Hydrolog Václav Šípek: Voda je. Rozhodují ale extrémy, ne průměr

Česko vysychá na troud. Podle vědců a portálu Intersucho procházíme nejsušší a nejhorší epizodou za posledních 500 let. Průměrný deficit srážek se za pět let od roku 2015 pohybuje celostátně na úrovni zhruba 400 milimetrů, dvakrát pod vodní bilancí z let 1961–2000.

Je opravdu tak zle? „Vodu budeme mít vždy, jen se musíme naučit ji jinak distribuovat,“ říká Václav Šípek, jeden ze zhruba stovky hydrologů/vědců „malého českého rybníku“.

Sucho v České republice bylo 19. května viditelné dokonce i z vesmíru. Satelity Evropské vesmírné agentury naměřily nejnižší vlhkost půdy za posledních šest let. V některých oblastech byl rozdíl oproti průměru až 30 procent.

Nejhorší to bylo na Olomoucku a Ústecku. Právě ten den jsme si povídali s RNDr. Václavem Šípkem, Ph.D., hydrologem z Ústavu pro hydrodynamiku Akademie věd České republiky o „katastrofálním“ suchu… A den na to začalo vydatně rozpršet.

Vlastně od té doby až do konce 2020 roku bylo vody dost… Nebo?

Je současné sucho nejhorší v dějinách Česka?Je větší výpar vody ze smrkového porostu, bukového nebo travního?Je injektáž vody z řek do podzemí nejefektivnější?Je Česko technologicky připravené na středomořské podnebí?

Vizitka

RNDr. Václav Šípek, Ph.D. (*1983)

Hydrolog z Ústavu pro hydrodynamiku Akademie věd České republiky.

Na Katedře fyzické geografie a geoekologie PřF UK vyučuje hydrologické modelování.

Je vedoucí výzkumného týmu hydrologie, který se dlouhodobě zabývá pohybem vody na pomezí atmosféry a půdy. Jejich práce je stěžejní v tom smyslu, že měří a modelují nasycení půdního profilu. Množství půdní vláhy je důležité pro hydrogeology v momentu, kdy se voda dostane do hloubek, kam už nedosahuje kořenový systém vegetace, hydrologické předpovědní systémy a pro plánování v oblasti zemědělství.

Jedenáctý rozhovor časopisu 21. STOLETÍ

Ministerstvo životního prostředí se nedávno pochlubilo, že od roku 2014 investovalo do více než 14 000 projektů zaměřených na sucho téměř 11 miliard korun. Že založilo Národní koalici boje proti suchu, kde všechny stávající i navrhované programy konzultuje se špičkovými experty z akademické sféry i z praxe.

Bojujeme tedy se suchem dost chytře, aktivně a efektivně?

Myslím si, že by to mohlo být lepší (úsměv). U nás je opravdu velká mezera mezi tím, co se ví, že by bylo dobré dělat a tím, co se reálně dělá. Je strašně těžké převést výsledky výzkumu do praxe. Kdyby se to někomu povedlo, tak si myslím, že bychom na tom byli podstatně lépe.

Výzkumné instituce se sice snaží důležité informace zveřejňovat, říkat, dávat stanoviska, ale teď jde o to, jestli je někdo poslouchá. Je škoda, že nejprve musí nastat veliký problém, aby si ho někdo uvědomil a vytáhlo se ze šuplíku něco, co se už dávno ví.

Ta rezistence vůči změně přemýšlení je ohromná.

Teď to vypadá, že nastal velký problém… Je na čase vytáhnout ze šuplíků „zázrak“.

Naše specifikum je, že nemáme žádnou vodu, která k nám přitéká. Jsme střechou Evropy. Srážky u nás nejsou příliš velké, ale na to, co se reálně (s)potřebuje, si pořád myslím, že je vody dost. Jde hlavně o to, jak se s ní nakládá.

