Odumření dospělého lesa po kůrovcové gradaci povodně nezpůsobuje

Bezzásahová plocha v okolí Březníku je prakticky celá v povodí Modravského potoka, který je nad obcí Modrava osazen limnigrafem a tato stanice, která je součástí standardní pozorovací sítě Českého hydrometeorologického ústavu (ČHMÚ), měří pravidelně změny vodních stavů už od roku 1931. Poskytuje nám tak dostatečně dlouhou řadu, která pokrývá jak původní stav, tak i celý průběh odlesnění až do současnosti. Povodí Modravského potoka má plochu 92,7 km2 (obr. 1). Z plochy povodí zaujímají holé seče 21,6 km2 (23 %) a rozpadlé smrčiny 32,5 km2 (35%). „Zelený les“, tedy jak zachovalé dospělé porosty, tak i dostatečně vysoké nové zmlazení (stav k 31. 12. 2013, obr. 1) tvoří přesně třetinu povodí. V případě holin se nemusí nutně jednat pouze o holiny vzniklé v souvislosti s kůrovcem. Povodí je tedy prakticky na třetiny rozděleno mezi „zelený les“, „sežraný les“ a vykácené a ostatní plochy. Dále byla použita data z nedaleké srážkoměrné stanice (Filipova Huť), která rovněž spadá pod správu ČHMÚ. Pro vyhodnocení bylo použito období 1970–2012.

Povodí Modravského potoka|foto: Správa Národního parku a chráněné krajinné oblasti Šumava

Pro identifikaci změn v ročních odtocích byla použita metoda tzv. podvojné součtové čáry, kdy jsou oproti sobě vyneseny kumulativní (součtové) hodnoty srážkových úhrnů a odtokových výšek. Na rozdíl od sledování trendu pouze v ročních odtocích, má tato metoda tu výhodu, že není zatížena chybou v důsledku výskytu extrémně srážkově vydatných či suchých let (pokud je rok srážkově podprůměrný, jsou podprůměrné i odtoky). Změny, které by vznikly například v důsledku již citovaného odlesnění, by se musely projevit jako zlom ve sklonu čáry mezi srážkami a odtokem. Neměnný sklon čáry znamená, že potokem vždy odteče stejné procento srážek. V případě ročních odtoků z Modravského potoka v období 1970-2012 však nebyl patrný žádný zlom (obr. 2), který by prokazoval, že odumření stromového patra v povodí nějak ovlivnilo průtoky. K hlavnímu odumření dospělého lesa zde došlo v letech 1992-1995 (jižní část při státní hranici), v oblasti Ptačího potoka (východní část povodí) v letech 2010-2012. U srážko-odtokového koeficientu nedošlo mezi obdobími 1970-1991 a 1992-2012 k žádným změnám, přestože období 1992-2012 například obsahuje i extrémní srážky během povodní v roce 2002.

Obr. 2 Kumulativní roční srážkové úhrny a odtoky v profilu Modrava|foto: Česká geologická služba, Centrum výzkumu globální změny AV ČR

Pokud se díváme na roční odtoky, není na nich vizuálně patrný žádný trend (obr. 3). To potvrzuje i statistika, žádný statisticky významný trend v ročních odtocích nebyl nalezen. Dále jsme testovali, zda se odlesnění neprojevuje na trendech srážkových úhrnů a odtoků v jednotlivých měsících mezi lety 1970 a 2012. Výsledky ukázaly, že v průběhu roku došlo ke změnám v odtocích koncem zimy a v brzkém jaru, v měsících březnu a dubnu. Oba měsíce vykazují statisticky významný dlouhodobý nárůst průtoků. Zvýšení odtoků v březnu a dubnu může být způsobeno několika faktory. Částečný podíl může mít změna vegetačního pokryvu, neboť sněhové zásoby v bezlesí, případně v lese bez dospělého stromového patra, nejsou tolik zastíněny a odtávají dříve. Nejspíše se ale více projevuje prokazatelný nárůst teplot na území ČR, který vede k dřívějšímu tání sněhu a tím i k posunu jarních maxim průtoku v horských oblastech z dubna/května do března/dubna.

