Autor
Josef K. Fuksa
Text „Evapotranspirace“ Ing. Havíře v loňském č. 6 Vodního hospodářství [1] vzbudil zajímavou diskusi a vybudil řetěz dalších textů, začínajících obhajobou mokřadů J. Koutným [2] a končících zatím v čísle 2/2023 [3, 4, 5]. Pan šéfredaktor se mě opatrně dotázal, zda bych do toho také trochu přispěl, tak jsem to všechno znovu přečetl a nakonec jsem nedokázal odmítnout. Tak se všem účastníkům diskuse předem omlouvám – všichni mají zajisté pravdu, ale jen kousek. Tak to prostě chodí. Dovolím si přidat i svůj kousek, problém je košatý.
Text [1] vychází z klasického pohledu vodohospodáře, který prakticky bojuje s nedostatkem vody a suchem, a proto obecně považuje tendenci restaurovat nebo dokonce zřizovat mokřady za přinejmenším nemravnost, která suchou Jižní Moravu připravuje o vodu – ta se přece z mokřadu odpaří a chybí pak ve vodních tocích. Čtenář textu přijde na to, že evapotranspirace je vlastně (aspoň pro vodohospodáře) obecně škodlivá a měla by se nějak kontrolovat. Detaily vynecháme, základní úvaha je prostá: Voda se přes den a zejména v létě (a vegetační sezoně) odpařuje ze všeho, co není úplně suché. Tohle je sice jasná pravda, ale pokud ji aplikujeme na nějaké území, tak ta pravda jaksi „není celá“. Začneme obecninami:
Co je to mokřad: Kupodivu máme definici mokřadu ve Sbírce zákonů, dokonce ještě z dob konce ČSFR, ve Sdělení Federálního ministerstva zahraničních věcí č. 396/1990 Sb. o přistoupení k Ramsarské úmluvě. Ramsarská úmluva (konvence) o mokřadech jako biotopech vodního ptactva pochází z roku 1971 a mokřady jsou v čl. 1 (1) definovány takto:
Mokřady se v této Úmluvě rozumí území s močály, slatinami, rašeliništi a vodami přirozenými nebo umělými, trvalými nebo dočasnými, stojatými i tekoucími, sladkými, brakickými nebo slanými, včetně území s mořskou vodou, jejíž hloubka při odlivu nepřesahuje 6 metrů.
V následnickém státě Česká republika je dnes vyhlášeno 14 Ramsarských lokalit, jejichž stav, ochrana a vývoj je přímo sledován Sekretariátem Ramsarské konvence, nicméně ramsarská definice mokřadu platí obecně. Klikneme-li na Wikipedii na „mokřad“ (nebo „wetland“), vždycky se dostaneme k uvedené ramsarské definici, takže bychom ji měli brát vážně a nevymýšlet si, co se nám právě hodí. Také WFD – Rámcová směrnice pro vodní politiku EU (2000/60/ES) praví v článku 1/a, že
Účelem (WFD) je stanovit rámec pro ochranu vnitrozemských vod…, který zabrání dalšímu zhoršování a zlepší stav vodních ekosystémů a, s ohledem na jejich potřebu vody, suchozemských ekosystémů a mokřadů, přímo závisejících na vodních ekosystémech.
Další specifikace jsou pak uvedeny v rozsáhlých podpůrných materiálech k Rámcové směrnici a nutně s nimi počítají Plány povodí.