Máte země, které fungují s daleko menším množstvím vody a fungují skvěle – Singapur, Izrael. Technologie i vodní hospodářství jsou poměrně vyspělý sektor, takže ty možnosti tady jsou. Do budoucna se u nás nemá měnit množství srážek, ale především jejich rozložení.

Bude více pršet v zimě, méně v létě. A v létě se bude měnit intenzita dešťů. To ukazují v průřezu všechny klimatické modely. Když nastavíme naši vodohospodářskou soustavu a chování na to, že srážky budou mít jiný charakter, že budeme mít méně vody ze sněhu a v létě půjde o kratší a intenzivnější epizody, tak se pořád můžeme mít stejně. Dobře.

Hydrologové, hydrogeologové, meteorologové, bioklimatologové bijí na poplach z hlediska čísel. Faktem je i to, že Česko zažívá sucha opakovaně. Co když je to jen další suchá epizoda v historii?

Máte pravdu. Velikánské sucho bylo také v letech 1861–1875. Právě to způsobilo rozvoj kvantitativní hydrologie v Čechách, protože najednou bylo vody podstatně méně. Začalo se zkoumat, kolik vody v řekách vlastně teče.

Začala se instalovat měřící zařízení. Jednalo se o sucho, které trvalo 13–15 let. Takže to, co teď prožíváme, je sice intenzivní, ale není to nic, co by tady nikdy nebylo. Jenom se na to zapomnělo.

Stejně jako na katastrofické sucho v roce 1947, které bylo jednou z příčin následného Vítězného února.

Musíme být připravení na sucho, ale i na vodu. Klidně mohou za dva roky přijít povodně. Jsme region, který bude na rozhraní suchých a vlhčích period, vždy tomu tak bylo, ale teď to může být o trochu intenzivnější, extrémy markantnější.

A vždy rozhodují extrémy, ne průměr.

Box

Sucho v ČR

Kniha Sucho v českých zemích uvádí jako extrémní suché epizody z období přístrojových pozorování roky: 1808, 1809, 1811, 1826, 1834, 1842, 1863, 1868, 1904, 1911, 1917, 1921, 1947, 1953/54, 1959, 1992, 2000, 2003 a 2007.

Ta nejextrémnější epizoda trvala od dubna do října 1947, kdy na Slovensku hrozil hladomor.

Jaká je skladba povrchové a podzemní vody v Česku?

V současné době bereme 50 % pitné vody z povrchových vod, dalších 50 % z podzemních vod. Většina zemí přitom bere většinu pitné vody z vod podzemních.

Máme stavět přehrady, jezera, rybníky…?

Něco stavět musíme. Jde to všechno v duchu filozofie, že voda bude jednou jinak distribuovaná a my ji musíme více zachytávat. Ve chvíli, kdy máme hospodařit se stejným množstvím vody, která bude získávaná z menšího množství intenzivnějších epizod, tak si myslím, že tohle musí být jedno z řešení.

Co nejvíce vody bychom měli zadržovat i v krajině, dělat protierozní opatření, aby se voda infiltrovala a rychle neodtékala. Potřebujeme také zachytit vodu v polích, na loukách, rozdrobit obří lány polí remízky jako to dělali naši předci.

Jak se uměle infiltruje voda do podzemí?

Jedná se obyčejně o infiltrační lóže. Využijete nějaké území, hydrogeologicky propustné, kde sejmete pryč svrchní půdu. Uděláte jakési štěrkové lóže. Krásný příklad je v obci Káraný ve Středočeském kraji u řeky Jizery.

Vodárna Káraný bere vodu podzemní, ale jde vlastně o vodu, která vznikla infiltrací z řeky. Je to celkově velmi elegantní a jednoduché řešení. Ve chvíli, kdy máte vysoký vodní stav v toku, odčerpáte vodu do nádrží a ona se postupně vsákne do podzemí.

Existuje řada míst, kde by se tato umělá infiltrace mohla využívat.

