'nın asitli ve besin açısından fakir kumlu toprakları da bu durumu destekliyor.

Yumru mantarların (Basidiomycota) oranı, yangından bir yıl sonra yüzde 6 iken, 71 yıl sonra yüzde 32'ye kadar yükseldi. En eski alanlarda, yangından 82 ve 185 yıl sonra bu oran yeniden düşerek yüzde 20 civarında kaldı. Alanlar arasındaki farklılıklar istatistiksel olarak anlamlı olmadığından, kesin bir restorasyon örüntüsünden çok olası bir eğilimden söz edilebilir.

Saprotrof mantarların DNA dizilerindeki payı yangından bir yıl sonra özellikle yüksekti ve tüm mantarların yüzde 90'ını aşıyordu. Yangın, ormanda bol miktarda ölü bitki ve diğer organik madde bırakarak özellikle ayrıştırıcı mantarlar için çok iyi bir besin tabanı oluşturuyor. Daha eski alanlarda saprotrofların oranı yaklaşık yüzde 45-50 aralığında kaldı; burada da alanlar arası farklar istatistiksel olarak anlamlı değildi.

Ektomikoriza mantarlarının DNA dizilerinin payı yangından bir yıl sonra çok düşüktü; yangından 71 yıl sonrasına kadar arttı, en eski yangın alanlarında ise yeniden azaldı. Bu grupta da ormanda yangınsız geçen her yılın mikoriza mantarlarının payını düzenli olarak artırdığı yönünde basit bir ilişki gözlenmedi.

Ektomikoriza mantarlarının tür bileşimi, genel çeşitliliğe kıyasla genç ve yaşlı yangın alanlarını daha net ayırdı. Genç alanlarda daha fazla örümcek mantarı (Cortinarius) türü bulunurken, yaşlı ormanlarda süt mantarı (Lactarius) ve kızıl mantar (Russula) temsilcilerinin varlığı arttı. Örümcek mantarları, genç yangın sonrası ormanda azalan rekabetten fayda sağlayabiliyor. Bazı türlerin sporları ve toprağın derinliklerindeki misel ağları ısıya dayanabiliyor; mantarlar yangından kısa süre sonra genç çamların köklerine yerleşebiliyor. Kızıl mantarlar ve süt mantarları ise daha çok istikrarlı bir ortam, gelişmiş kök sistemi ve humus tabakasıyla ilişkilendiriliyor.

Belirli bir alana özgü en fazla mantar türü, yangından bir yıl sonraki ormanda bulundu. Bunlar arasında, Türkçede yaygın bir adı bulunmayan, ancak Estonca'da 'kiivrik' olarak anılan yangın mantarı Rhizina undulata da vardı. Asitli kumlu topraklara uyum sağlamış bu mantarın sporlarının çimlenmesini sıcak şoku teşvik ediyor. Yangın mantarının meyve gövdeleri yalnızca son yangından bir yıl sonraki alanda görüldü; daha eski yangın alanlarında bu türe rastlanmadı. Tür, çam köklerini enfekte ederek yangın alanına dikilen genç fidanlara zarar verebiliyor. Bu nedenle yangından sonra çam dikimi veya ekiminin birkaç yıl ertelenmesi, enfeksiyon olasılığının azalması açısından önerilebilir.

Araştırma alanlarından aynı yöntemle toprak örnekleri Mayıs 2018'de de toplandı. Bu örnekler Ağustos 2022'de alınanlarla karşılaştırıldığında, soğuğa dayanıklı mantarların oranında büyük fark görüldü. İlkbahar örneklerinde, ortalamadan daha serin toprakla ilişkilendirilen Mortierella cinsine ait mantarlar bolca bulunurken, Ağustos örneklerinde bu oran çok daha düşüktü. Bu karşılaştırma, örnekleme zamanının toprak mantarı araştırmasının sonuçlarını güçlü şekilde etkileyebileceğine işaret ediyor. Ancak bu sonuca ihtiyatla yaklaşmak gerekiyor: İlkbahar ve yaz örnekleri farklı yıllarda toplandığı için tüm farkın yalnızca mevsime bağlanması mümkün değil.

Çalışmanın genel sonucuna göre, toprak mantar topluluğunun restorasyonu yalnızca tür sayısına veya tek bir çeşitlilik indeksine bakılarak değerlendirilemez. Topluluğun genel çeşitliliği yeniden oluşmuş gibi görünse bile, yangın sonrası öncü türlerin yerini tamamen farklı mantarlar almış olabilir; ayrıştırıcılar ile ağaçlarla simbiyoz yaşayan mantarların rolü ve oranı da değişebilir.

Estonya'daki orman yangınları şimdiye kadar genellikle küçük ölçekli kaldı; ancak gelecekte sıcak ve kurak dönemlerin geniş çaplı yangın riskini artırabileceği belirtiliyor. Bu nedenle yangından sonra toprağın altında neler olduğunu anlamak büyük önem taşıyor. Ağaçlar ve alt bitki örtüsü ormanın görünen kısmını oluştururken, yenilenen ormanın işleyişi büyük ölçüde organik maddeyi ayrıştıran ve ağaç köklerini toprağın su ve besin döngüsüne bağlayan mantar topluluklarına bağlı.

Çalışma Microbial Ecology dergisinde yayımlandı. Araştırma, Estonya Araştırma Ajansı'nın grup hibesi desteğiyle gerçekleştirildi.