Jak je to se srážkami a odtokem: Všichni víme, že jsme „na střeše Evropy“, takže veškerá voda k nám přichází jako srážky. Ze Statistických ročenek se dovíme, že v ČR naprší ročně v dlouhodobém průměru asi 600 mm srážek (600 litrů na m2) a z toho odteče řekami (Labem, Lužickou Nisou, Dyjí, Moravou a Odrou + nějaké drobnosti) každoročně jen necelých 30 %. Prostá dětská otázka – kde je sakra těch 70 %? Můžeme to počítat pro hydrologické roky místo ročenkových kalendářních a různě matematicky a statisticky transformovat, vždycky nám bude těch 70 % chybět. V tabulkách je ten rozdíl (ztráta) suše uveden jako evapotranspirace, tou jsme začali. Co to je, kromě prostého odpařování z hladiny vody apod.? Rostliny táhnou vodu z půdy do listů a tam ji fotolýzují sluneční energií a z oxidu uhličitého vyrábějí organický uhlík. Každý to zná, je to fotosyntéza, končící rostlinnou biomasou, špenátem, nebo nakonec i řízkem. Fotosyntéza spotřebuje jen procento celkově transpirované vody, „přebytečných 99 %“ vody odejde průduchy do atmosféry, aby večer spadla jako rosa, ráno se odpařila jako ranní mlha, aby udržovala díky změnám skupenského tepla klima v našem mírném pásu, občas znovu spadla do srážkoměru, atd. Bez „celkové“ evapotranspirace to ale nejde! Tam, kde se nekoná, tam je špatně, ať je to Sahara nebo velké vybetonované nebo zastavěné plochy bez vegetace. Ty ostatně vytvoří tepelný komín, který vytáhne a odvede vlhký vzduch i z okolí. Evapotranspirace v podstatě funguje jen ve dne – kolegové, kteří dnes zkoumají „sucho“, zjišťují, že i potoky přes den suché v noci alespoň zavlhnou, protože pobřežní vegetace v noci téměř netranspiruje a „nebere jim vodu“. Vodohospodář ale zásadně chce mít tu vodu v řece, takže postoupíme.
Koncept zelené a modré vody [6]: Modrou vodou se v tomhle konceptu míní voda v řece, nádrži apod. (i když nádrž typu rybník odpovídá definici mokřadu), a podzemní voda, hned se k ní vrátíme. Zelenou vodou se míní voda právě padající jako srážky, voda v atmosféře, voda v biomase, půdní voda (nad hladinou nasycené zóny podzemní vody) apod. Modrá voda je něco jiného – ta je považována za veřejný statek, je chráněna zákony a vyhláškami, její odběr a užívání je zpoplatněno, a pokud ji zaplatíme a máme někde v tanku, v lahvi nebo v potrubí, můžeme ji dokonce vlastnit a prodávat. Platí to i pro cyklus pitné a pak odpadní vody (ta se zpět do zelené složky vody nedostane, ale vypustí se vyčištěná do řeky). Zelenou vodu, tu můžeme prodávat a kupovat jen jako součást biomasy mrkve apod., modrou se dá od nepaměti živit docela dobře, od provozování mlýna po půjčovnu loděk nebo věštění prospěšnosti velké ekologické vodní dopravy. Ale můžeme se rozhodnout, že modrou vodu z řeky vezmeme a použijeme ji k zavlažování. Pak jsou tu dvě možnosti: (1) Moderní kapková závlaha ke každé rostlině – veškerá modrá voda se tím přemění v zelenou a z ní se „do modré“ vrátí jen nepatrný podíl. (2) Klasická rozstřikovací závlaha, kdy se část použité vody vypaří při vlastním zalévání a z povrchu zavlažované plochy, ale nějaký podíl snad i zasákne do „modré“ podzemní vody. Můžeme to dělat ve skleníku, tam se zelená voda obecně udrží a systém cirkuluje. Je to ale drahé a na obilí a brambory nepoužitelné. V každém případě zavlažováním náš vodohospodář o svou vodu přijde, ale večer si může dát něco k snědku a my s ním.
