Vliv klimatických změn na půdy ČR

Půda je neobnovitelný, omezený přírodní zdroj, kdy se 1 cm půdy tvoří až tisíce let. Je jedním z nejdůležitějších základních výrobních faktorů a zásobárnou našeho potravního řetězce, se kterým bychom měli jednat s úctou a respektem. Se zrychlujícím se způsobem života, vývojem nových technologií a odrůd i s rostoucími požadavky na co nejekonomičtější a nejrychlejší produkci přibývá degradace půdy, její poškození, jež je v podstatě nevratné.

Rozsáhlý vliv na stav a kvalitu půdy má i probíhající klimatická změna. Půdu ovlivňuje povrchová teplota, ať už vysoká, či nízká, vlhkost a tlak vzduchu, úhrn a intenzita srážek, směr a rychlost větru, výška sněhové pokrývky atd. Změna klimatu, tedy především extrémní výkyvy počasí, akcelerují degradační procesy, jako je např.

Od roku 1936 ubyl už téměř milion hektarů zemědělské půdy. Z klimatologického pohledu jsou některé části území ČR (jižní Moravy či Podkrušnohoří) hodnoceny jako suché, jelikož vykazují průměrné roční úhrny srážek pod 550 mm. Ze zemědělského pohledu je důležitý fakt, že sucho se vyskytuje nahodile, nepravidelně, a to jak v jednotlivých letech, tak v průběhu roku.

Změny způsobené klimatickou změnou

Změna teploty - v detailu jde především o nárůst průměrných ročních teplot o 0,3 °C za 10 let, o změny přízemní minimální teploty a o extrémní horka. Růst teploty vzduchu ovlivňuje hydrologické poměry v půdě, zrychluje evapotranspiraci a způsobuje dezertifikaci a zasolení (salinizaci) půdy. Do jisté míry je pak společně se změnou hydrologie spouštěcím mechanismem půdních sesuvů.

Změna hydrologických poměrů - celková změna vodního režimu je způsobena především změnou výskytu a intenzity srážek v jednotlivých obdobích roku při poměrně stálých dlouhodobých srážkových úhrnech, častějším výskytem suchých období a nárůstem výparu. Při suchých horkých obdobích je zemědělská půdy náchylná k vysychání, při silných větrech a extrémních srážkách k půdní erozi. V celkovém důsledku vše ovlivňuje snižování zásob podzemní vody a pokles vláhových indexů zemědělských oblastí.

Čtěte také: Vliv Energie na Přírodu

Veřejná podpora

Ministerstvo zemědělství poskytuje program "Komplexní udržitelné systémy v zemědělství 2012-2018 (KUS)". Veřejná soutěž "Komplexní zemědělské systémy 1 (SMZE2012MZE01)" probíhala za účasti Českého vysokého učení technického v Praze, Mendelovy univerzity v Brně a Výzkumného ústavu monitoringu a ochrany půdy, v. v. i.

Cílem projektu je nový pohled na hodnocení půdy, zejména z hlediska produkčního, s propojením neprodukčních funkcí půdy v kontextu ohlášené změny klimatu. Toto téma má v současnosti vysokou společenskou důležitost a je nutné hledat nové vědecké poznatky k vyřešení vakua v této otázce. Máme mnoho míst v České republice, která jsou náchylná ke změnám v půdně-klimatických podmínkách, a proto současný systém hodnocení půdy, založený na oceňovaných půdních ekologických jednotkách (BPEJ), musí na tuto skutečnost rychle reagovat. Současný systém je založen na podmínkách socialistického způsobu hospodaření a současně (časovým měřítkem) zahrnuje změnu v přírodních podmínkách, na kterých jsou primární kritéria stanovena.

Celkové uznané náklady činily 14 970 tis. Kč, přičemž výše podpory ze státního rozpočtu byla stejná. Projekt byl ukončen 31. 12. 2016.

Dopady intenzivního zemědělství a změny klimatu

Kvalita zemědělské půdy v Česku i na mnoha místech ve světě dlouhodobě klesá. Je to způsobeno zejména lidskou činností, především intenzivním modelem hospodaření, který je optimalizován na co možná nejvyšší, krátkodobé výnosy, ale nehledí na dlouhodobé zdraví půdy a její další (neprodukční) funkce. Půdy tvoří základ všech suchozemských ekosystémů, což platí i o půdách využívaných k zemědělským účelům, z nichž lidé získávají obživu. Dlouhodobé sledování kvality půd ukazuje, že v mnoha částech světa vlivem dosavadního hospodaření půda postupně degraduje - snižuje se zejména množství obsažené organické hmoty - a klesá tak její schopnost plnit produkční i ekosystémové funkce.

