Lesní detektivové spolupracují s FSC na nových technologiích pro odhalování nelegálního dřeva

Aby bylo možné původ palisandrového dřeva ověřit, srílanské úřady zaslaly vzorky do laboratoří v Oregonu, které v té době testovaly novou zbraň v boji proti nelegální těžbě dřeva – hmotnostní spektrometr s pořizovací cenou 200 tisíc dolarů. Stačilo pár sekund analýzy na spektrometru a vědcům z forenzní laboratoře US Fish and Wildlife Service v americkém Ashlandu se podařilo odhalit, že vzorky dřeva ze Srí Lanky nesou neklamné chemické známky toho, že pochází z madagaskarského palisandru, jehož dřevo nelze žádným legálním způsobem z ostrova exportovat.

Globální obchod s ilegálně vytěženým dřívím je po krátkém poklesu na přelomu tisíciletí opět na vzestupu. Interpol odhaduje, že 15 až 30 procent světového obchodu se dřívím porušuje buď některou z národních legislativ, nebo mezinárodní smlouvy a dohody. V některých tropických zemích, jako je například Demokratická republika Kongo, Laos nebo Papua-Nová Guinea představuje nelegální těžba dřeva až 70 procent z celkového objemu domácí produkce. Zpráva Mezinárodní unie lesnických výzkumných organizací se sídlem ve Vídni (IUFRO) z roku 2016 odhaduje, že trh s nelegálně vytěženým dřívím má roční obrat v hodnotě mezi 10 až 100 miliardami amerických dolarů.

Některé z ekonomicky vyspělých států jako například USA, Jižní Korea a země EU zakázaly dovoz nezákonně vytěženého dřeva a z něj vyrobených produktů a dodavatelé jsou nuceni dostatečně prokázat, že jimi dovezené dřevo je v pořádku. Také Úmluva o mezinárodním obchodu s ohroženými druhy volně žijících živočichů a rostlin (CITES), kterou podepsalo celkem 183 států, zakazuje či alespoň výrazně omezuje obchodování s nejohroženějšími druhy. V roce 2016 přibyly na seznam dřev, se kterými je zakázáno obchodovat, i všechny druhy palisandru z rodu Dalbergia.

Fakt, že vznikají takovéto zákazy a úmluvy naznačuje, že světový obchod s nelegálním dřevem prosperuje – zčásti i díky tomu, že jako zločin je jen velmi obtížně odhalitelný. Od Brazílie přes Madagaskar až ke Karpatům putují stromy z lesů až do obývacích pokojů po klikatých stezkách, kterými lze nelegální kontraband propašovat a nebo ho na nich skrýt. Jediný kus překližky může obsahovat dřevo až 18 různých tropických druhů stromů. Nelegálně pokácené dubové dřevo z Ruska může odcestovat do Vietnamu, kde je zpracováno na stůl a ve chvíli, kdy se dostane k obchodníkovi v USA, je jeho původ už dávno záhadně pozměněný.

Není tajemstvím, že s úředními listinami, které doprovází každé vytěžené dřevo, lze velmi snadno manipulovat. Ti, jejichž úkolem je s tímto druhem podvodů bojovat a firmy, které jsou k tomu současnou legislativou také tlačeny, obrací svůj zrak k technologiím, které jsou schopné odhalit v jednotlivých dřevinách známky toho, že nebyly vytěženy legálně. Vědci nyní pracují na souboru nástrojů, pomocí kterých budou moci ze vzorku odhalit nejen druh dřeviny a zemi, ale i konkrétní oblast původu. Díky pokroku v technologiích identifikace chemických a genetických stop je v současnosti možné určit, kde strom rostl, a to v některých případech až do konkrétního porostu. Některé z těchto nástrojů jsou využívány k chytání zločinců už dnes.

Existuje ale několik vážných překážek, které brání tomu, aby byly tyto techniky využívány jako součást běžné praxe. Jednou z největších je nedostatek referenčních vzorků, se kterými by bylo možné porovnat podezřelý vzorek dřeva. I v tomto ohledu je ale vidět určitý pokrok směrem k vytvoření „knihovny“ světových lesů. Americká vláda spolu s mezinárodními partnery letos v únoru prohlásila, že udělá vše pro zajištění zdrojů k vytvoření a správě sbírky tisíců georeferencovaných vzorků stromů.

„Věřím, že během pěti až deseti let budeme moci určit původ jakéhokoli výrobku ze dřeva na světě,“ říká Phil Guillery, vedoucí oddělení pro integritu dodavatelského řetězce Forest Stewardship Council (FSC) v Bonnu, nevládní organizace spravující dobrovolný certifikační systém a jednoho z hlavních hnacích motorů výše uvedené iniciativy. „Vědu nejde jen tak oklamat,“ doplňuje Guillery.