Různé typy hospodářských plodin mají různou roční spotřebu vody. Obecně se pro mírný pás udává pro obiloviny 1000–1500, pro brambory 3000, pro řepu až 4000 m3/ha/sezona, špičková spotřeba (ve vrcholu sezóny) může být až 60–70 m3/ha/den. Vezmeme-li si Statistickou ročenku ČR 2021 a v ní tabulku 13–6 „Výnosy“, vyjde nám obecně, že na tunu obilí systém „protranspiruje“ 200 tun vody, na tunu brambor 100 t a na tunu řepy 60 t. Pozor při srovnávání, obilí je suché, počítá se jen užitá/jedlá část produkce atd. Ale znovu připomínám: užitečná/prodejná produkce je jen zlomkem celé evapotranspirace, bez které by se neurodilo nic. Pozor – ta špičková evapotranspirace odpovídá špičkovému (letnímu) výparu z volné vodní hladiny, jak ji uvádí v textech T. Kvítka [4, 5] citovaná publikace kolegy Berana a spol. [7].
Suché a vlhké kraje a období: To přece bylo vždycky – klimatické podmínky určovaly možnosti zemědělství a obživy obyvatel. „Únor bílý, pole sílí“, „Studený máj, v stodole ráj“, někdy mělo pršet, od půlky června jen mírně, o žních mělo být sucho atd. A někde rostly jen brambory (tedy po roce 1778), někde meruňky a teplé kraje byly obecně sušší. Těch průměrných 600 mm srážek se rozděluje nerovnoměrně nejen v čase, ale i geograficky. Tady má vodohospodář hlavní problém, protože podstatná část vody mu přitéká hlavně v mimovegetačním období odkudsi z horních částí povodí a s užíváním mu z řeky mizí. Ale představa, že ji nahradí tím, že ve „svém“ povodí omezí evapotranspiraci, je dost dobrodružná – jak? Snad už máme za sebou éru doporučování stavby nových nádrží v každém pěkném údolí – stavět se to dá jen v horách, kde jsou pěkná údolí a dost prší, ale voda je potřebná v sušších nížinách, kde takovou nádrž postavit nemůžete – zabrala by velké území úrodné půdy a sídel, a protože bude nutně mělká, tak ztráty vody (z modré do zelené) při letním výparu budou značné. A co by vlastně s tou vodou nastřádanou někde v kopcích šlo udělat? Odběry pitné vody z povrchových vod v ČR za období 2001–20 dělají v průměru 2,3 % celkového odtoku řekami, za suchých let to bylo až 4 %. Vypouštění komunálních odpadních vod (zdrojem jsou i vody podzemní) činilo průměrně 6,3 % odtoku, za suchých let až 11 %. Spotřeba pitné vody už asi nebude růst, čili i tam je rezerva, a zavlažovat obilí asi jen tak nepůjde. Tak bychom se dívali, jak voda i v létě hezky teče řekou? Tedy když doteče až k nám a nepřesune se postupně z plného koryta do okolní vyschlé nivy. A obyvatelé pod těmi zaplavenými údolími by se dívali, jak jim tam v době plnění nádrží naopak neteče skoro nic (přišli by o povodně) a jak každý (suchý) rok bude v nádržích klesat hladina.
Texty kolegy Kvítka v č. 2/2023 [4, 5] do diskuse zavedly i práci o restauraci mokřadů v Sedmihorkách [3]. Projekt i výsledky jsou moc pěkné, vedle toho ten text dost jednoznačně odsuzuje veškeré odvodňování a klasické meliorace jako dědictví socialismu. My, co jsme socialismus přežili, jsme schopni připustit, že v dobách před „kolektivizací“, kdy se navíc zemědělstvím živila podstatná část obyvatelstva a sedlačilo se jinak, bylo odvodňování pozemků opravdu meliorací, čili zlepšením. A také bychom měli být schopni připustit, že dalším generacím se to jeví prostě jinak. Další problém je v tom, že se řeky za posledních 130 let zkrátily, obecně se přijímá, že o třetinu. To znamená celkové zvýšení spádu, zkrácení dob dotoku, a to v důsledku vede k zahlubování koryt do nivy. V nivě pak klesá hladina podzemní vody a niva vysychá. Odměnou může být to, že v nivě teď můžeme zemědělsky hospodařit, jezdit po ní traktorem, stavět ekologické cyklostezky apod. Objemy vody v původní nivě, které komunikovaly s „modrou“ vodou v korytě, jsou ale pryč a dají se technicky kompenzovat jen zčásti – jezy apod. Objemy vody zrychleně odvedené do toků v podzemních odvodňovacích systémech – tedy klasické meliorace v duchu [3, 4, 5] – uniknou osudu „zelené“ vody, ke stabilitě průtokových poměrů ale asi moc nepřispějí.
