Rolul hidrologic al pădurii
Vom începe prin a cita pe academicianul Victor Giurgiu care, afirmând „câmpia se apără de inundaţii la munte”, arată rolul hotărâtor al pădurii în reglarea debitului râurilor, având în vedere că fondul forestier din regiunile de munte (65% din total fond forestier) asigură 2/3 din totalul râurilor noastre. Acestuia i se adaugă încă 20% din total debite, provenite din regiunea de dealuri ocupate şi ele de 25% din totalul fondului forestier.
Formele sub care pădurea îşi exercită influienţa asupra regimului apelor pe un anumit teritoriu sunt multiple şi expunerea lor intr-un spaţiu grafic limitat este o încercare temerară. Ne vom limita la o prezentare succintă a lor.
Comform lui Oghievskii A.V. (citat de Dinu Val.) pădurea opreşte straturile inferioare ale curenţilor de aer purtători de umezeală şi, contribuind la formarea curenţilor ascendenţi de aer, favorizează formarea şi căderea precipitaţiilor asupra sa. Este bine de ştiut că o parte din vaporii ce umezesc aerul de deasupra pădurii provin chiar din pădure, ca rezultat al procesului de transpiraţie a a arborilor (un stejar de dimensiuni medii elimină prin transpiraţie, în cursul unei veri călduroase, cca 10 tone de apă). O altă formă o reprezintă condensarea din ceaţa formată în interiorul său a vaporilor de apă. Cantitatea de precipitaţii rezultată ca urmare a condensării în pădure, în comparaţie cu cea din ceaţa formată în câmp deschis, este apreciată diferit de diverşi autori, în general fiind dată cifra de 10% plus de precipitaţii (dar sunt prezentate şi valori de plus 50%). Desigur că formarea ceţii este influienţată direct de condiţiile climatice locale. Astfel, datele cercetătorilor germani (Grunow H.) arată că, la altitudinea de 989 metri pădurea a reţinut, sub forma de ceaţă, 67% din precipitaţiile anuale, în timp ce la altitudini mai mici (550m) numai 20%.
Pădurea reduce substanţial intensitatea ploii ce pătrunde la sol, reducând astfel forţa cinetică a picăturilor de ploaie. Comform lui Lowdermilk, citat de Iancu I., la o ploaie torenţială picăturile de ploaie pot atinge dimensiuni de 4-6 mm diametru şi o viteză de cca.10m/sec, la impactul cu pământul. Căzute pe teren descoperit, aceste picături lovesc ca un proiectil, explodează sub forma de stropi şi provoacă sfărâmarea agregatelor de sol, împrăştierea şi asvârlirea particulelor aducând solul în stare de suspensie pe suprafaţa pe care a căzut ploaia, creând posibilitatea declanşării procesului de eroziune a solului. Prin reducerea energiei cinetice a picăturilor, pădurea elimină, practic, pericolul dislocării particulelor de sol şi, deci, protejează solul împotriva erodării.
O altă formă de acţiune a pădurii o constituie fenomenul de retenţie. Din cantitatea de precipitaţii căzută asupra coronamentului, o parte este reţinută în coroane (frunze, ramuri ) şi pe tulpini. Cantitatea totală reţinută în acest fel depinde de numeroşi factori, printre care: intensitatea ploii, prezenţa vântului (reţinerea este inversă cu puterea acestuia), caracterul frunzişului (suprafaţa foliară totală, rugozitatea frunzelor, modul de dispunere a acestora (cu cât unghiul format cu axa este mai ascuţit şi îndreptat în sus cu atât reţinerea este mai mare), rugozitatea scoarţei crăcilor, compoziţia arboretului şi vârsta acestuia, prezenţa sau absenţa subarboretului. Comform datelor lui Mitscherlich, citat de Dinu Val., molidul poate reţine până la 4 mm precipitaţii la vârsta de 80 ani, la aceeaşi ploaie duglasul reţine până la 2,4 mm. la vârsta de 36 ani, pinul 3,0 mm la 28 de ani, în timp ce foioasele, de ex. fagul, reţin sub 1,0 mm, chiar la 80 de ani.
Apa din precipitaţii reţinută în coronament se întoarce, în cea mai mare parte, în atmosferă prin procesul de evaporare. O altă parte a apei din precipitaţiile căzute asupra pădurii nu ajunge direct la sol, ea fiind reţinută de către tulpini şi prelingându-se pe acestea. Este de la sine înţeles că şi această cantitate depinde de mai mulţi factori, printre care: comformaţia coroanelor (în cazul coroanelor cu ramurile orientate în jos va ajunge mai puţină apă la tulpină ), de rugozitatea scoarţei tulpinii, de capacitatea scoarţei de a absorbi apa (există specii la care scoarţa are capacitatea de a se îmbiba cu apă ), de intensitatea ploii etc. La aceeaşi specie cantitatea scursă pe tulpini este de 3,3 ori mai mică decât cea reţinută în coronament .
