Konference: Fragmentace krajiny, 1.2. 2018 Monitoring funkčnosti rybích přechodů (Ověření funkčnosti RP sledováním migrací ryb) Musil J., kol. Email: jiri.musil@vuv.cz mob. 420 702 202 962 Výzkumný ústav vodohospodářský T. G. Masaryka, v.v.i. Podbabská 30/ 2582, 160 00 Praha 6 +420 220 197 111 Pobočka Brno Mojmírovo náměstí 16, 612 00 Brno-Královo Pole +420 541 126 311 Pobočka Ostrava Macharova 5, 702 00 Ostrava +420 596 134 181
Ekologická průchodnost toku Funkční výměna hmoty, energie a organismů (Ward and Standford, 1995) vs produktivita dynamika vodní společenstva Ekosystémové procesy Ekosystémová struktura Ztráta biodiverzity (e.g. Cowx et al., 2002) > 74% říční sítě Evropy je ovlivněno fragmentací (Nilsson et al., 2005)
Fragmentace vs rybí společenstva Vztah mezi ekologickým stavem (biologická složka ryby) a prostorovou distribucí příčných překážek. (Musil et al. 2012)
1. Migrační průchodnost = two ways street pro celé druhové spektrum (e.g. Lucas a Baras, 2001, WFD) 2. No Net Loss Concept (NNL) = neovlivněná migrace všech stádií, bez negativního dopadu na reprodukci, min. doba zdržení migrace a 100% migrační úspěšnost (Quigley a Harper, 2006) 3. Transparentnost toku = migrace bez zdržení, ztrát energie, stresu, zranění a další dopadů na fitness (Castro-Santos a kol., 2009) 4. Monitoring funkčnosti nápravných opatření (RP, behaviorální clony aj.) po výstavbě je obecně považovaný jako nezbytný pro dosažení odpovídající účinnosti a měl by být podmínkou realizace a provozu stavby. 5. Monitoring funkčnosti nápravných opatření (RP, behaviorální clony aj.) je nedílnou součástí strategie zprostupňování říční sítě a podává informaci o smysluplnosti investovaných finančních prostředků.
3 4 2 5 1 1 motivace, 2 navigace do RP, 3 - vstup do RP, 4 průchodnost tratě RP, 5 - ekologické důsledky (reprodukce, predace, mortalita ) (Castro-Santos a kol., 2009)
Základní hodnocení funkčnosti RP A. Biologický monitoring RP (Noonan et al. 2013) Kvantitativní monitoring migrací ryb vyžaduje aplikaci biotelemetrických metod (Bunt a kol., 2011, Cooke a Hinch, 2013)
A. Digitální telemetrie (DT) DT je v současnosti nejrozšířenější metodou, která poskytuje podrobné a komplexní individuální informace o chování migranta (před, při i po zdolání MP, habitat aj.) Radiová telemetrie Akustická telemetrie vzorec chování senzory (hloubka, teplota aj.) energetická náročnost a stres (EMG) dopady migrace na fitness (např. turbínová mortalita) návrh opatření (identifikace problematických míst - ATS) (Cooke a kol., 2003, 2005, Breukelaar a kol., 2009)
B. RFID (PIT) RFID je velmi vhodnou a v současnosti nejrozšířenější metodou především k testování funkčnosti RP, která poskytuje individuální informace o chování migranta. migrační úspěšnost (%) neomezená životnost nízké náklady možnost značení malých jedinců (3g) návrh opatření - identifikace problematických míst tratě RP (např. Aarestrup et al., 2003)
B. RFID (PIT) Počet migrantů (%) 70 60 50 40 30 20 migrační 10 úspěšnost (%) 0 neomezená životnost podzim 2016 zima 2016 až nízké náklady 2017 Roční období možnost značení malých jedinců (3g) 70 jaro 2017 léto 2017 60 50 Migrační úspěšnost (%) 40 30 20 10 0 1x Rám 2x Rám 2x Rám (korekce)
3. Bioskenery celkový počet migrantů jednoduchost dálkový přenos dat video záznam - Riverwatcher (druhová identifikace, propagace projektu) kombinace s odlovem ryb návrh opatření - identifikace problematických míst tratě RP (např. Musil a kol., 2010, 2014) VAKI Ltd.
4. Kamerové systémy celkový počet migrantů jednoduchá aplikace dálkový přenos dat v reálném čase kontinuální video záznam (druhová identifikace, detekce vzácných druhů, propagace projektu) kombinace s odlovem ryb návrh opatření - identifikace problematických míst tratě RP
Příkladová studie velký tok - VD Střekov
Bypass FAA 400000 300000 200000 100000 Bypas FAA 0 Jedinci
B. Hydraulický monitoring RP Vývoj automatického monitorovacího systému hydraulické funkčnosti RP Klient Server
Monitoring a jeho cíle??? Základní monitoring RP (ověření funkce opatření) Provozní monitoring (kontrola funkce opatření) Antall trappevandrere 400 Pearson r = -0,79, slope: -9,17+/-1,39, P <0,001 300 200 100 0 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 År Speciální monitoring (identifikace problémů a návrh řešení) Komplexní monitoring (obousměrná migrace) Dlouhodobý monitoring (hodnocení strategie/managementových opatření, trendy v čase)
http://www.riverwatcherdaily.is/frontpage.asp x?ctrid=127&a=1 Rivers: Labe - Střekov
Komplexita problematiky obousměrné migrace
Povodí Berounka Ohře Labe Migrační úspěšnost (%) 20 16.7 20 total 12.5 Barteková a kol., in review
( ) ( ) 0 y h x h 1 q x p h x z g h h q q y g h 2 1 h q x t q xy xx px 0x y a y x 2 2 x x = τ τ τ τ ρ + α ρ + + β + + β + Barteková a kol., in review MVE Turbínová mortalita (%) N = 3 20-70
SOUHRN A ZÁVĚR 1. Většina PP stále představuje významné migrační bariéry. 2. Většina minimalizačních opatření nebyla testována. 3. Do současnosti byla sledována prakticky výhradně protiproudá migrace 4. Je navržen standardizovaný základní monitoring RP pro OP ŽP s požadavkem kvantitativního stanovení migrační úspěšnosti (aplikace biotelemetrických a neinvazivních metod) jako minimum. 5. Na velkých řekách je nutná kombinace monitorovacích metod. 6. Preference monitoringů komplexních (obousměrná migrace), dlouhodobých a speciálních (nápravná opatření). 7. Monitoring funkčnosti opatření (RP, behaviorální clony aj.) po výstavbě je obecně považovaný jako nezbytný pro dosažení odpovídající účinnosti a měl by být podmínkou realizace a provozu stavby. Musí být nedílnou součástí strategie zprostupňování říční sítě a podává informaci o smysluplnosti investovaných prostředků.
Děkujeme za pozornost CZ, Střekov SRN, Gesthacht