Les udržuje vlhkost a přes koruny stromů komunikuje s atmosférou

V centru zájmu přítomných odborníků bylo zejména téma velkoplošných holin po kůrovcové kalamitě a jejich vliv na vodní režim, význam lesů v oběhu vody a tvorba klimatu v regionálním i nadregionálním měřítku a vliv lesa na kvalitu a kvantitu vody v extrémních i běžných hydrometeorologických situacích.

Les hraje aktivní roli v distribuci sluneční energie a koloběhu vody. Tím má velký vliv na utváření klimatu. Termovizní snímky vzrostlého živého lesa pořízené za slunečného dne, ukazují inverzní rozložení teplot: podrost je chladnější než koruny stromů. Les udržuje vlhkost v podrostu a přes koruny stromů komunikuje s atmosférou. Povrchové teploty různých materiálů a vegetace měřené na plném slunečním svitu prokazují zřetelný chladící efekt rostlin.

Chladící výkon stromů dokládají naměřené hodnoty jejich transpirace, tedy výdeje vody povrchem. O povrchových poměrech rozhoduje výpar vody, nikoli odraženého slunečního záření k množství dopadajícího záření. Díky vypařování vody jsou proto povrchové teploty vzrostlého lesa a mokřadů, které transformují obrovské množství sluneční energie do vodní páry, za slunečného počasí výrazně nižší nežli teploty sklizených polí a odvodněných ploch.

Toky sluneční energie na velkých plochách v krajině transformované do evapotranspirace a zjevného tepla vědci vyhodnotili pomocí snímků pro oblast v okolí Dačic. U lesů, které odumřely po gradaci lýkožrouta smrkového, je pozorovatelný nárůst povrchových teplot. Úhyn lesních porostů a odvodňování jsou spojeny s posunem distribuce sluneční energie od výparu k produkci zjevného tepla, tedy k nárůstu povrchových teplot. Od přehřátých ploch se ohřívá vzduch, který stoupá rychle vzhůru. Tento vzestupný proud ohřátého vzduchu nasává vlhkost z okolí a zrychluje výpar z přilehlých porostů a vodních ploch.

Ohřátý vzduch vystoupá příliš vysoko na to, aby se vytvořily mraky a voda se vrátila jako místní srážky. To vede k postupnému vysychání krajiny. Evapotranspirace lesních porostů snižuje povrchovou teplotu lesa a díky vysokému obsahu vodní páry ve vzduchu nad lesem dochází při její kondenzaci a tím poklesu tlaku vzduchu k dalšímu nasávání vlhkého vzduchu z okolí. Je prokázáno, že čím hlouběji se postupuje do nitra kontinentů, tím větší podíl srážkové vody pochází z výparu z lesů.

Zajímavé je hodnocení potenciální změny druhové skladby lesů na hydrologický režim lesních povodí. Rozdílná velikost biomasy a plochy asimilačního aparátu u listnatých a jehličnatých stromů a opad listí v zimním období významně ovlivňuje celkovou intercepcí, evapotranspiraci a odtok z povodí. Jehličnaté porosty vykazují v letním i v zimním období vyšší intercepci (záchyt vody na povrchu rostlin) a v mimovegetačním období také vyšší transpiraci. Při zvyšování podílu listnáčů tedy dochází v zimním i letním období k poklesu celkové intercepce a evapotranspirace porostů, což může vést k nárůstu odtoků z povodí.

Porosty buku a smrku reagují na suchou periodu odlišně. U buku byla transpirace ve vlhkém roce téměř dvojnásobná oproti smrkovému porostu a v suchém období se snižuje o více než polovinu. Ve smrkovém porostu byla transpirace v suchém období roku 2021 pouze čtvrtinová. Smrky tak vykazovaly výrazně vyšší efektivitu využití vody pro svůj růst. Přes současné problémy s nepůvodními smrkovými porosty v nižších nadmořských výškách výzkum naznačuje vysokou schopnost smrků vyrovnat se s obdobími sucha a uchovat schopnost růstu i při snížené úrovni vodního provozu rostliny.

Rostoucí teploty vzduchu mají za následek vyšší výpar. Jsou i příčinou kratší doby trvání sněhové pokrývky, což znamená vyšší absorpci světelné energie ze slunce (poklesem albeda) a opětné zvýšení teplot. Se vzrůstem teplot a zkrácením trvání sněhové pokrývky  také dochází k prodloužení vegetačního období a tím ke zvýšení evapotranspirace. Následkem toho dochází k poklesu objemu vody z mimovegetačního období dostupné pro odtok a k akumulací v povrchových i podpovrchových vodách.

Při hodnocení hydricko-vodohospodářských funkcí lesa se klade důraz především na funkční komplex stromové vegetace – půda (a klima). Často je však opomíjen hydrologický význam vodních makrostruktur, jako jsou lesní prameniště, přírodní toky nebo lesní mokřady. To se odráží na celkovém přístupu k lesnímu hospodaření a používání technologií, které s těmito vodními prvky příliš nepočítají.

Výsledkem je významný podíl zničených pramenišť a napřímených potoků, které jsou většinově svedeny do hlubokých příkopů v rámci systematického povrchového odvodnění, a zánik lesních mokřadů na vodou ovlivněných stanovištích. Tato situace panuje napříč celou republikou včetně chráněných horských a podhorských pramenných oblastí. Špatný stav těchto vodních prvků přitom rozhodujícím způsobem ovlivňuje jak hydrické funkce lesů, tak celkově i vodní režim krajiny.

Nápravná opatření zatím stále upřednostňují budování tůní popřípadě malých vodních nádrží, zatímco obnova funkčních vodních struktur v lesní krajině, tedy pramenišť a přírodních odtoků, je spíše okrajovou záležitostí. I v hospodářsky využívaných lesích je však možné provádět skutečně funkční hydrologické revitalizace. Takové, které pomohou vrátit alespoň část pramenišť a toků blízce přírodního a fungujícího stavu.

Vliv změny klimatu as ním souvisejícího odlesnění na mělké zdroje podzemní vody sloužící pro zásobování obyvatel pitnou vodou je možné dokumentovat na příkladu úpravny vody Heraltice. Vodní zdroj sloužící v lesním komplexu je tvořen mělkými jímacími zářezy, které slouží k zásobování obyvatel pitnou vodou. V letech 2019 až 2021 došlo v důsledku kůrovcové kalamity k masivní ztrátě lesního porostu na celém území jímacího prameniště, což mělo významný dopad na množství jímavé vody. Ztráta ochranné funkce lesa způsobila také častější výkyvy v kvalitě surové vody.

(hyš-vř)
redakce@prirodatv.cz
Ilustrační foto: VÚLHM