Dynamika teplotního režimu vody v Mikulčickém luhu a jeho příčiny. Dynamic of water temperature regime in the Mikulčice floodplain and its causes

Transkript

1 Dynamika teplotního režimu vody v Mikulčickém luhu a jeho příčiny Dynamic of water temperature regime in the Mikulčice floodplain and its causes Pavel Hadaš, 2Tomáš Litschmann 1 Mendelova univerzita v Brně, Ústav ekologie lesa 1 AMET, Velké Bílovice 2

2 Pravidelná měření vybraných parametrů vlhkostního režimu lužních lesů v oblasti jižní Moravy byl zahájen , zahrnuje stanice: Křivé jezero, Herdy, Prameniště, Ranšpurk a Soutok. V roce 25 byl monitoring rozšířen o lokalitu Mikulčického luhu. Mikulčice Monitoring navazuje na aktivity, které ÚEL v oblasti lužních lesů prováděl před rokem V současné době provádíme monitoring v 11 stanicích, každá stanice reprezentuje jiné stanoviště ekosystému lužního lesa. V původní základní síti 5 stanic měření již probíhá 16 rok ( ). Při monitoring vývoje hladiny vody a v místním toku Spářovka byly zjištěny nezvykle vysoké hodnoty teploty vody (používaný místní název Teplý járek ). Zdroj Google

3 Tok Spářovka byl vybudován pro rychlý odvod povodňových vod z luhu. Jako příčina zvýšených hodnot teploty vody se nabízí vypouštění odpadních vod z průmyslových podniků města Hodonín. Vzhledem ke vzdálenosti od měřícího profilu (7-8 km Teplárna Hodonín), byla analyzována možná příčina teplotní anomálie (v létě 31.5 C, v zimě téměř 17 C) buď přirozeným ohřevem (růstem globální teploty vzduchu) nebo antropogenní vliv způsobný odváděním teplých odpadních vod.

4 Měření teploty vody probíhá kontinuálně v hodinových intervalech pomocí teplotního čidla HOBO, je doplněno i měřením výšky hladiny vody v pažnici. Pro analýza měřených hodnot teploty vody v toku Spářovka byly použity průměrné denní teploty vody měřené v řece Moravě (profil Strážnice a Moravský Ján). Řeka Morava protéká místy téměř rovnoběžně s tokem Spářovka (ve vzdálenosti 2 až 1 m), průtokově nejsou vzájemně propojeny. Teplota vzduchu, atmosférické srážky byly použity z měření abiotických parametrů Mikulčického luhu, které probíhá na pasece s obnovou jasanu a dubu cca 4 m od toku.

5 Spářovka Daily mean of water temperature Morava Maximální odchylky denních průměrů (Morava-Spářovka) dosahují v letním období 6.2 C, v zimě až 11.7 C, roční průměr 19.2 C (Spářovka 29) je o 8.5 C vyšší, než v řece Moravě (profil Strážnice) 1.7 C.

6 Průtokový režim místního říčního systému Spářovka vykazuje rysy nepravidelného režimu. Na toku dochází k manipulaci s průtokem a tím i ke změnám výšky hladiny vody. V rámci hodnocení dynamiky teplotního režimu byla provedena analýza vlivu kolísání vodního stavu na chod teploty vody. Na obr. je znázorněna závislost rozpětí denních hodnot teploty vody (rozdíl mezi maximální a minimální teplotou vody) na rozpětí denních hodnot vodního stavu (rozdíl mezi maximálním a minimálním vodním stavem) za období do Vyskytly se 4 hodnoty teploty vody, které vykazují denní rozpětí 8 až 16 C při denním kolísání vodního stavu větším než.7 m. V těchto situacích se mohlo teplotní čidlo dostat mimo protékající vodu a došlo k ohřívání teplotního čidla okolním vzduchem Denní rozpětí teploty vody ( C) 14 y = x R =.595 R2 = Denní rozpětí hladiny vody (m) Dále 9 hodnot teploty vody, které vykazují nižší teplotní rozpětí 3 až 5 C, ale při kolísání vodního stavu o více než.7 m. Tyto situace se vyskytují v chladnější části roku, proto dochází k ochlazování teplotního čidla okolním vzduchem a k poklesu teploty vody. Nepravidelnost průtokového režimu ovlivnila měření teploty vody u 13 (2 %) měřených hodnot.