Cea mai mare parte (66- 87%) din apa căzută din precipitaţii ajunge la sol.Această pondere nu depinde semnificativ de specie. Din ea o parte este reţinută şi înmagazinată în litieră (stratul de material organic-frunze, rămurele, uscături, coajă, flori veştede etc.-în diverse stadii de descompunere, depus pe sol sub acoperişul coronamentului), care ca un burete o absoarbe şi o reţine timp îndelungat, obligând-o să se infiltreze în sol. Cercetările lui Abagiu P. au arătat, cum era de aşteptat, că reţinerea în litieră depinde de: compoziţia arboretului (răşinoasele înmagazinează mai puţin – sub 7% chiar la vârsta de 50 de ani), consistenţa acestuia, grosimea litierei, maximul de 39,9% fiind înregistrat într-un arboret de fag în vârstă de 100 ani, cu litieră în grosime de 7-10 cm.
O mare capacitate de absorbţie şi înmagazinare a apei din precipitaţii o are şi stratul de muşchi care vegetează pe unele soluri forestiere. Comform datelor lui Furon R., 1 mp de asemenea strat, cu grosimea de cca. 5 cm, poate înmagazina, la o ploaie de intensitate medie, 1 litru de apă. În pădure, cea mai mare parte din apa ajunsă la sol se infiltrează în acesta. Caracteristicile solului (gradul de afânare a stratului superior ), dezvoltarea sistemelor radicelare, prezenţa rădăcinilor moarte sau recent putrezite (rămân galerii ce favorizează infiltraţia ), caracteristicile micro şi macroreliefului, sunt factorii ce determină cantitatea de apă din precipitaţii ce se infiltrează în solul forestier, cantitate care, aşa cum afirmă Dinu Val., poate atinge 29% din totalul precipitaţiilor căzute.
Trebuie atras atenţia asupra presiunii care se exercită în anumite perioade asupra pădurii ca fiind un loc bun pentru păşunat. În afară de faptul că masa furajeră din pădure are o foarte redusă valoare nutritivă, păşunatul în pădure influienţează extrem de negativ caracteristicile hidrologice ale pădurii. Astfel, fără a mai sublinia efectul extrem de dăunător al distrugerii litierei prin păşunat, cercetări detaliate au arătat că, dacă în solul afânat, bine structurat al unei păduri gospodărite corespunzător, o coloană de apă cu înălţimea de 100 cm se infiltrează în 1-2 minute, în cazul unei păduri păşunate, chiar neintens, vor fi necesare 20 minute, iar într-una intens păşunată, cu sol bătătorit (o vacă exercită asupra solului o presiune de cca. 350 kg./dmp, faţă de numai 40 kg/dmp în cazul unui tractor cu şenile de putere medie), ceea ce va determina apariţia scurgerilor de suprafaţă.
O influenţă extrem de benefică au pădurile în perioada topirii zăpezilor. În afară de faptul că acumulează, în aceleaşi condiţii de ninsoare, cu 128% în cazul molidului, cu 130% în cazul pinului, cu 152% în cazul stejarului, mai multă zăpadă faţă de câmpul deschis, urmare a pătrunderii mai lente a căldurii sub masiv în perioada de primăvară, topirea este întârziată cu până la15 zile (în unele cazuri chiar până la 25 zile) şi, ca urmare, topirea este mai lentă şi apa se poate infiltra mai uşor în sol. În plus, sub acoperişul pădurii solul îngheaţă pe o adâncime mai mică, se dezgheaţă mai rapid şi permite infiltrarea apei rezultată din topire. După datele unor specialişti, apele provenite din topirea zăpezilor furnizeză 65% din debitul anual al râurilor şi 70% din volumul apelor freatice. Ceea ce rămâne din apa din precipitaţii ajunsă la sol după procesele de reţinere, evaporaţie, infiltrare, în cazul terenurilor în pantă se scurge pe versanţi. Această scurgere nu are loc, chiar pe pante de 75-85%, în pădurile cu o bună dezvoltare, bine gospodărite, în timp ce, la ploi cu aceleaşi caracteristici, chiar pe pante de numai 50%, pe o păşune s-a scurs 50-60% din apa căzută. La o ploaie torenţială (34-37 l/mp), scurgerea specifică a fost de 840 l/s/kmp într-un bazin hidrografic împădurit şi 3150 l/s/kmp, deci de aproape 4 ori mai mare, într-un bazin slab împădurit şi păşunat. (Va urma)
Ilie Muşat
Ing. Amelioraţii Silvice, Doctor Silvicultură