Vraťme se k tématu – evapotranspirace je důležitá, nedá se zastavit, leda za cenu zastavení růstu vegetace atd. Mokřady tu byly dříve než my a mizí nejen likvidací na místě, ale díky změnám průtokových poměrů, od změn rostlinného pokryvu v pramenních oblastech až po změny tvaru a tras koryt vodních toků. Jejich kouzlo je v tom, že si za dlouhodobého sucha podrží vodu o něco déle než jejich okolí. Sucho, hydrologické i zemědělské, je, vedle výkyvů klimatu, způsobeno také antropogenní degradací půd a změnou původní členité vlhké krajiny na zemědělskou step, která má vynikající zemědělskou produkci, ale jen dočasně, dokud se nezmění vnější poměry a dokud ji nezničíme. Vodní toky vypadají jinak než před 150 lety – jsou užší a hlubší, civilizovanější atd., dokonce už jsme překonali periodu vysokého znečišťování. Jenom nám pohodu stále kazí známí nepřátelé plánování založeného na ročních průměrech – jaro, léto, podzim a zima. Ale evapotranspirace je to, co udržuje vzduch nad povrchem aspoň trochu vlhký, kompenzuje denní cyklus teplot atd. Možná je projevem života krajiny víc, než si myslíme. Měli bychom ji efektivně podporovat a nestavět ji jako konkurenci toho, co teče v řece, ani toho, co zůstalo z mokřadů – ani v době „klimatické změny“ s rostoucími teplotami a rizikem dlouhodobého sucha.
Na závěr ještě jednou omluva biologa ve službách vodohospodářů za poučování. Pro všechny uvedené úvahy platí, že jsou to obecné příklady, a že jsou před námi vždy situace, kdy je nějaké „technické řešení“ nutné. Také je ale nutné uvažování o tom, jak se ta opatření projeví třeba za deset let.
Citované texty
[1] Havíř, H. (2022): Evapotranspirace. Vodní hospodářství 72 (6), s. 13. [2] Koutný, J. (2022): Čím více mokřadů, tím méně vody? K článku pana Františka Havíře v čísle 3/2022. Vodní hospodářství 72 (11), s. 23. [3] Šťastný, V. (2022): Projekt revitalizace Sedmihorských mokřadů dokončen, socialistické meliorace pohřbeny. Vodní hospodářství 72 (11), s. 17–20. [4] Kvítek, T. (2023): Příspěvek do rubriky Ohlasy k diskusi: F. Havíře aj. Koutného. Vodní hospodářství 73 (2), s. 10–11. [5] Kvítek, T., Kulhavý, Z., Fučík, P. (2023): Kdy pohřbíme kapitalistické mokřady? Vodní hospodářství 73 (2), s. 11–13. [6] Falkenmark, M., Rockstrom, J. (2006): The New Blue and Green Water Paradigm: Breaking New Ground for Water Resources Planning and Management. J. of Water Resources Planning and Management 132(3), s. 129–132. [7] Beran, A.; Kašpárek, L.; Vizina, A.; Šuhájková, P. (2019): Ztráta vody výparem z volné hladiny. VTEI 61(4), s. 12–18.
RNDr. Josef K. Fuksa, CSc.
VÚV T.G.M., v.v.i.
a Český Ramsarský výbor
josef.fuksa()vuv.cz