Významná část zemědělských půd v Česku je více či méně degradovaná a totéž platí o půdách i jinde v Evropě. To znamená, že tyto půdy postupně ztrácejí svou strukturu, ubývá v nich půdní biodiverzity a organické hmoty, a v důsledku toho nejsou schopny dostatečně plnit své produkční a ekosystémové funkce (což mimo jiné vede i k výraznému poklesu cen půdy a snižování hodnoty majetku vlastníka).

Čtěte také: Změny v jet streamu v důsledku klimatu

Intenzivní hnojení syntetickými hnojivy, aplikace různých pesticidů, využívání těžké techniky, velkoplošné pěstování jedné plodiny (monokultury) a rozsáhlé lány patří mezi hlavní faktory, proč půda ztrácí své kvality a přestává být zdravá.

Ztráta organické hmoty a s tím související pokles množství organismů v půdě vede k rozpadu půdní struktury (už zmíněných půdních agregátů). S úbytkem organické hmoty a souvisejícím rozpadem půdní struktury se půda stává náchylnou k tomu, že ji odplaví voda nebo odnese vítr. Spolu s ornicí odnáší voda (nebo vítr) také organickou hmotu a živiny. To má hned dvojí negativní efekt: jednak tyto živiny v půdě chybějí a jednak se snadno dostávají do vodních toků, kde mohou způsobovat nežádoucí přemnožení řas a sinic (toto obohacování vod živinami se nazývá eutrofizace a má další negativní důsledky).

K okyselování půdního prostředí přispívá do velké míry hnojení, zejména použití dusíkatých hnojiv. Roli hrají také kyselé deště a imise síry a dusíku. Ve zdravém půdním prostředí se přirozeně vyskytují i zásadité prvky (např. vápník), které nízké pH více či méně vyrovnávají. Navíc se některé klíčové prvky, jako například hořčík nebo fosfor, v kyselém prostředí hůře rozpouštějí, a stávají se tak pro rostliny nedostupné. Růst rostlin je pak omezený a tyto prvky jsou vymývány do podzemních i povrchových vod.

K utužování půdy dochází zejména využíváním těžké techniky na polích (velké traktory, kombajny a podobně) s hmotností mnoha tun, které vytvářejí na půdu značný tlak. Utužená půda je kompaktnější a ztrácí svou pórovitost. Nedokáže pak dobře absorbovat vodu, čím se zvyšuje riziko vodní eroze (voda se nevsákne a pouze steče po povrchu, přičemž odnáší i ornici, viz výše). Nedostatek pórů omezuje také množství kyslíku v půdě, což v kombinaci s nedostatečnou vlhkostí vede k omezení půdních procesů (a tedy i zpomalení rozkladu organické hmoty a uvolňování živin). Rostliny pěstované v takové půdě trpí, protože mají málo vody, vzduchu i živin.

Rozšiřování obytných částí i potřebné infrastruktury vede k úbytku zemědělské půdy, navíc často dochází k zastavování právě nejkvalitnějších půd. Při zástavbě je půda do velké míry mechanicky narušena a pokryta nepropustnými materiály (beton, asfalt aj.). Takto znehodnocená půda ztrácí veškeré své produkční i ekosystémové funkce. V krajině vedou takovéto zásahy ke snižování biodiverzity, ztrátám krajinného rázu a dochází též k omezení schopnosti zadržovat vodu (což může zesilovat dopady povodní). Kromě toho zástavba zvyšuje i riziko kontaminace okolních půd a vod.

Čtěte také: Které zdroje energie jsou nejméně škodlivé?

Řešení pro zlepšení stavu půd

Ke zlepšení stavu půd (nejen) v Česku je proto především potřeba změnit způsob, jak se s půdou a krajinou zachází. Konkrétně to znamená obohacovat půdu o organickou hmotu a podporovat půdní biodiverzitu, využívat šetrnější způsoby úpravy půdy (např. omezovat orbu), zavádět různé krajinné prvky a celkově v krajině podporovat pestrost a mozaikovitost. Tyto změny jsou klíčové pro zajištění dlouhodobé produkce (a tedy potravinové bezpečnosti), pro zdraví a odolnost ekosystémů, ale i z hlediska mitigace a adaptace klimatické změny - zdravá půda je nejen významným úložištěm uhlíku, ale zároveň pomáhá krajině adaptovat se na výkyvy a změny podmínek, které s měnícím se klimatem přicházejí.

