Českou republiku v posledních letech trápí nízké srážkové úhrny a vysoké teploty vzduchu. Jaký je pozorovaný vývoj zásob podzemní vody?

Poslední nadprůměrné doplnění zásob podzemí vody na území ČR nastalo v roce 2010. Následující roky již byly z hlediska doplňování zásob podzemní vody pouze průměrné, ale i výrazně podprůměrné (2016–2018). Důsledkem je snížení zásob doprovázené poklesem hladiny podzemní vody hlouběji pod úroveň terénu.

V období beze srážek napájí říční síť pouze podzemní voda. V letech 2016–2018 byla v povodí Moravy i Labe opakovaně dosažena mnohaletá minima pozorovaného odtoku. Například v oblasti Dolnomoravského úvalu (profil Strážnice) v roce 2018 poklesl průtok k hodnotám 5 m3/s (0,63 l/s/km2). Lze si tak již představit situaci, kdy by v případě masivnějších odběrů pro závlahy odtok v Moravě při hranici se Slovenskem téměř ustal.

Dochází vlivem dlouhodobého sucha a změnou klimatických podmínek ke změnám některých vlastností půd, jež mají vliv na infiltraci vody do podzemních kolektorů?

Doplňování podzemních vod primárně závisí na velikosti srážek a na jejich distribuci v čase jak během jednotlivých srážkových událostí, tak i v průběhu celého roku. Aby k doplnění zásob podzemní vody došlo, musí být horninové prostředí mezi terénem a hladinou podzemní vody, tzv. proměnlivě saturovaná zóna, nasyceno nad svou retenční kapacitu. Mocnost proměnlivě saturované zóny na území ČR dosahuje decimetry (oblasti drenáže podzemní vody), ale i vyšší desítky metrů (horninová prostředí s dobrou propustností – nejčastěji křídového stáří).

K doplnění zásob podzemní vody dochází v ČR dosud pravidelně v průběhu zimy a zejména v navazujícím jarním období. Nadprůměrně teplé zimy s absencí sněhové pokrývky ale způsobují snížené doplňování. Celoročně zvýšený výpar daný vzestupem teplot a větší vláhový deficit v proměnlivě saturované zóně z letního a podzimního období neumožňuje jarní doplnění zásob podzemní vody na obvyklou úroveň. Z důvodu změny klimatu tak hrozí nižší obnova zásob podzemní vody. A to i přesto že se srážky nemusí snížit, nebo dokonce i mírně vzrostou.

Retenční schopnost a proudění podzemní vody v proměnlivě saturované zóně jsou úzce spjaty s uspořádáním pórů (vodivých cest). Procesy, které vedou ke zhutnění půdního horizontu, ztrátě jeho propustnosti, nebo k zamezení infiltrace např. v důsledku zástavby, snižují obnovu zásob podzemní vody. Srážky se pak více účastní povrchového a mělkého přípovrchového odtoku na úkor odtoku podzemního.

Je možné pozorovat přímou souvislost mezi snižující se zásobou vody v podzemí a zvýšenou evapotranspirací?

Na časových řadách chodu teplot v ČR lze v posledních třech dekádách jednoznačně identifikovat vzestupný trend. V dětství mne otec naučil jezdit na sjezdovkách a bruslit na svazích a rybnících v Praze. Totéž jsem svým dětem dopřát nemohl. Dlouhodobější výskyt teplot v blízkosti 30 °C nebyl v létě běžný. Klima se skutečně změnilo a lze to dokladovat na měřeních realizovaných ČHMÚ.

Výpar z rostlin a půdy nelineárně vzrůstá s nárůstem slunečního záření, teploty a rychlosti proudění vzduchu. Růst teplot tak prokazatelně znamená větší ztráty vody z krajiny a proto i snížené doplňování zásob vody podzemní. Z hlediska doplnění zásob podzemní vody jsou pro území ČR významné změny klimatu zejména v období zimy a jara. V létě a na podzim obvykle k doplnění zásob podzemní vody téměř nedocházelo ani dosud.

