Životné prostredie V prípade sucha nastáva v krajine boj o distribúciu vody
Brandenburské krajiny stále trpia následkami sucha v roku 2018. Ukazuje to projekt v Demnitzer Mühlenfließ, v ktorom berlínski vedci úzkostlivo sledujú cestu, ktorou voda kráča v zemi.
9. 2. 2020 - 6:29 hod., Kerstin Viering
Berlínske stromy a kríky, ktoré v auguste dostanú žlté listy. Poľnohospodári, ktorí majú opäť zlú úrodu pre nedostatok zrážok. A pôda, ktorá sa mení na prach. Trvalé sucho toto leto vytvára obrazy, ktoré boli pre Nemecko len pred pár desaťročiami mimoriadne neobvyklé. Medzitým sa však zdá, že suchých kúziel pribúda - trend, ktorý odborníci sledujú so znepokojením. Pretože sa obávajú, že vodné cykly už nebudú fungovať tak, ako predtým. „Potom by sa mohlo stať, že predchádzajúca forma poľnohospodárstva a lesného hospodárstva už nie je možná,“ varuje Dörthe Tetzlaff z Leibnizovho inštitútu pre sladkovodnú ekológiu a vnútrozemský rybolov (IGB) v Berlíne.
Vedec vedie pracovnú skupinu, ktorá pomocou najmodernejších vedeckých metód sleduje cestu vody krajinou. „Chceme vedieť, čo sa vlastne stane, keď prší,“ vysvetľuje. Iba najmenšia časť zrážok končí v potokoch, riekach a jazerách. Podstatne viac sa odparí zo všetkých možných povrchov a dostane sa tak krátko po sprche opäť do atmosféry. Ďalšia časť vsakuje do zeme, kde môže ísť rôznymi cestami. Jeden napríklad vedie cez korene do rastlín a odtiaľ cez listy späť do vzduchu. Pôda však môže spočiatku akumulovať vodu na dlhšiu dobu a neskôr ju prenášať smerom k riekam alebo podzemným vodám.
Koľko vody však trvá ktorou cestou? Toto je veľmi dôležitá otázka, najmä v období sucha. Pretože potom sa môže stať, že množstvá padajúce z oblohy nie sú dostatočné na to, aby zásobili rastliny a doplnili zásoby podzemnej vody a vodné útvary. V krajine existuje akýsi boj o distribúciu vody. A kto ho vyhrá, závisí od zložitej súhry pôdy, vegetácie a využívania pôdy.
Ako odlíšiť mladú od staršej vody
„V Brandenbursku môžeme tieto procesy veľmi dobre preskúmať,“ hovorí Dörthe Tetzlaff. Pretože s ročnými zrážkami 560 litrov na meter štvorcový je štát v Nemecku už najsuchší. A niekedy sa situácia ešte viac vyhrotí. Rovnako ako v roku 2018, keď po celý rok tieklo na každý meter štvorcový iba 390 litrov vody. V povodí Demnitzer Mühlenfließ, povodia Sprévy asi 55 kilometrov juhovýchodne od Berlína, tím IGB skúmal dôsledky pre zmiešaný les na piesočnatej pôde a pre lúku na hlinitej pôde.
Vedci k tomu použili nielen dlhodobé údaje o podnebí a odtoku, ale aj svoje vlastné výsledky merania pôdnej vlhkosti, úrovne a kvality podzemnej vody a vodného výkonu rastlín. Zvlášť odhalujúca však bola analýza stabilných izotopov vodíka a kyslíka. Jedná sa o formy dvoch prvkov rôznej hmotnosti, ktoré prirodzene tiež tvoria molekuly vody rôznej hmotnosti. „Keď voda kondenzuje alebo sa odparuje, mení sa pomer ťažkej a ľahkej varianty,“ vysvetľuje Dörthe Tetzlaff.
Dejiny vody v krajine možno preto rekonštruovať z tohto izotopového odtlačku prsta. Odhaľuje napríklad to, či ide o „mladú“ vodu z posledného dažďa alebo staršiu, ktorá bola dlhodobo uložená v zemi. Od tohto veku možno usúdiť, či dažďová voda vôbec preniká do pôdy, ako dlho sa tam skladuje a či potom končí v rastlinách alebo v podzemných vodách.
Modrá voda, zelená voda
Pod modrou vodou Odborníci chápu, že časť zrážok, ktorá napĺňa jazerá, rieky a podzemné vody, a preto ich možno použiť priamo na zásobovanie ľudí a zvierat vodou.
K dispozícii je tiež zelená voda, na ktoré má silný vplyv vegetácia. Po lejaku sa odparuje buď z listov, alebo z iných povrchov. Alebo je absorbovaný rastlinami a transpiráciou z listov sa uvoľní späť do atmosféry.
