Sedimenty prozradily historii i zdravotní stav šumavských potoků - Výzkum VÚK pomáhá bezpečně plánovat revitalizaci krajiny

Mohou sedimenty na březích šumavských potoků představovat ekologické riziko při obnově vodních toků? Odpověď na to hledali odborníci z Výzkumného ústavu pro krajinu (VÚK), kteří během dvouletého výzkumu analyzovali břehové sedimenty pěti levostranných přítoků Vltavy mezi Volary a Želnavou. Výsledky ukazují, že chemické složení sedimentů ovlivňuje nejen lidská činnost, ale také geologická stavba území a historie krajiny. Získaná data budou důležitým podkladem pro plánované revitalizační zásahy v Národním parku Šumava.

Břehové sedimenty představují přirozený archiv změn, které se v krajině odehrály během desetiletí až staletí. Na rozdíl od vody, jejíž chemické složení se mění prakticky ze dne na den, sedimenty dlouhodobě zachycují prvky unášené proudem z celého povodí a umožňují tak zpětně hodnotit vývoj kvality životního prostředí.

Střední část nivy Volarského potoka během pozdního podzimu

Právě proto se Výzkumný ústav pro krajinu ve spolupráci s Ministerstvem životního prostředí zaměřil na podrobný průzkum břehových sedimentů potoka Korunáč a Volarského, Mlýnského, Lučního a Uhlíkovského potoka. Výzkum probíhal jako součást přípravy revitalizace těchto vodních toků.

„Břehové sedimenty fungují jako kronika krajiny. Uchovávají informace o přírodních procesech i o stopách lidské činnosti, které se ve vodě často projeví jen krátkodobě. Díky jejich analýze můžeme mnohem přesněji vyhodnotit skutečný stav vodních toků i možná ekologická rizika připravovaných revitalizačních opatření,“ říká Ivan Suchara, vedoucí odboru biomonitoringu VÚK.

Mohutná vrstva uhlíků a ohořelého dřeva po velké, požáru lesa zřetelná v dolní části půdní sondy v nivě Lučního potoka

Vědci měřili desítky chemických prvků

Odborníci odebrali šest hlubokých sond břehových sedimentů až do hloubky jednoho metru nebo hladiny spodní vody. Vzorky následně podrobili detailním laboratorním analýzám, při nichž sledovali více než čtyři desítky chemických prvků včetně arzenu, kadmia, olova, rtuti, niklu, chromu nebo uranu. Současně hodnotili obsah živin, uhlíku, dusíku, kyselost sedimentů a další fyzikálně-chemické vlastnosti. Moderní analytické metody umožnily vytvořit mimořádně podrobný obraz chemického složení jednotlivých vrstev sedimentů a jejich vývoje v čase.

Chemické složení zásadně ovlivňuje geologie i historie krajiny

Výzkum ukázal, že obsah jednotlivých prvků není ovlivněn pouze lidskou činností, ale velmi významně také geologickou stavbou povodí.

Například Korunáč a Uhlíkovský potok vykazovaly zvýšené koncentrace některých rizikových prvků především v důsledku přirozeného zvětrávání melanokratních granitů (hlubinné vyvřelé horniny, které obsahují více než 20 procent tmavých minerálů, jako je biotit, amfibol nebo pyroxen), zatímco u Volarského potoka se výrazněji projevila lidská činnost, se kterou souvisí vyšší zatížení živinami a některými stopovými prvky.

Zajímavým zjištěním byla také přítomnost vrstev historického biouhlu vzniklého po dávných lesních požárech datovaných před více než 1200 lety. Tyto vrstvy výrazně ovlivňují schopnost sedimentů vázat chemické prvky a vytvářejí jejich značnou vertikální proměnlivost.

„Naše výsledky potvrzují, že při hodnocení sedimentů nelze automaticky považovat zvýšené koncentrace některých prvků za důsledek znečištění. V řadě případů jde o přirozený geologický původ. Právě rozlišení mezi přírodními a antropogenními zdroji je pro ochranu krajiny zásadní,“ vysvětluje Ivan Suchara.

Výsledky pomohou při revitalizaci šumavských toků

Součástí projektu bylo také posouzení, zda případné vytěžení sedimentů a jejich využití pro terénní úpravy, rekultivace nebo další zpracování nepředstavuje rizika pro životní prostředí. Výzkumníci upozorňují, že samotná přítomnost rizikových prvků sice většinou ukazuje na potenciální nebezpečí, ale automaticky neznamená akutní ekologickou hrozbu. Ve většině případů jsou totiž tyto prvky pevně vázány na minerální nebo organické složky sedimentů, a proto jsou pro organismy jen omezeně biologicky dostupné. Největší riziko pro vodní ekosystémy představuje spíše dlouhodobé zvýšené ukládání jemných sedimentů, které může negativně ovlivňovat bentické organismy (živí tvorové a rostliny žijící na dně, v jeho blízkosti nebo uvnitř sedimentů sladkých i slaných vod).

V nivách potoků roste řada dnes už vzácných a chráněných druhů rostlin. Kosatec sibiřský v dolní části nivy Volarského potoka

Důležitý podklad pro ochranu šumavské krajiny

Získaná data představují cenný podklad nejen pro připravovanou revitalizaci vodních toků v Národním parku Šumava, ale také pro budoucí monitoring kvality vodního prostředí a hodnocení dlouhodobých změn v krajině.

Výzkum zároveň ukazuje, že podrobné studium břehových sedimentů může významně přispět k efektivnější ochraně vodních ekosystémů a k rozhodování o šetrném nakládání se sedimenty při obnově říčních niv a potoků.