V neposlední řadě je zásadní při krajinném a půdním managementu uvažovat vždy v dlouhodobých horizontech: důsledky degradace půdy (například kontaminace nebo vodní eroze) jsou o to závažnější, že mohou přetrvávat velice dlouho.

Globální změny klimatu a jejich projevy

Projevy globálních klimatických změn, jež byly dříve považovány spíše za abstraktní riziko, můžeme nyní pozorovat téměř každý den. Projevují se např. nerovnováhou v energetické bilanci Země, nárůstem koncentrace skleníkových plynů, teploty oceánů či poklesem biodiverzity.

V České republice je průměrná roční teplota v posledních letech vyšší o 2 °C a během posledních 5 letech spadlo v průměru o 15 % méně srážek. Když už byl rok srážkově průměrný, tak rozložení srážek během roku bylo pro lesy nepříznivé. V době, kdy stromy začínají na jaře růst a následně i plodit, tak bylo větší sucho a v letních měsících pak prudké deště a bouřky sice statisticky dorovnaly průměrný úhrn srážek, ale takové intenzivní přívaly není schopna půda a krajina dostatečně zachytit.

České lesy jsou dlouhodobě ve špatném zdravotním stavu a mají naprosto změněnou druhovou skladů stromů. Přirozeně by byly tvořeny převážně buky, duby a jedlemi a však dnes dominuje smrk s borovicí. Smrk je dřevina uzpůsobená na život vysoko v horách, kde vydatně prší a smrky tam mají dostatek vláhy. Vzhledem k tomu, že se rozsáhlé smrkové monokulturní oslabené lesy vyskytují i v mnohem nižších nadmořských výškách než je jejich přirozený výskyt, tak jsou výše popsanou klimatickou změnou oslabeny ještě více a snadno podlehnou svým škůdcům. Primárně z těchto, ale i z dalších důvodů, jsme nyní bohužel svědky plošného hynutí lesů v ČR.

Další projevy klimatických změn v České republice:

• mizejícími rostlinnými a živočišnými druhy
• extrémní výkyvy počasí
• prodloužením vegetačního období
• posunem vegetačních zón
• zvýšeným výparem z půdy i transpirací rostlin
• zvýšenou teplotou půdy

Lesní ekosystémy a klimatická změna

Lesní ekosystémy jsou jednou z klíčových složek životního prostředí. Ve vztahu ke změně klimatu mají lesy jedinečné postavení - na jedné straně jsou lesy vystavené změnám klimatu a na straně druhé průběh těchto změn ovlivňují. Zásadní roli hrají především z pohledu akumulace a uvolňování uhlíku, ovlivňování vodního režimu a dalších regulačních mechanizmů, které ovlivňují klimatický systém Země. Kvůli častějším a extrémnějším klimatickým jevům (vichřice, sucho apod.) jsou české lesy s výrazně změněnou dřevinnou druhovou skladbou pod větším tlakem. Tato kombinace vede v některých regionech například k plošnému a kalamitnímu rozpadu smrkových a borových porostů.

Lesy pokrývají zhruba třetinu rozlohy České republiky a hrají tak i v našem prostředí (a v lokálním ekosystému) nezastupitelnou roli - kořeny zpevňují půdu proti erozi, půda zadržuje vodu a působí jako protipovodňová ochrana, čímž porosty vytváří specifické mikroklima. Některé další mimoprodukční funkce zase přispívají ke zvýšení druhové rozmanitosti, která pozitivně ovlivňuje vitalitu lesa a ozdravení půd.

Strategické dokumenty uvádějí i posun k přírodě blízkým a šetrným formám lesního hospodaření. Ty prosazuje i certifikační systém FSC (Forest Stewardship Council), který definuje pravidla pro vlastníky a správce lesů a zaručuje, že dřevo pochází z šetrného lesního hospodaření. Takto obhospodařované lesy jsou tedy více připraveny na důsledky klimatických změn a zlepšuje se jejich adaptabilita.

FSC pravidla požadují pěstování odolných, prostorově a druhově bohatých lesů neohrožujících půdu a dbajících na vodní režim v krajině, vázání uhlíku a biodiverzitu.