Lepší než stavět 30 let přehradu za miliardy, i když i ty potřebujeme.

Stačí, aby si někdo kompetentní řekl: „Ano, nastala nám tato kritická situace, a musíme zapojit ty nejlepší technologie.“ Nemusíme a ani nemůžeme aplikovat některá komplikovaná řešení např. v podobě odsolovacích stanic jako Izrael.

Navíc jsme technologicky vyspělá země i z hlediska vodohospodářského. Máme velice propracovaný systém, akorát je jen nastavený na jiné klimatické podmínky. Chce to jen vůli.

Vaše skupina se ale zabývá vodou trochu jinak. Zkoumáte hydrologický systém a koloběh vody na rozhraní půda – rostlina – atmosféra.

Máme asi 40 měřicích zařízení, ale ne na celém území republiky. Aktuálně se zabýváme především horskými oblastmi – jsme především na Šumavě a trochu v Krkonoších.

To je malá část Česka, zato velká oblast, když se řekne Šumava. Kde přesně?

Naše stěžejní místo je malé povodí Liz ležící u Vimperka. Pracujeme ale také na větších povodích Modravského a Roklanského potoka. Ono na 100 km2 máte problém změřit všechny toky vody –dost dobře to ani nejde.

Na těch 100 km2 máme asi 10 měřících stanic, obdobné množství pak máme v rámci 1 km2 na povodí Liz, kde měříme do většího detailu. Jde nám o popis procesů, které se v krajině dějí a které se následně přidávají do modelů většího měřítka.

Ty pak už lze využít pro počítání celé republiky.

A můžete porovnávat v čase?

U Vimperka nasycení půdního profilu začali vědci zkoumat experimentálně už někdy v 80. letech, což bylo naprosto fantastické. S větší intenzitou se tam půdní vláha měří od roku 2000. Takže máme 20 let dat a měření.

Zrovna Šumava – okolí Modravy – je poměrná mokrá. Všude jsou slatě, mokřady, močály, potoky. Tahle část srážkami překračuje roční průměr na republiku snad až třikrát. Co říkají tvrdá data o suchu ve slatích…?

…že se nezdá, že by byla půdní voda nějak zvlášť ovlivněná. Daleko více jsou zasaženy hladiny podzemích vod a celkový odtok z území. Ale je to dané právě specifickou lokalitou, protože jak jste správně podotknul, více tam prší.

Horskými oblastmi se zabýváme právě proto, že v těchto oblastech prší daleko více oproti průměru. Jestli je průměr České republiky kolem 700 mm srážek za rok, tak na hřebenech Šumavy jde určitě o 1500 mm a více, což je ohromné množství vody.

Ano. Šumava vysloveně „plave“ ve srovnání s jižní Moravou.

Ano, jsou roky, kdy na některých místech Šumavy spadne třeba i 2000 mm srážek ročně. V nížinách, kde jsou problémy s vodou největší, ať už jde o jižní Moravu nebo severozápadní Čechy, napadá kolem 400–500 mm.

Tyto horské oblasti proto přeneseně řečeno dotují vodou oblasti níže položené. Na základě našich měření to však vypadá, že zatím nedochází z dlouhodobého hlediska k ubývání půdní vody. To ale neznamená, že tam v posledních pěti letech není vody méně.

Zatím to však není statisticky prokázaný trend. Nutno ale podotknout, že ta hranice je velice tenká.

Mokřady se ale chovají jinak než normální půda, ne?

A to je právě zajímavé, že ano i ne… Mokřady (nebo rašeliniště) jsou totiž děsivě specifické a zajímavé krajinné prvky. Když se podíváte do staré literatury, tak zjistíte, že mokřad funguje jako houba – při deštích nasákne vodu a ve chvíli, kdy je sucho, tak vodou dotuje vodní toky.