Anatomie zločinu 

Výhledu z kanceláře Petera Gassona v londýnské Královské botanické zahradě v Kew dominuje obří eukalyptus. V pracovně tohoto vědce studujícího stavbu dřeva najdeme řadu kuriozit, například „dubové“ rolety, které, jak se nakonec ukázalo, byly vyrobeny z měkkého dřeva, nebo překližku z Číny s podezřelou dýhou. V laboratorním archivu se nachází více než 36 tisíc preparátů původem z rozsáhlých sbírek kewské botanické zahrady. Pod mikroskopem lze u každého vzorku identifikovat více než sto různých znaků, pomocí kterých je možné určit jeho totožnost.

Pod kůrou stromů se obvykle nachází dva druhy dřeva. Svrchní vrstvu představují cévy, které tvoří xylém a jejich úkolem je zásobovat strom vodou a minerály. Ve vnitřní vrstvě, označované jako jádrové dřevo, zamezuje pryskyřice funkčnosti většiny cév. Při příčném řezu kmenem je možné pozorovat letokruhy, zatímco podélný řez odhalí viditelné vláknité žilkování, pro dřevo tak typické. V závislosti na rodu pak můžou být vlákna rozmístěna v úhledných soustředných kruzích, nebo můžou být v kmeni volně rozptýlena.

V Gassonově pracovně najdeme stovky tajuplných příruček o anatomii dřeva – „ale většinou je to všechno tady,“ říká a ukazuje si přitom na hlavu. Pochopit zvláštnosti každého ze třiceti tisíc druhů stromů na světě mu zabralo více než třicet let a jeho vědomosti jsou tedy nedocenitelné. Avšak kvůli snižujícím se rozpočtům je Gasson jediným anatomem dřeva v Kew a současně také jedním z pouze 131 členů Mezinárodní asociace anatomů dřeva.

Přitom po odbornících na stavbu dřeva je momentálně větší poptávka než kdy jindy. „Být anatomem dřeva je zrovna teď to nejvíc sexy povolání na světě,“ potvrzuje Alex Wiedenhoeft, Gassonův kolega z laboratoře US Forest Products v americkém státě Wisconsin.

Geraldu Kochovi z Thünenova centra pro výzkum původu dřeva v Hamburku se podařilo nauku o stavbě dřeva značně proslavit, když se mu pomocí ní povedlo odhalit dalekosáhlý skandál, který zahrnoval dodávky dřevěného uhlí do Evropy. V roce 2017 kontaktovala Kocha německá kancelář Světového fondu na ochranu přírody (WWF) s podezřením, že německé domácnosti dlouhodobě nevědomky nakupují dřevěné uhlí, které je vyráběno ze dřeva z chráněných lesů.

Dřevěné uhlí samo o sobě je příliš křehké na to, aby z něj bylo možné odkrojit tenkou vrstvu , kterou vědci potřebují pro mikroskopickou analýzu. „Když se uhlík pokusíte rozkrojit nožem, rozdrobí se vám na prášek,“ vysvětluje Koch. Jeho tým proto musel přijít s úplně novou metodou, kdy za pomoci 3D reflexního mikroskopu digitálně zrekonstruuje plátky uhlí z jeho nepravidelných úlomků. Jednalo se o historicky první využití této technologie při analýze dřeva.

Data z analýzy, kterou Koch provedl, poté dostal do rukou odborník na lesnické právo Johannes Zahnen z německé pobočky WWF. To mu stačilo ke zjištění, že 40 % analyzovaných vzorků dřevěného uhlí určeného ke grilování pocházelo z tropických zemí.

„Všechny nás to překvapilo,“ říká Zahnen. Vybaven těmito a dalšími zjištěními o původu dřeva od Geralda Kocha se mu odařilo zjistit, že velká část německého dřevěného uhlí ve skutečnosti pochází z Paraguaye a Nigérie, tedy ze dvou zemí, ve kterých je nelegální těžba dřeva hojně rozšířená. Tato zjištění odstartovala podobná vyšetřování po celé Evropě, díky kterým se nakonec podařilo odhalit rozsáhlé podvody s dřevem na Ukrajině.

Nedostatek odborníků na anatomii dřeva mezitím inspiroval k častějšímu využití automatizace. Johnu Hermansonovi z wiedenhoeftské Forest Products Laboratory se podařilo vyvinout takzvaný XyloTron, technologickou novinkou, od které si její tvůrci slibují, že bude sloužit jako rychlý terénní nástroj, pomocí kterého budou moci inspektoři označit dřevo, jehož původ je třeba důkladněji ověřit. Přístroj, který je momentálně v testovací fázi, bude vybaven kamerou a počítačem s databází referenčních snímků dřevních typů, díky kterým bude schopen určit druh dřeva.