7 Z podrobnější statistické analýzy vyplývá, že nejvyšší korelaci vykazuje průměrná denní teplota vody a průměrná denní teplota vzduchu předchozího dne - viz obr.. Svědčí to o tom, že vypouštěné odpadní vody se při průtoku lužním lesem postupně ochlazují a snaží se nabýt rovnovážného stavu s teplotou okolí, přičemž průtok je velmi pozvolný a teplá voda doteče do měřeného profilu cca za jeden den. Vztah mezi teplotou vody a teplotou vzduchu lze vyjádřit jako Tw= Ta kde Tw - teplota vody Ta - teplota vzduchu Je zajímavé, že tento vztah je velmi podobný vztahu Tw= Ta, který uvádějí pro závislost teploty vody a vzduchu Stefan a Preud'homme (1993). S tím rozdílem, že multiplikativní koeficient je přibližně stejný, avšak aditivní koeficient je v případě lužního lesa o cca 6 oc vyšší, než by odpovídalo závislosti v případě neovlivněného toku.

8 Byl posuzován i možný vliv denních úhrnů srážek na změnu teploty vody. Ze vzájemné závislosti těchto dvou parametrů (viz obr.) vyplývá, že velké denní úhrny srážek nad 2 mm (13 hodnot) mohou vyvolat změnu teploty vody maximálně o 5 C, dva nejvyšší úhrny srážek 34 a 6 mm ale jen o 2 C. 7 Denní úhrny srážek (mm) y = x R = R = Denní rozpětí teploty vody ( C)

9 Kolísání hladiny vody, teplota vzduchu a atmosférické srážky nemají žádný zásadní vliv na roční chod teploty vody v toku Spářovka. Poměrně vysoké hodnoty teploty vody jsou způsobeny vypouštěním teplých odpadních vod. V zimním období dosahuje toto oteplení až 17 C, vodní tok na poměrně dlouhém úseku od vtoku teplých odpadních vod (7-8 km) ani v době výskytu silných mrazů nezamrzá. Oteplující efekt se dle našeho pozorování znatelně projevuje ještě 1 km po proudu od měřícího profilu (Týnec). Proto je lokalita toku Spářovka využívána k přezimování vodního ptactva.

10 Zjištěný teplotní fenomén může mít i negativní dopad na ekosystém lužního lesa a na jeho okolí. Obecně platí, že teplota v řekách by neměla přesáhnout 28 C (Rast, 29). V případě toku Spářovky byla v období od do tato hodnota již 12 krát překročena viz obr Absolutní četnost maximálních hodnot Interval teploty vody ( C) nad 3

11 Krátkodobé i dlouhodobé zvýšení teploty vody v toku Spářovka povede ke ztrátě kyslíku i zvýšení biologické činnosti. V takovém prostředí se mohou úspěšně rozmnožovat nebo přežívat mikroorganismy i různá životní stádia nepůvodních druhů, které by v normálních teplotních poměrech zimní období nepřežily. Například asijský komár Aedes albopictus (komár tygrovaný) patří mezi přenašeče mnoha virů. Za posledních 15 let podstatně zvětšil oblast svého evropského rozšíření a očekává se, že se bude rozšiřovat ještě dál. V prosinci 27 byl poprvé zaznamenán jeho výskyt ve Švýcarsku, v Itálii měl tento komár na svědomí vypuknutí horečky chikungunya (vysoce infekční virus, působí trvalá poškození zdraví). Další země, kde se tento nepůvodní druh již vyskytuje, jsou Belgie a Francie; spekuluje se rovněž o zemích Pyrenejského poloostrova a Balkánu. V České republice se tento druh zatím nevyskytuje. V evropských zemích dochází ke změnám v zeměpisném rozšíření dalších přenašečů komárů a muchniček. Zvyšuje se tak riziko, že se dále posunou z oblasti Středozemního moře k severu případy s výskytem leishmaniózy, kdy přenos na člověka probíhá štípnutím bodavého hmyzu rodu. Komáři rodu Phlebotomus byli v Německu objeveni v roce 1999 na horním toku Rýna v Badensku-Würtenbersku. Přenašeči se rozšiřují všude tam, kde se formují podmínky středomořského klimatu. Na základě vývoje teploty vody a chodu dalších faktorů klimatu je možné posoudit jaké je ekologické riziko dopadů změn teplotních poměrů vody na vznik a šíření potenciálu alochtonního areálu hydrobiontů (způsobujících např. amebózu, malárii Valtickou horečku, tularémii, apod.) v kontextu očekávaných změn klimatu i v oblasti lužních lesů.

12 Děkuji za pozornost