Zásoby podzemní vody kolísají v ročních a víceletých cyklech. Snížené doplňování se neprojeví okamžitě, ale mnohaletými poklesovými trendy (i změny klimatu jsou spíše pozvolné). Existenci trendů poklesu zásob podzemní vody lze dokládat častějším výskytem dosud nepozorovaných minim úrovní hladin podzemní vody i odtoku v říční síti, rovněž jejich trváním i plošným rozsahem.

Napjatější vodní bilance se promítá do činnosti provozovatelů vodních zdrojů. Ti i přes značný pokles odběrů podzemní vody během posledních dekád (z důvodu růstu ceny vody) mají mnohdy problém vyhovět stanoveným limitům (minimální hladiny a průtoky v říční síti v oblastech zdrojů podzemních vod), které byly na základě historické zkušenosti o hydrogeologických poměrech pro oblasti jímání stanoveny.

Může mít zvyšující se výpar z vodní hladiny, např. z rybníků, přímý vliv na hladinu podzemní vody v jejich bezprostředním okolí? A jak se díváte na roli rybníků a malých vodních nádrží jako potenciální zdroje pro posilování podzemních vod?

Vodní nádrže jsou v oblastech s převažujícím výparem nad srážkami doplňovány povrchovým přítokem a příronem podzemních vod (nejčastěji jejich kombinací). Pokud povrchový přítok chybí (např. nebeské rybníky, pískovny, štěrkovny), jsou ztráty výparem nahrazovány přítokem podzemní vody.

Antropogenní změny krajiny podstatně zvýšily povrchový odtok. Ten v době srážek vzniká na zpevněných plochách, ale i na polích s nepříznivými poměry danými sklonem, obděláváním i aktuální skladbou plodin. Zadržení povrchového odtoku a vytvoření zásoby pro suché období je správná myšlenka. Vodní nádrže jsou ale rovněž recipientem splavenin a příjemcem znečištění. Často se v nádržích vyskytuje eutrofizace a prostředí deficitní na rozpuštěný kyslík. V posledních letech se dostává do popředí zájmu problematika kontaminace vod pesticidy a jejich metabolity, léčivy a dalšími průmyslovými látkami. Minimálně stejně hodnotná je tak proto myšlenka podporovat přirozené vsakování srážek do horninového prostředí, případně ho ve vhodných lokalitách posilovat umělou infiltrací.

Nádrže je možné stavět pouze v příznivých morfologických a geologických poměrech. Obvykle se jedná o oblasti regionální drenáže podzemních vod. Nádrže mohou primárně nadlepšovat nepříznivé odtokové poměry v říční síti. Zlepšení stavu podzemních vod není hlavním přínosem nádrží.

Je možné charakterizovat oblasti v ČR, které považujete za nejohroženější jak v současných podmínkách, tak v podmínkách ovlivněných změnou klimatu například k pol. 21. století?

Klimatická změna se nejvíce projeví v oblastech s napjatou vodní bilancí – tedy v místech s nízkým srážkovým normálem, nebo v místech s odběry podzemní vody pro lidskou spotřebu. Geograficky se jedná především o nížiny, kam je vázána značná část populace i zemědělské výroby, tzn. oblast jižní Moravy nebo Polabí. Vlivem srážkového stínu je klimatickou změnou silně ohroženo rovněž Žatecko.

V širší soutokové oblasti Moravy a Dyje je za dosavadních podmínek velikost doplňování zásob podzemí vody odhadována jen okolo 0,5 l/s/km2. Ročně se zde do podzemních vod infiltruje pouze cca 15 mm vodního sloupce. Přitom v letním období na jižní Moravě dosahuje výpar z volné hladiny v maximech až 11 mm za den.

Změny klimatu mohou v uvedených oblastech ČR dosud pravidelné každoroční doplňování zásob podzemní vody změnit jen na občasné. Přijatá adaptační opatření, studie problematiky i informovanost společnosti patří mezi klíčové faktory, které ovlivní, jak bolestné změny klimatu výsledně budou.