Kriminálka Dřevo 

I s použitím technologií jako je XyloTron nebo Kochův 3D mikroskop se ale odborníkům na stavbu dřeva jen zřídka daří určit zcela přesně původ nebo druh určitého stromu. To představuje důležitý detail, neboť legálnost spočívá často v tom, odkud daný druh pochází.

Tento druh informace si potřebovala před několika lety opatřit i washingtonská Environmental Investigation Agency (EIA). Tato nezisková organizace měla tehdy podezření ohledně dodávky mongolského dubu (Quercus mongolica) pro americkou firmu obchodující s dřevěnými podlahami Lumber Liquidators. Ta podle nich nepocházela z čínských lesů, což by bylo právně v pořádku, ale byla vyrabována z lesů ve východním Rusku.

EIA tehdy spojila síly s firmou Agroisolab, která sídlí v britském Welburnu a neměckém Jülichu. Jejím úkolem bylo určit přesný původ dřeva. Agroisolab použila ke zjištění původu dřeva analýzu poměru stabilních izotopů. Ta zkoumá proměnlivost v poměrech několika neradioaktivních izotopů kyslíku, vodíku a dusíku. Tyto poměry se liší v závislosti na horninových a klimatických podmínkách oblastí a zanechávají stopu v pletivu stromů, když čerpají vodu a živiny.

„Použití této metody pro zkoumání původu stromů bylo obtížné,“ říká Roger Young, výkonný ředitel Agroislabu. Její úspěch je totiž založen na mapě izotopových poměrů pro danou rostlinu v celém zkoumaném regionu. Příslušné referenční vzorky musí být odebrány velmi pečlivě, říká Bernd Degen, vedoucí Ústavu pro lesní genetiku v německém Grosshansdorfu. Geografické faktory, jako je například vzdálenost od vodního toku, můžou ovlivnit poměr izotopů. Dokonce i letokruhy uvnitř jednoho stromu se z hlediska izotopového poměru můžou lišit v závislosti na podmínkách, které panovaly v jednotlivých letech, kdy jedinec rostl.

Vyšetřovatelé z EIA, kteří se zabývali zkoumáním původu dřeva pro Lumber Liquidators, dostali k dispozici dřevo z ruských pil a od čínských výrobců dřevěných podlah, a odeslali je do Agroisolabu. Narazili ale na další problém. Laboratoř sice měla k dispozici dostatek referenčních vzorků dubu z jiných částí světa, ale chyběly jim vzorky z Ruska a z Číny, odkud mělo podezřelé dřevo pocházet. Vyšetřovatelé z WWF, kteří na případu spolupracovali s EIA, se tedy vydali do východního Ruska, kde odebrali vzorky z padesáti lokalit. Izotopy z těchto vzorků ukázaly jasnou korelaci – dubové parkety pocházely z Ruska, nikoliv z Číny.

EIA předala svá zjištění americkým federálním úřadům, které se dodávkami dubového dřeva pro Lumber Liquidators také zabývaly. Izotopová data potvrdila důkazy, které se americkým úřadům již podařilo získat z firemních dokumentů. Společnost se v roce 2016 přiznala a souhlasila se zapacením pokuty ve výši třinácti milionů amerických dolarů – nejvyšší, jaká kdy byla vyměřena americké firmě za pašování nelegálně vytěženého dřeva.

Analýza stabilních izotopů tento případ sama o sobě nevyhrála, ale jak se nechalo slyšet americké Ministerstvo spravedlnosti ve svém tiskovém prohlášení, pokud by tato metoda byla dostupná už na začátku celého vyšetřování, „možná by bylo porušování zákona ze strany Lumber Liquidators odhaleno už před lety, čímž by se podařilo zamezit toku peněz na financování nelegální těžby do Číny a na Ruský Dálný východ.“.

Tento případ změnil situaci poukázáním na skutečnost, že je možné určit, kde byl strom vytěžen, říká genetička Meaghan Parker-Forney z washingtonského World Resources Institute. A dodává, že „podpora od americké vlády ukázala lidem, že tyto metody jsou potenciálně velmi cenné v boji proti nelegálnímu obchodu a možná bychom se jimi měli skutečně zabývat“.

Profil borovice 

Vůně kadidla z agarového dřeva a nezaměnitelná barva palisandrového dřeva jsou výsledkem chemického složení dřeva, které se liší geneticky a v závislosti na prostředí. Ve Fish and Wildlife Service Forensics Lab umí odhalit tyto chemické otisky v reálném čase pomocí pokročilé metody známé jako Time-of-Flight (TOF) hmotnostní spektrometrie. Při této metodě jsou úlomky dřeva o velikosti párátka bombardovány vysokoteplotním proudem iontů helia. Tyto ionty sbírají molekuly z povrchu, ionizují je a ženou do hmotnostního spektrometru, ve kterém prochází elektrickým a magnetickým polem, které od sebe oddělí jednotlivé ionty na základě jejich hmotnosti a ty pak vytvoří určité spektrum. Pokud máme dobrou sbírku referenčních vzorků, můžeme dokonale odlišit dva druhy, které by jinak anatomicky nešlo oddělit, říká chemička ze zmíněné laboratoře Cady Lancaster.