Naše zemědělská krajina je z historických důvodů málo členěná. Ve srovnání se stavem před scelováním (sjednocováním) pozemků v 50. letech minulého století obsahuje menší množství krajinných a vodních prvků. Např. omezení pěstování jedné plodiny na půdní blok maximálně o velikosti 30 ha, nárůst počtu biopásů (pásy zeleně, které se ponechávají bez zásahů a zajišťují úkryt a potravu pro hmyz, ptáky a drobné polní savce) podpora budování mokřadů a vodních prvků, resp. zavedení protierozní vyhlášky jsou správnými kroky, které mimo jiné postupně odstraňují vysokou náchylnost zemědělské krajiny k probíhající změně klimatu.

Oxid uhličitý a klimatické změny

Obsah oxidu uhličitého v atmosféře roste pravděpodobně zejména jako výsledek lidských aktivit, které jsou založeny převážně na získávání energie spalováním. Konvence Spojených národů o klimatických změnách předpokládá, že rostoucí obsah oxidu uhličitého a dalších plynů způsobujících skleníkový efekt ovlivňuje klima na Zemi a mohl mít vliv na lesy už ve 20. století.

Ve 20. století se nepravidelným způsobem střídají několikaletá teplá i studená období. Celkové klima se sice oteplilo v průměru o 0,2-0,6 °C, ale toto oteplení proběhlo ve dvou větších skocích ve 20. a 70. letech. V roce 1991 se atmosféra začala opět mírně ochlazovat, ale to je velmi pravděpodobně způsobeno výbuchem sopky Pinatubo. Mezitím došlo k vymytí sopečného prachu, který stínil sluneční záření, a svět se opět začíná mírně oteplovat.

Zdá se tedy, že teplota ve 20. století nesouvisí příliš s obsahem oxidu uhličitého v ovzduší, ale spíše s jinými faktory, jako je kolísání sluneční aktivity a rozvod tepla oceány.

Názory skeptických hlasů o dosavadních důkazech pro zvyšování teplot na Zemi:

• většina meteorologických stanic, zejména těch s dlouhou řadou měření je ve městech a silně urbanizovaných oblastech, kde působí efekt tepelného ostrova, to znamená, že se jedná o místa s výrazně vyšší teplotou vlivem velkých ploch asfaltu a betonu, kterých v jejich okolí stále přibývá;
• podstatný podíl pozemních stanic Země leží v oblastech rozvojových zemí, kde kvalita měření značně kolísá kvůli politickým a ekonomickým krizím, jež jsou v těchto zemích časté;
• dosavadní systém pozemních meteorologických stanic není reprezentativní z hlediska zemského povrchu, protože 75 % povrchu Země tvoří moře a oceány, kde se měří teploty v mnohem řidší síti meteorologických stanic.

Modely vývoje podnebí

Existuje řada modelů vývoje klimatu na Zemi, které simulují vývoj teplot a srážek podle různých scénářů. Většina autorů přiznává, že přímý efekt koncentrace oxidu uhličitého na podnebí a jeho interakce s ostatními vlivy na celkový vývoj klimatu je obtížně modelovatelný a dosavadní výsledky těchto modelů nejsou zatím příliš věrohodné.

Předpoklady pro odhad změn druhového složení

V rámci velmi hrubě načrtnutých klimatických změn, které nic neříkají o tom, jaký bude průběh teplot zejména ve vegetačním období a také nic neříká o rozložení srážek, vyjděme v našich úvahách z předpokladu o postupné oceanizaci našeho klimatu. Tyto klimatické změny nemusejí nutně znamenat výrazný posun lesních vegetačních stupňů směrem k vyšším nadmořským výškám. Výšková pásmovitost vegetace vyjádřená lesními vegetačními stupni je zejména vázána na půdní podmínky. Mikroklimatické a mezoklimatické charakteristiky nejsou do té míry rozhodující, aby se dal předpokládat výrazný posun vegetačních stupňů v časovém rámci jednoho obmýtí.

V boreálu se k původním dřevinám přežívajícím na našem údobí od doby ledové (borovice lesní, břízy a osiky) přidávají nové, klimaticky náročnější dřeviny, jako je dub, jilm, lípa a javor. Objevuje se i líska, jež se v některých oblastech, které ji stanovištně upřednostňovaly, stává dominantní. Také ve starším a mladším atlantiku (5500-2500 př. n. l.) byly teploty i srážky vyšší než dnes, a proto je toto geologické období někdy také nazýváno klimatickým optimem holocénu. Podle paleobotaniků byly plošně převládajícím rostlinným společenstvem smíšené doubravy.

Jaká by mohla být druhová skladba našich lesů?

