10. Edge Effect - Deep Green Permaculture

Desátým principem permakulturního designu je „Edge Effect“ – využití okrajových a přírodních vzorů pro dosažení nejlepšího efektu.

Tento princip designu se zabývá zvyšováním rozmanitosti a produktivity našich systémů napodobováním ekologického jevu známého jako „edge effect“ a vzorů, které se vyskytují v přírodě.

Pro pochopení tohoto principu navrhování nejprve prozkoumáme okrajový efekt, jak souvisí s permakulturním navrhováním, a poté se podíváme na to, jak můžeme do našich návrhů začlenit zákonitosti přírody, aby naše systémy byly efektivnější a produktivnější.

Okrajový efekt

Okrajový efekt je ekologický koncept, který popisuje, že v oblasti, kde se překrývají okraje dvou sousedních ekosystémů, například souše/vody nebo lesa/trávy, je větší rozmanitost života. Na okraji dvou překrývajících se ekosystémů lze nalézt druhy z obou těchto ekosystémů a také jedinečné druhy, které se nevyskytují ani v jednom ekosystému, ale jsou speciálně přizpůsobeny podmínkám přechodové zóny mezi oběma okraji.

Pro přehlednost musíme nejprve definovat některé klíčové ekologické pojmy.

Okraje jsou hranice nebo rozhraní mezi dvěma biologickými společenstvy (např. lesem a pastvinou) nebo mezi různými krajinnými prvky (např. půdou a vodou).
Ekoton je přechodová zóna podél okrajů dvou sousedících ekologických společenstev, kde se jedno ekologické společenstvo setkává s druhým (např. oblast mezi lesem a pastvinou). Přechod z jednoho ekosystému do druhého může být velmi pozvolný nebo velmi ostrý.

Edge environment se přirozeně vyskytuje na mnoha hranicích ekosystémů, některé příklady jsou:

podél obvodu vodních ploch, jako jsou řeky, jezera a potoky
kde lesy hraničí se skalními výchozy, břehové porosty (např. břehy řek), travnaté plochy
podél výchozů obnažených skal a útesů
kde lesní plochy hraničí s mýtinami
kde existují ostré diskontinuity v půdním typu nebo hydrologii
kde se ústí řek setkávají s oceánem

Následující schéma znázorňuje, jak okrajový efekt funguje:

V tomto příkladu obsahují jednotlivé ekosystémy, označené A a B, pouze tři druhy, zbarvené červeně, modře a žlutě.

Ekosystém A obsahuje 3 druhy znázorněné čtverci a ekosystém B má 3 druhy znázorněné kolečky.

V oblasti, kde se překrývají, nazývané ekoton, jsou červené, modré a žluté čtverce a kolečka.

Kombinace čtverců a koleček (které představují šest druhů) vytváří jedinečné podmínky, které nyní mohou podporovat tři nové druhy, znázorněné červenými, modrými a žlutými trojúhelníky.

Takže zatímco ekosystémy A a B obsahují každý po třech druzích, překrývající se přechodová zóna jich obsahuje devět.

Toto zvýšení rozmanitosti, které je výsledkem překrývání ekosystémů, je známé jako okrajový efekt.

„Okrajový efekt“ – Pokud se dva ekosystémy překrývají, překrývající se oblast podporuje druhy z obou a navíc další druh, který se vyskytuje pouze v překrývající se oblasti.

Tyto ekotony (oblasti, kde se překrývají okraje dvou ekosystémů), obsahují větší druhovou rozmanitost než oba oddělené ekosystémy a mají výrazně vyšší produktivitu, a to z následujících důvodů:

Zdroje z obou ekosystémů jsou přístupné na jednom místě.
Na okrajích se mění podmínky, jako je teplota vzduchu, vlhkost, vlhkost půdy a úroveň intenzity světla.
Změny podmínek na okrajích mohou vytvářet příznivé mikroklima, které může podporovat jedinečné druhy.
Zvýšená dostupnost světla pro rostliny na okrajích umožňuje podporu většího počtu rostlin (větší rozmanitost) a zvyšuje produktivitu.
Zvýšená rozmanitost rostlin zvyšuje počet býložravého hmyzu, což zvyšuje počet ptáků a nakonec i predátorů.
Okraje a hranice ekosystémů fungují jako „energetické sítě“ nebo síta, která zachycují masivní pohyb materiálů, živin a energie přes jejich hranice – listy a půda jsou roznášeny větrem proti bariérám, mušle vyplavovány na pláž atd.
Sousední ekosystémy jsou propojeny prostřednictvím toků energie, materiálu (živin) a organismů přes jejich hranice a tyto toky mohou silně ovlivňovat úrodnost a produktivitu ekosystémů.