Její kolega, chemik Edgard Espinoza, který je jedním z průkopníků v používání této metody pro zkoumání dřeva, se zabývá kontrolou podezřelého zboží pro americké celní úřady od roku 2013. Do jeho rukou se dostala i zmiňovaná zásilka palisandrového dřeva ze Srí Lanky. Spolu s Cady Lancasterovou vytvářejí sbírku tisíců referenčních vzorků z celého světa. Ta obsahuje už všechny komerčně obchodované druhy, které jsou uvedeny v rámci úmluvy CITES.

Genetická daktyloskopie představuje další ze slibných technik zkoumání původu dřeva. Tento přístup analyzující unikátní genetické složení jednotlivých stromů zaznamenal již určitý úspěch. Při pátrání po pachatelích, kteří v roce 2015 nezákonně pokáceli javory velkolisté (Acer macrophyllum) ve washingtonském Gifford Pinchot National Forest, použili vyšetřovatelé tuto techniku k určení původu dřevěných desek, které zabavili v místní pile. Tehdy se jim podařilo vystopovat původ desek až k jednotlivým pařezům v lese, ze kterých dřevo pocházelo.

Takto přesné závěry jsou ale vzácné především kvůli globální povaze nelegální těžby dřeva. Výzkumníci tedy doufají ve využití genetické variability k určení původu podezřelého dřeva na úrovni místních nebo regionálních populací druhů stromů. Díky tomu by bylo možné prokázat, že zásilka mahagonu deklarovaná původem z Brazílie nese ve skutečnosti genetický profil stromů ze sousední Kolumbie.

K tomu a také dalšímu využití bude nicméně nejdříve třeba vytvořit georeferencovanou knihovnu světových lesů. Většina ze stovek tisíc již sebraných vzorků dřeva bohužel postrádá data o svém přesném původu. Výzkumníci se proto rozjíždějí po světových lesích, aby v nich nasbírali vzorky.

Knihovna stromů 

Vysoká vlhkost ani bodavý hmyz deštného pralesa Francouzské Guayany nebylo to, co nejvíce trápilo ekologického genetika Niklase Tysklinda z Francouzského národního ústavu pro zemědělský výzkum v Paříži. Byli to botanici, kteří ho na jeho expedici v roce 2014 doprovázeli.

Tysklind chtěl získat vzorky dřeva a listů Manilkara huberi, jednoho druhu ze stromů obecně známých jako balatá, pro LargeScale Project vedený ústavem v Thünenu za účelem vytvoření referenční genetické databáze stromů v Africe a latinské Americe.

Botanici, kteří byli součástí expedice, nicméně zjistili, že balatá nejsou jeden, ale snad až desítky druhů stromů. „Když počet druhů tohoto stromu dosáhl 16, začalo to vypadat beznadějně,“ říká Tysklind. Právě úkoly jako je tento dělají z vytváření referenčních map a databází skoro nadlidský úkol.

FSC se nyní snaží tomuto úsilí napomoci. Spolu s botanickou zahradou v Kew, americkým Forest Service, Agroislabem a dalšími organizacemi tvoří Global Timber Reference Project. Jeho cílem je sběr vzorků dřeva z více než patnácti set certifikovaných lesů ze sítě FSC po celém světě, který bude splňovat technické požadavky různých identifikačních technik. Každý vzorek bude přesně lokalizován a vypraven na cestu do archivu tak, aby mohl být použit jako věrohodný důkaz při soudním řízení.

Žádná databáze nezastaví nelegální kácení lesů. Nicméně právní zástupci, neziskové organizace a vědci mají nyní důvod alespoň k mírnému optimismu a naději, že se jim podaří zvrátit boj s nezákonným obchodováním se dřevem na svou stranu. „Jakmile obchodníci zjistí že existuje spolehlivá metoda, bude to mít stejný efekt jako jako kdybychom postavili do každého lesa policejní hlídku,“ říká Young. „Šance, že se budou chyceni, se už nerovná nule.“

Autor: Aisling Irwin

Překlad: FSC ČR

Originální verze tohoto článku vyšla na serveru časopisu Nature. (odkaz na originální článek zde)

Více informací o Global Timber Reference a zapojení FSC najdete například v tomto videu od BBC

sdílet článek