Dub letní by se měl stát dominantní dřevinou v oblasti nížin a nižších pahorkatin, kde mu nejvíce vyhovují stanovištně těžší a vlhčí půdy říčních a potočních aluvií. Sušší stanoviště by pak postupně obsazoval dub zimní, jemuž už dnes typologové přisuzují jako vhodná stanoviště polohy až do výšek 500-600 m n. m. Z vtroušených dřevin by se v těchto doubravách měl prosadit habr, lípa, javor a jilm. Zejména javor mléč a lípa, jako dřevina současných nižších a středních poloh, by se na humózních stanovištích měly prosadit ve vyšším zastoupení, než je tomu dosud.

Teplé klima s výrazně oceánicky mírným charakterem a především bez tuhých zim, by umožňovalo postupný nástup dřevin, které jsou citlivé na pozdní a časné mrazy. V tomto scénáři by tak postupně došlo k prudké expanzi buku a později i jedle, což jsou klimaxové dřeviny schopné se prosadit v závěrečné vývojové fázi těchto postupných změn. Buk je dřevinou, jíž by předpokládané klimatické změny vyhovovaly a v tomto smyslu by jeho rozšíření podporovaly. Dosavadní optimum v nadmořských výškách 300-500 m n. m. by se tak mohlo posunout i do vyšších stanovišť, kam teď obvykle buk vystupuje jen na teplých vápencových stanovištích. Podobné je to u jedle, jež chybí v oblastech charakterizovaných tuhými zimami. Smrk by se pak opět stal převážně dřevinou horských oblastí s výjimkou ostrůvků inverzních lokalit v nižších polohách.

Další dopady klimatických změn

V souvislosti se změnami klimatu se bude snižovat primární produkce rostlinného pokryvu a zvyšovat rozklad půdní organické hmoty, což následně sníží mikrobiální půdní aktivitu a vázání (sekvestraci) uhlíku rostlinami, a tak podpoří proces desertifikace (vznik, případně rozšiřování pouští v suchých oblastech).

Vegetace mírného pásma z odhadovaného prodloužení vegetační doby (v průměru až o 15-20 dnů) může sice profitovat, ale z důvodu úbytku vláhy může naopak výrazně strádat. Urychlení vegetace v jarním období však také přináší vyšší rizika poškození rostlin pozdními mrazy.

Obhospodařované umělé ekosystémy - (intenzivní zemědělská výroba) budou ohroženy zejména v nižších oblastech, kde je již nyní limitujícím faktorem dostupnost vody a kde je možné očekávat významný nárůst stávajících i nově migrujících patogenů. Bez výraznějšího zvýšení srážek a při předpokládaném nárůstu výparu bude ve větší míře ohrožena suchem řada našich nejproduktivnějších oblastí, ve kterých budou klesat hodnoty vláhových indexů.

V letech 2011-2020 bylo tepleji o 2,2 °C než před 60 lety, což znamenalo, že nám narostl počet tropických dnů (nad 30 °C) trojnásobně a tropických nocí (nad 20 °C) 7krát a ty nejchladnější roky byly do poloviny 19. století. Zatímco před 100 lety byla jižní Morava nejvýnosnější oblastí z pohledu zemědělců, tak dnes to zdaleka neplatí. A už to není ani Haná a Polabí. Naopak v posledních letech byly produkčně velmi úspěšné vyšší polohy jako Českomoravská vrchovina, kde se dříve mluvilo o tom, že končí chleba a začíná kamení.

Při tom nejhoršími scénáři může být ke konci století postiženo suchem až 80 % výměry pěstování pšenice. Pěstování pšenice by tak přestalo být výhodné. Mluví se tedy častěji o vyšlechtění odolnějších odrůd a případně až k přechodu na stabilnější plodiny jako proso a čirok.

Výpočty pro Českou republiku mluví o oteplení do půlky století v rozmezí 1,4 až 1,9 °C a ke konci století o 2 až 4 °C.

V krajině se jedná o adaptačně-preventivní opatření s kombinovaným účinkem zejména na kvalitu půdy, vody (s důrazem na zadržování vody v krajině) a agrobiodiverzity. Agrobiodiverzita udává podmínky a postupy ochrany, konzervace a využívání genetických zdrojů rostlin a mikroorganizmů, které se nacházejí na území České republiky a jsou významné pro výživu a zemědělství, pro uchování biologické a genetické rozmanitosti.

tags: #vliv #klimatických #změn #na #půdy #ČR

Oblíbené příspěvky:

• Lidská činnost a životní prostředí
• Environmentální a ekologické služby
• Odpad v domě: Postupy
• Harmonogram svozu odpadu Sokolnice
• Diagnóza a osvěta patologického hromadění