Je důležité si uvědomit, že podmínky prostředí na okrajích ekosystémů se obvykle liší od podmínek v hloubi samotných ekosystémů.

Zvýšená produktivita a diverzita v důsledku okrajového efektu je v přírodě jasně pozorovatelná. Mangrovové ekologie (rozhraní souše a moře) a ekologie útesů (rozhraní korálů a oceánu) jsou jedny z nejproduktivnějších přírodních systémů. Břehové oblasti (břehy řek a potoků) jsou velmi bohaté na biologickou rozmanitost. Tradiční lidská sídla se obvykle nacházejí ve vysoce produktivních přechodových zónách mezi ekosystémy, například podél řek, ústí řek nebo oceánu, mezi podhůřím a nížinami, na okrajích lesů nebo v jakékoli jejich kombinaci.

Při chápání okrajů musíme mít na paměti, že se jedná o rozhraní, jimiž se jeden ekosystém spojuje s jiným a vzájemně na sebe působí. Ekosystémy samy o sobě nefungují izolovaně, jsou propojeny v síti života, stejně jako všechny věci v přírodě. Následující úryvek vyjadřuje tuto myšlenku jasně:

„…ekologové ekosystémů si velmi brzy uvědomili, že ekosystémy jsou otevřené toku živé a neživé hmoty a organismů a že dynamiku ekosystémů nelze pochopit, pokud se k ekosystémům nepřistupuje jako k otevřeným systémům podléhajícím někdy masivnímu pohybu materiálů přes jejich hranice. Sledováním výměny a ukládání takových „společných měn“, jako je dusík a organický uhlík, mezi biotickými a abiotickými složkami systému a jejich průchodem přes hranice systému ekosystémoví ekologové ukázali, jak ekosystémy fungují jako vysoce propojené sítě.“

Zdroj: Bart Johnson, Kristina Hill – „Ecology and Design, Frameworks for Learning“, Island Press, 2002

Využití efektu okrajů v designu

Jak jsme viděli, okraje slouží jako rozhraní ekosystémů a tyto hranice jsou mnohem produktivnější a bohatší na život.

Z hlediska permakulturního designu to znamená, že:

Mezi prvky na okrajích existuje větší množství vzájemně prospěšných vztahů.
Okraje slouží jako „lapače energie“, protože jsou to místa, kudy proudí materiály, živiny a organismy napříč ekosystémy, a na okrajích dochází k většímu koloběhu materiálů a živin.
Okraje vytvářejí příznivé mikroklima.
Okraje ekosystémů jsou velmi důležité pro podporu biodiverzity a produkci biomasy.

Přirozeného jevu „efektu okrajů“ můžeme využít ke zvýšení produktivity a výnosů námi navrhovaných systémů. Dosáhneme toho tím, že zvýšíme dostupný okraj v našich návrzích.

Způsob, jak zvýšit okraj, spočívá v tom, že se podíváme na vzory přírody a napodobíme tyto vzory v našich návrzích.

Příroda se po stovky milionů let vyvíjela tak, aby byla co nejefektivnější, a my kupodivu zjišťujeme, že v návrzích přírody neexistují rovné linie, ale různé vzory, které vidíme opakovat se v celé přírodě.

Podívejme se tedy na vzory přírody, které nám umožňují uspořádat prvky efektivněji!“

Vzorce

Pokud se podíváme do přírody, zjistíme, že podobné vzory se opakují ve všech formách života. Tyto vzory tam nejsou z estetických důvodů, nejen kvůli vzhledu, ale kvůli efektivitě, kterou poskytují.

Příroda dovedla k dokonalosti nacpat co nejvíce věcí do malého prostoru a optimalizovat jejich uspořádání. V mnoha přírodních systémech jsou plochy, které slouží jako rozhraní s okolím, maximalizovány zvětšením okrajů pomocí vzorů.