V posledních letech se ale ukazuje, že tato myšlenka není pravdivá, přestože si to mnozí lidé stále myslí. Mokřady totiž vodu v suchu příliš nepouštějí. První pramen, který vyschne, je vždy ten z rašeliniště – přestože je rašeliniště nasáknuté vodou, tak ta v něm zůstává.

Ve chvíli, kdy hrozně moc naprší, rašeliniště většinu srážkové vody pustí pryč. V bezsrážkových obdobích ale pramen vyschne. Anebo ji velmi pomalu vypouští ze spodních vrstev, to však prozatím nemáme experimentálně ověřené.

Na co je tedy dobré rašeliniště udržovat?

Rozhodně na biodiverzitu a na mikroklima. Z hlediska teploty, z hlediska vlhkosti vzduchu. Důvody jsou z mého pohledu jiné, než že by v případě sucha měly nadlepšovat průtoky.

To není nad mokřady alespoň větší výpar, aby voda zůstala v dané lokalitě v atmosféře?

To jsou velice aktuální otázky, protože to jsme přesně zkoušeli v minulém roce, kdy jsme na rašeliništích modelovali výpar. Rádi bychom se ale v budoucnu dostali také k samotnému měření. Vypadá to, že rašeliniště nevypařuje nějak více vody. Naopak.

Když jsme na Šumavě srovnali jednu plochu rašeliništní a jednu plochu s normální minerální půdou – s bukovým či smrkovým porostem – vyšlo nám, že celkový výpar z té normální půdy je vyšší. Kolegové mají nyní v laboratoři rozjetý pokus zaměřený na výpar z rašelinišť v horkých a suchých dnech.

V literatuře jsme totiž našli zmínky, že ve chvíli, kdy je rašeliniště nasáklé vodou a je velké sucho – neprší –, tak se na povrchu udělá taková proschlá krusta rašeliníku, která brání výparu.

A co porovnání výparu jezera vs. normální vegetace?

Samozřejmě se z jezera vypařuje více, to v každém případě. Vegetace klade výparu trochu odpor.

Jak z hlediska hydrologie/meteorologie pomáhá napouštění uhelných jezer Matylda, Milada a Most na Ústecku? Dá se spočítat, jestli taková jezera mohou v nějakém delším horizontu změnit krajinu v tom smyslu, že by výpar severní Čechy více zadotoval srážkovými úhrny?

V první řadě je jakékoli zadržování vody pozitivní věc. Shodou okolností jsem asi měsíc zpět něco hledal a narazil na to, že Ústav fyziky a atmosféry AV ČR dělal studii ovlivnění mikroklimatu jezerem Most.

A skutečně zjistili, že mikroklima ovlivněné je. Už ale nikdo nezkoumal – alespoň jsem to nenašel –, jestli se vlhkost vzduchu zvedne natolik, aby to způsobilo zvýšení srážek. Já jsem to před časem hledal v kontextu lesa, protože z lesa se vypařuje více vody než z holé půdy nebo z pole.

To vážně? Vždyť se říká, že les drží vodu, vlhkost, ochlazuje teplotu…

Les určitě snižuje teplotu vzduchu a bude v něm i větší vlhkost, ale největší rozdíl je v množství vody zachycené z každého deště, které se bez kontaktu s půdou vypaří zpět do atmosféry (tzv. intercepce).

To je v lese daleko větší.

To ano, je aspoň nad lesem větší srážkový úhrn?

Snažil jsem se dohledat, jestli někdo někdy popsal změnu malého hydrologického cyklu – tedy koloběhu vody v rámci pevniny. Našel jsem pár let staré studie z Francie, kde doslova říkali: „Ano, nad lesem více prší.

“ Jenže ty lesy pokrývaly 20 000 km2.

Skoro třetina Česka.

Právě, trochu jiný vzorek. Ale zpět k jezerům… Nemyslím si, že by 300hektarové jezero způsobilo větší srážkové úhrny.

Zkoušel jsem hledat i na příkladu Třeboňské pánve, jestli jsou tam srážkové úhrny ovlivněné množstvím rybníků. Nedohledal. Ale příliš bych na to nesázel.