V budúcnosti Podľa výskumníkov v oblasti klímy bude viac horúčav a sucha. To by malo viesť k vyššiemu dopytu po zelenej vode, ktorý bude stáť na úkor modrej. Je preto pravdepodobné, že bude čoraz ťažšie vyvážiť požiadavky na vodu v poľnohospodárstve a lesníctve s tvorbou nových podzemných vôd a so zachovaním funkcií ekosystému v riekach a jazerách. Aby ste to dosiahli, musíte vedieť, ako rôzne rastliny a spôsoby využitia pôdy ovplyvňujú distribúciu vody.
V suchom roku 2018 sa väčšina vzácnych zrážok na Demnitzer Mühlenfließ odparila priamo alebo bola absorbovaná rastlinami a znova sa uvoľnila cez listy. Medzi dvoma testovanými oblasťami však boli zrejmé rozdiely, ktoré súvisia s vegetáciou a pôdnymi vlastnosťami.
Týmto spôsobom lesný baldachýn zachytával väčšinu dažďa, kým sa vôbec nedostal na zem. Väčšina sa opäť odparila priamo z povrchu listov. Zvyšok riedkych zrážok skončil na piesočnatom podloží, ktoré je ťažko skladovateľné. Voda síce prenikla hlboko do nej, ale počas vegetačného obdobia od jari do jesene mala malú šancu dosiahnuť podzemnú vodu. Pretože to predtým zachytili hlboké korene dubov a iných lesných stromov. V dôsledku týchto zvláštností lesná pôda značne vyschla, počas sucha našli vedci v hornom metri iba 37 litrov vody na meter štvorcový.
Boli sme prekvapení závažnosťou sucha. A tiež na to, že stále pokračuje.
Dörthe Tetzlaff, Leibnizov inštitút pre sladkovodnú ekológiu a vnútrozemský rybolov, Berlín
Trávne porasty boli naopak podstatne vlhkejšie pri 146 litroch na meter štvorcový. Hlinitá pôda tu dokázala ukladať viac vlhkosti a plytko zakorenené trávy sa zásobovali iba z oblastí blízko povrchu. Stopky navyše uvoľňovali do vzduchu menej vody ako stromy. Preto aj počas sucha z tejto oblasti presakovali niektoré zásoby smerom k podzemným vodám. Aj napriek tomu trávnaté oblasti mimoriadne trpeli extrémnym suchom.
V skutočnosti sa z nej obe krajiny zatiaľ nespamätali. Takmer priemerné zrážky v roku 2019 neboli dostatočné ani na doplnenie zásob vody v pôde a vodných nádržiach a na regeneráciu vegetácie. A teraz už prebieha ďalšia fáza sušenia. „Boli sme prekvapení závažnosťou sucha,“ hovorí Dörthe Tetzlaff. „A tiež o tom, že stále pokračuje.“
Je pravda, že v minulosti vždy existovalo niekoľko suchých rokov po sebe kvôli prírodným výkyvom podnebia. Potom ich však nahradilo niekoľko vlhkých. „Môžeme len dúfať, že čoskoro opäť zažijeme také obdobie vlhkosti, v ktorom sú zrážky nadpriemerné niekoľko mesiacov alebo dokonca rokov,“ hovorí výskumník IGB. Nikto však nevie, či v čase zmeny podnebia budú aj naďalej platiť staré pravidlá prechodu z mokrého na suché.
Nádej na upršané roky
Ak suché kúzlo pretrváva, nebola by to pre brandenburskú krajinu dobrá správa. „Bolo šokujúce sledovať, ako veľmi zle sucho trápi aj prírodný zmiešaný les,“ hovorí doktorand z tímu Tetzlaff Lukas Kleine. „Situácia je ešte horšia pre hospodársky les s dominujúcimi ihličnanmi.“ A podľa výskumníkov by sa to nemalo týkať iba Brandenburska, ale aj mnohých ďalších nížinných oblastí v strednej Európe, ktoré majú podobné pôdy a porovnateľnú geologickú históriu.
Čo však možno urobiť na zlepšenie odolnosti krajiny proti suchu? Tím IGB presadzuje opatrenia, ktoré vedú k väčšiemu doplňovaniu podzemnej vody a lepšej skladovacej kapacite pôdy. Začať by sa mohlo napríklad obrábaním pôdy, výberom pestovaných plodín a hustotou stromov vysadených pre lesné hospodárstvo. „Kedysi sme sa rozhodovali, čo chceme zasadiť, a potom sme dodali vodu, ktorú sme potrebovali,“ hovorí Dörthe Tetzlaff. V budúcnosti s častejším suchom to už pravdepodobne nebude fungovať. "Najprv musíme presne vedieť, koľko vody je k dispozícii." A potom sa rozhodnúť, na ktoré využitie pôdy to stačí. ““