Obr. 3 Roční odtoky v Modravském potoce v letech 1950 - 2006 |foto: Česká geologická služba, Centrum výzkumu globální změny AV ČR

Protože povodně jsou jev obvykle jen krátkodobý, testovali jsme ještě výskyt dnů s extrémně nízkými a extrémně vysokými průměrnými denními průtoky (obr. 4). Extrémně vysoké průtoky jsme definovali jako průtoky přesahující 95% kvantil a extrémně nízké průtoky jako průtoky pod 5% kvantil dlouhodobé řady pozorování mezi lety 1949 a 2010. Jinými slovy, den, který měl průměrný denní průtok vyšší, než 95 % všech denních průtoků za sledované období, je označen jako den s extrémně vysokým průtokem, a naopak den s denním průtokem nižším než 5 % všech denních průtoků je brán jako den s extrémně nízkým průtokem. Ani počet těchto dní v jednotlivých letech nevykazuje žádný statisticky významný trend. Na přelomu 40. a 50. let a 50. a 60. let 20. století se vyskytují období s velkým počtem extrémně suchých dní a malým počtem dnů s vysokými průtoky. Naopak druhá polovina 60. let měla hodně dnů s extrémně vysokými průtoky. Situace v současnosti se pak příliš neliší od 80. let minulého století.

Obr. 4 Množství dní s extrémními průtoky|foto: Česká geologická služba, Centrum výzkumu globální změny AV ČR

Skutečnost, že nedochází k nárůstu odtoku v letních měsících, potvrzuje předpoklad, že pokud je část povodí vykácena, či kůrovcové gradaci podlehly dospělé stromy (v případě Modravského potoka se jedná o dohromady o 58% plochy povodí), neznamená to, že by bylo povodí nutně náchylnější ke změnám ve vodním režimu. Ukazuje se, že přítomnost přízemní vegetace spolu s neporušenou lesní půdou působí obdobným tlumivým efektem jako les. Přízemní vegetace velmi rychle nahradí transpiraci dospělého lesa, a pokud půdy nejsou mechanicky porušeny, dočasná změna vegetace nemá prakticky žádný vliv na hydrologii území. V povodí Modravského potoka se vyskytuje jedna z největších ploch odumřelého dospělého lesa na Šumavě – pokud zde není žádný vliv pozorován, pak je zřejmé, že ponechání části lesů NP Šumava přirozenému vývoji nepovede k ohrožení hydrologické stability. Vzhledem k tomu, že povodně v důsledku tohoto managementu v minulosti nevznikaly, neočekáváme jejich vznik ani v budoucnu.

Autoři děkují pracovníkům Správy NP a CHKO Šumava za vytvoření mapy aktuálního stavu povodí Modravského potoka.

Jakub Hruška, Anna Lamačová, Tomáš Chuman
Česká geologická služba a Centrum výzkumu globální změny AV ČR

Uzávěrka soutěže je 8. února 2015, slavnostní vyhlášení proběhne v pátek 13. února 2015, na kterém vědec, jehož článek obdrží nejvíce hlasů, získá cenu Šumavská mozkovka. Zároveň bude vylosován jeden šťastlivec, který získá bezplatné ubytování pro dvě osoby na víkend, tj. na dvě noci, na ubytovacím zařízení Správy NP a CHKO Šumava v termínu dle vlastního výběru (Více v pravidlech pro vyzvednutí výher). Další dva vylosovaní hlasující získají věcné ceny.

O nejlepším popularizačním textu bude v doprovodném hlasování rozhodovat také odborná porota složená z pracovníků čtyř českých národních parků.

Hlavní cenou pro vědce je ale Šumavská mozkovka, která se bude udělovat za hlasy od široké veřejnosti. Vítěz získá plastiku mozkovky rosolovité, což je velmi vzácná houba, která nápadně připomíná lidský mozek. Roste jednotlivě nebo v malých skupinkách, v přirozených až pralesovitých typech lesů ve vyšších polohách na mrtvých kmenech a větvích buků, ale i jiných listnatých a dokonce i jehličnatých stromů. Ascotremella faginea, jak zní její latinský název, je zařazena v červeném seznamu makromycetů České republiky jako zranitelný druh a je chráněna zákonem. A ještě dodáme, že je nejedlá.

Věříme, že tato soutěž vám přinese nejen zábavu, ale také nové, zajímavé informace o Šumavě.

Vyhlašovatelem soutěže je Správa Národního parku Šumava.