Lobulární nebo klenuté vzory

Lobulární (s malými laloky) nebo klenutý (se čtvercovými vroubky) okraj poskytuje více okrajů než rovná linie.

Řeky probíhají krajinou klikatě, což zvyšuje průnik vody do půdy a vytváří větší plošný lužní ekosystém, než kdyby probíhaly v přímé linii.

Letecký snímek řeky Mississippi

Podobně se zákonitosti makrokosmu odrážejí i v mikrokosmu, naše vlastní střeva se klikatí stejným způsobem, aby se maximalizovala jejich délka, a tedy i plocha pro vstřebávání živin z potravy, kterou trávíme.

Lidská střeva vykazují stejný zvlněný (krenevský) vzor

Můžeme jít ještě hlouběji do mikrokosmu a najít stejné vzory. Pokud se podíváme dovnitř buněk živých organismů, najdeme malé struktury zvané mitochondrie – organely podlouhlého tvaru, které se nacházejí v každé eukaryotické (nebakteriální) buňce. V živočišné buňce jsou hlavními generátory energie, přeměňují kyslík a živiny na energii. Tento proces se nazývá aerobní dýchání a je důvodem, proč živočichové dýchají kyslík.

Mitochondrie, „generátory energie“ uvnitř živých buněk, vykazují zvlněný vzor ve své vnitřní struktuře

Tento vzor můžeme zopakovat v našich návrzích, abychom maximalizovali dostupnou hranu. Pokud například stavíme rybník, aniž bychom změnili jeho velikost, můžeme zdvojnásobit délku okraje (rozhraní země/voda), a tím kolem něj vtěsnat dvakrát více produktivních rostlin. V níže uvedeném příkladu matematické výpočty ukazují, jak u jezírka založeného na kružnici n 11,3 m vytvoříme 100 metrů čtverečních pro vodní plochu a změnou okraje z rovného na zvlněný můžeme zdvojnásobit efektivní obvod.

Stejný princip můžeme využít při navrhování zahradních záhonů. Zvlněná cesta zahradou nám poskytne větší okraj, podél kterého můžeme sázet, a větší prostor pro přístup do zahrady. Přístupný prostor a okraje v zahradě můžeme zvětšit pomocí „záhonů s klíčovou dírkou“. Záhon s klíčovou dírkou umožňuje větší přístup do záhonů, aniž bychom museli šlapat do půdy, čímž zabráníme zhutnění půdy, které brání růstu rostlin.

Stejný koncept lze použít na další úrovni od zahradních záhonů níže, na vlastní uspořádání výsadby v záhonech, abychom optimalizovali využití prostoru, a tím zvýšili výnosy.

Kroužky označují prostor určený pro jednotlivé rostliny, takže rostliny zůstávají v obou případech stejně daleko od sebe. Pokud je kruh široký 15 cm (6″), pak jsou rostliny v obou uspořádáních vždy v této vzdálenosti od sebe. Když změníme uspořádání výsadby z rovného na „zvlněné“, můžeme v tomto příkladu zvýšit počet rostlin na našem záhonu ze 70 na 86.

Toto je základní princip systému Edge Cropping, kdy jsou dvě plodiny vysazovány střídavě v pásech, tj. řádky pšenice s řádky vojtěšky mezi nimi nebo kukuřice se sójou. Pásy mohou být vysázeny ve „zvlněných“ liniích, aby se maximálně využil prostor a na danou plochu se umístilo více rostlin.

Takový systém se také častěji označuje jako Strip Intercropping, kdy se více plodin pěstuje v úzkých, sousedících pásech, které umožňují interakci mezi různými druhy, ale také umožňují hospodaření s moderním vybavením. Jedná se o přizpůsobení základního systému pěstování meziplodin současným mechanizovaným zemědělským postupům.

Pěstování meziplodin je praxe pěstování více plodin na daném prostoru. V průběhu času a po celém světě se meziplodiny používaly k lepšímu přizpůsobení požadavků na plodiny dostupnému slunečnímu světlu, vodě, živinám a práci. Výhodou pěstování meziplodin oproti pěstování jediné plodiny (pěstování jediné plodiny na poli) je, že konkurence o zdroje mezi jednotlivými druhy je menší, než existuje v rámci stejného druhu.