Většinu lesních porostů u nás tvoří jehličnany. Dá se spočítat, kolik si třeba 80letý smrk nechá vody pro sebe a kolik se z něj vypaří?

Ano, tohle víme, umíme a počítáme právě na Šumavě u Vimperka. Srovnáváme tam tři typy porostů: travní, bukový a smrkový.

Průměrné rozdíly nejsou zase tak velké. Ty nastávají až v kritických okamžicích, třeba uprostřed léta, kdy je největší sucho. Pak, a to máme jak změřené, tak zmodelované, bukové porosty vytáhnou z půdy nejvíce vody.

Je to ale dané zase více faktory. Smrkové porosty například nemají tak hluboké kořeny a nesáhnou si na hlubší vodu anebo přestávají transpirovat ve chvílích velkého nedostatku vody v ovzduší. Proto třeba smrk uschne a buk ne.

Naopak smrk spotřebuje více vody přes zimu, kdy buk ztrácí listy a na počátku sezóny je tedy půda sušší ve smrkovém lese. Kdybyste se na to podíval čistě statisticky na základě dat a pouze z hlediska množství půdní vody, tak nejvhodnější by bylo les vykácet, aby veškerá voda zůstala v půdě.

Ale to je samozřejmě nesmysl…

Navíc by se zvýšila teplota v krajině a utnula se zpětná vazba vody.

Přesně… Z jiného pohledu – pohledu vody – je třeba lepší smrk, jelikož prostě uschne a vodu v půdě nechá. Proto tady dochází, a bude docházet dál a dál, k transformaci lesních porostů. A to uměle, třebaže příroda toto umí dost efektivně i sama.

Více se u nás budou vysazovat listnaté stromy, které jsou efektivnější v odběru vody. A je to zejména o tom, že mají hlubší kořeny. Nedávno bylo popsáno – a je to velice zajímavá věc –, že smrk, ve chvíli, kdy je v atmosféře velký deficit vzdušné vlhkosti, se chová z hlediska spotřeby vody ekonomicky.

Při nedostatku vláhy ve vzduchu prostě utlumí transpiraci a začne schnout. To je to, co se nyní děje.

Transpirace – je výdej vody povrchem rostlin (listem). Je ukončením tzv. transpiračního proudu, který vede vodu z kořenů cévními svazky do listů.

Jaké průměrné množství vody si vezme průměrný smrk za rok?

Lesní porosty si vezmou přibližně 250 mm vody za sezonu, což je vlastně 250 litrů na metr čtvereční. Jde ale jen o množství na transpiraci. Z tohoto už by se dalo dopočítat, podle počtu stromů, kolik to je litrů na jeden strom.

Další část vody se spotřebuje výparem z povrchu vegetace (z intercepce). To jsme zkoumali nedávno a na naší lokalitě to bylo dalších 150–200 mm ročně. Třetí formou je výpar ze zemského povrchu. A ten se pohybuje kolem 80–90 mm, možná i 100 mm.

Díky tomu víme, že reálně se nám ve smrkovém porostu v průměru vypařuje okolo 500–550 mm v závislosti na referenčním období. Bukový porost si v průměru vezme o něco méně, ale jeho nároky jsou vyšší v letním období.

Rozdíly jsou však pouze v desítkách mm.

A co travní porost?

Transpirace trávy je nižší nebo dokonce stejná. Ve chvíli, kdy máte rozbujelou louku, může transpirovat dost podobně jako les. Avšak tráva má daleko menší záchytnou plochu z hlediska deště. Víme, že smrkový porost si z každého deště vezme v průměru 2,1–2,2 mm.

Tolik se z každého deště zachytí a vypaří rovnou do atmosféry. Tráva si vezme asi milimetr. Pod travní porost proto odtéká daleko více vody ze srážek, jelikož jí travní porost tolik nezachytí. I kdyby ji tráva později vytranspirovala stejně jako les, tak pořád jí méně vypaří zachycené z deště.