Zdroj: Pásové pěstování meziplodin (Pm1763) leden 1999 – Iowa State University, University Extension

Ohrady mohou mít mnoho dalších tvarů:

Zigzagový vzor ohrady zvyšuje její odolnost proti větru a snižuje pravděpodobnost, že bude převrácena.
V suchém podnebí lze k zachycení větrem navátých nečistot, organické hmoty, vody a semen použít okraje s důlky, podobné vaflovači.
Přístup k udržování pěstebních ploch umožňují mírně zpevněné cestičky vedoucí podél obrysu svahu.
Pomocí ostře zakřivených ohraničení lze vytvořit „sluneční past“, která chrání rostliny před větrem a maximalizuje teplo.

Spirálové vzory

Spirála je dalším vzorem, který se v přírodě často vyskytuje, a tento tvar lze rovněž využít ke zvýšení množství produkčních okrajů, s nimiž můžeme pracovat.

Spirálový vzor v květině

Spirálový vzor ve schránce nautilus

Když využijeme vzor spirály v našich návrzích, použijeme vzor ve třech rozměrech, náš spirálový vzor může stoupat do vzduchu, nikoliv jen ležet na zemi.

Nejběžnější aplikací této techniky návrhu je bylinná spirála, jak je zobrazeno níže. Typická šířka bylinkové spirály je přibližně 1,6 m (něco málo přes 5′) v průměru.

Při použití tohoto rozměru vidíme, že jednoduchý kruhový záhon má plochu 2,0 m čtverečních, ale pokud vytvoříme kopeček půdy vysoký 0,5 m, naše plocha, kterou máme nyní k dispozici, se zvětší na 2,4 metru. To představuje 20% nárůst plochy. Čím vyšší je spirála (v rámci možností), tím větší plochu navíc získáme.

Další výhodou, kterou získáme s bylinkovou spirálou, je více mikroklimat, která se vytvoří.

Strana přivrácená ke slunci je teplejší a kopeček působí jako tepelná hmota, což zvýhodňuje bylinky milující slunce a ty, které potřebují více tepla.
Strana přivrácená ke slunci je stinnější a upřednostňuje stínomilné byliny
Vrchní část bylinkové spirály je sušší, protože voda z ní snadněji odtéká a upřednostňuje byliny, které preferují suché podmínky
Spodní část bylinkové spirály je vlhčí a upřednostňuje byliny, které mají rády více vláhy

Vyvýšená konstrukce umožňuje pěstovat rostliny, které nemají rády nadměrnou vlhkost půdy, v oblastech, které mohou být podmáčené.

Díky jediné konstrukci můžeme zahradničit vertikálně a zvýšit tak dostupný okraj, vytvořit více mikroklimat, zvýšit výnosy a produktivitu a dodat zahradnímu prostoru vizuální zajímavost.

Závěr

Zvětšením okrajů v našich návrzích rozšiřujeme rozhraní s okolními ekosystémy, zachycujeme více energie a materiálů, které se pohybují našimi systémy, a v konečném důsledku zvyšujeme výnosy a produktivitu.

Vzorce okrajů mohou mít různé tvary – mohou být zvlněné, laločnaté nebo klenuté, klikaté nebo spirálové. Vyvýšené kopečky jako okraje zvětšují pěstební plochu, poskytují ochranu proti větru, zlepšují odvodnění a vytvářejí více mikroklimat.

je důležité, abychom zvolili nejvhodnější druh okrajových vzorů pro naše prostředí. Různé systémy budou vyžadovat různé přístupy a faktory, které musíme při výběru vzoru okraje zohlednit, jsou krajina, měřítko, klima a druhy rostlin.

Systémy malého měřítka mohou podporovat větší složitost vzorů, zatímco u systémů velkého měřítka je nejlepší zachovat jednoduché vzory, aby se minimalizovala práce potřebná k jejich vybudování a údržbě.

Teď, když můžeme napodobit přírodní vzory, abychom optimalizovali efektivitu našich zahrad, můžeme mít zahrady, které budou vypadat přirozeněji a estetičtěji a budou také produktivnější!