Takže výsledkem je, že půda pod travním porostem je ve srovnání s bukovým a smrkovým zdaleka nejvlhčí.

Rubriky:  Příroda Rozhovory
Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce

Související články

Nejlepší současné dokumenty zdarma na online festivalu AFO

Nejlepší současné dokumenty...

Blíží se již 56. ročník mezinárodního festivalu...
Vrcholí tření největšího hejna bolenů dravých v republice

Vrcholí tření největšího hejna...

Zajímavý přírodní jev je možné pozorovat v těchto dnech na vodárenské nádrži...
Změna migrace ryb zlepší stav chráněných biotopů na Šumavě

Změna migrace ryb zlepší stav...

Nad Údolní nádrží Lipno vyroste mobilní konstrukce, která bude sloužit k omezení...
V liberecké zoo se narodil pásovec kulovitý

V liberecké zoo se narodil...

Přestože je pásovec kulovitý (Tolypeutes matacus) chován ve více než 65...
Záhadná úmrtí orlů v USA

Záhadná úmrtí orlů v USA

Více než 25 let trápily americkou veřejnost na jihovýchodě USA záhadné úhyny...
Už kvetou!

Už kvetou!

Pro Japonsko jsou typické především okrasné třešně sakury, jejichž...
Když se rozzáří obloha

Když se rozzáří obloha

Blesky na obloze stále patří mezi nejzáhadnější přírodní úkazy. Na...
Jak na obnovu lesů?

Jak na obnovu lesů?

Káva je něco, co si každé ráno ráda vychutná část lidské populace, mnoho...
Na vině je znečištění a přenosný virus

Na vině je znečištění a přenosný...

Vědci konečně získali důkazy, že za rakovinou u lachtanů stojí pohlavně...
Nová adaptace krkavců na Aljašce: na svou kořist číhají před obchodními domy

Nová adaptace krkavců na Aljašce: na...

Každý druh, který chce přežít, musí mít flexibilní adaptační strategii....

Nenechte si ujít další zajímavé články

Která země prosperuje nejvíce na světě?

Která země prosperuje nejvíce na...

Nachází se zde nejbohatší a nejrozmanitější příroda, obrovské zásoby...
Sopečné peklo jako zkáza dinosaurů? Možná

Sopečné peklo jako zkáza...

Scénář zániku dinosaurů, který dnes považujeme za nejpravděpodobnější, je dopad...
Varšava obklíčená Němci: Starosta potápějící se loď neopustí

Varšava obklíčená Němci: Starosta...

Když třetí říše zaútočila 1. září 1939 na Polsko, všichni tušili,...
Optické iluze a jejich vysvětlení

Optické iluze a jejich vysvětlení

Optické iluze jsou skvělým nástrojem, který nám dokazuje, že...
Pražské Senovážné náměstí: Během jediného století změnilo šestkrát svůj název

Pražské Senovážné náměstí: Během...

V roce 1896 se pražští radní rozhodnou, že by se na mapách lépe než Senovážné...
Nový domov naleznou až v Indonésii

Nový domov naleznou až v Indonésii

Přestože aktuální epidemiologická situace komplikuje transporty...
Velký hadronový urychlovač: Fyzikální klenot 21. století

Velký hadronový urychlovač:...

Jedno z nejdůležitějších fyzikálních zařízení, které umožňuje pohled na ty nejmenší...
Mýt si ruce je důležité

Mýt si ruce je důležité

Že záleží na čistých rukou, věděli již lidé v antickém Řecku, alespoň z té...
Záhadná úmrtí orlů v USA

Záhadná úmrtí orlů v USA

Více než 25 let trápily americkou veřejnost na jihovýchodě USA záhadné úhyny...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

V našem profesionálně sestaveném testu ihned zjistíte přesné výsledky a obdržíte certifikát.