Aktuální číslo:

2017/12

Téma měsíce:

Kontakty

Z minulosti českých řek

Jak se do řeky volá, tak se z řeky ozývá
 |  18. 8. 2004
 |  Vesmír 83, 447, 2004/8

Zájem laické i odborné veřejnosti o české řeky vzrostl hlavně po katastrofální povodni v srpnu 2002. Zvýšený zájem o řeky vyvolávají i technická opatření či plánované změny ve využívání údolních niv, které mají zmírnit následky příštích povodní, popřípadě uvažované technické zásahy, jejichž cílem je zvýšit splavnost řek (např. labské stupně). V posledních letech byly podrobněji než kdykoliv předtím zpracovány historické záznamy v kronikách, historické povodňové značky přímo v terénu či dostupná přímá měření hladin řek a průtoků. V této souvislosti je zajímavé podívat se i do mnohem hlubší historie vývoje říční sítě v Čechách. Byla tu Vltava – národní česká řeka – vždy? Jak se zrodila a co prožila? Svědectví přinášejí produkty tekoucích vod – říční sedimenty – zachované v krajině jako akumulace různého tvaru a stáří. Směrem do starší geologické minulosti se náš pohled samozřejmě zamlžuje. Poměrně zřetelně však vidíme události, které se odehrály zhruba od hranice spodního a středního pleistocénu, tedy v posledních zhruba 780 tisících let. Pohled do starších období bývá zahalen řadou nejasností.

Terciér – záhada obrácené Berounky

Terciér (třetihory; 65 až 1,8 milionu let před současností) je nejstarší období, ve kterém lze najít doklady alespoň pro hrubou a částečnou rekonstrukci říční sítě. Nejvíce dat přitom máme pro mladší terciér, který se člení na miocén (23,5 až 5,3 milionu let) a pliocén (5,3 až 1,8 milionu let). Přitom jen samotný miocén je desetkrát delší než celý kvartér a je doprovázen intenzivními pohyby na významných regionálních zlomech. V důsledku těchto pohybů a výzdvihu nebo poklesu celých rozsáhlých oblastí se během terciéru uspořádání říční sítě několikrát zásadním způsobem změnilo. Nejvýraznější změna souvisela se vznikem poklesové oblasti oherského (oháreckého) riftu v severozápadních Čechách, do které od oligocénu a téměř po celý miocén směřovaly říční toky od jihu a jihovýchodu a v poklesové oblasti vytvářely mohutná souvrství, doprovázená zejména ve spodním miocénu vznikem rozsáhlých močálů. V těchto souvrstvích vznikly hnědouhelné sloje, těžené dnes v Chebské, Sokolovské a Mostecké pánvi. Z přítokových oblastí pánví známe mohutné delty (žateckou a bílinskou) se složitou architekturou uložených sedimentů.

Klasický koncept vývoje miocenní říční sítě v Čechách vycházel z představy postupného založení na oligocenní parovině (ve starším terciéru), kdy si jednotlivé toky vytvářely široká, plochá, postupně se zahlubující údolí. Výše uložené říční sedimenty v této údolní síti by podle toho byly starší a sedimenty v nižších nadmořských výškách mladší. Řada pozorování však naznačuje, že takový jednoduchý model neodpovídá skutečnosti. Jak dokládají nálezy spodnomiocenních říčních uloženin ve středních částech říčních údolí, vznikla již v tomto období zřetelná údolní síť. Další vývoj je opět zahalen tajemstvím. Jednak si nejsme zcela jisti, nakolik byla dnešní výšková pozice jednotlivých reliktů miocenních říčních sedimentů pozměněna neotektonickými pohyby, jednak přesně nevíme, do jaké míry byla v mladším miocénu celá údolní síť, navazující na podkrušnohorské pánve, vyplněna říčními sedimenty. Počínající výzdvih Krušných hor a postupné vyplnění pánve sedimenty se totiž v ploché krajině mohlo projevit v jednotlivých přítocích hromaděním říčních sedimentů v údolích i desítky kilometrů proti toku od vlastního ústí do pánve.

Že vývoj není jednoduchý, naznačují nová data ze středočeské oblasti. Poblíž Karlštejna byl jeden z nejnižších výskytů terciérních sedimentů (zhruba 285 m n. m.) zařazen pomocí otisků flóry do nejsvrchnějšího oligocénu až spodního miocénu (tedy na rozhraní staršího a mladšího terciéru). Jenže už v nedalekém Červeném lomu u Koněprus (440 m n. m.) byla v krasových výplních nalezena bohatá fauna (zhruba 60 druhů obojživelníků, plazů, ptáků a dalších obratlovců) vázaná na prostředí s vodními stanovišti, která je řazena do svrchního miocénu. Terciérní sedimenty nebývají ve středních Čechách běžně říčními terasami, jak naznačuje jejich přílišná mocnost dosahující často několika desítek metrů (to není pro říční terasu typické) nebo přítomnost pánví se sedimentací spíše jezerního charakteru (jako je ve středočeské oblasti třeba pánev Vižina nedaleko Hostomic pod Brdy). Jinak panuje vcelku shoda v tom, že hlavní řeka Čech v miocénu sbírala vody v oblasti Českomoravské vrchoviny, nejprve sledovala zhruba dnešní tok Sázavy, a potom překřížila jižně od Prahy dnešní údolí Vltavy (to v té době samozřejmě ještě neexistovalo). Pokračovala pravděpodobně dnešní Všenorskou branou do prostoru na sever od Brdských hřebenů a přes oblast Českého krasu a Křivoklátska dále na severozápad směrem do severočeských pánví.

Tam jsou svědectvím někdejší údolní sítě hlavačovské stěrkopísky, které vyplňují nápadné koryto směřující od Rakovníka k severozápadu. Významný přítok tekoucí zhruba severním nebo severovýchodním směrem odvodňoval Plzeňsko. Novější výzkumy, založené na výskytu těžkých minerálů a na geochemických vlastnostech křemene, potvrzují starší představy M. Malkovského o tom, že zdrojovou oblastí této hlavní miocenní české řeky byla Českomoravská vrchovina. Pozoruhodné je, že se její tok v oblasti dnešního dolního toku Berounky nacházel zhruba ve stejném prostoru jako dnes, ale s opačným směrem proudění! O pradávné řece nad Berounkou ostatně psal již J. Petrbok.

Co indikují vltavíny?

Jižní část Čech byla v terciéru odvodňována na jih, což byl stav, který nepochybně trval ještě ve středním miocénu. Svědectví je neobvyklého druhu – poskytují ho vltavíny nalézané v říčních sedimentech na jih od českých hranic, v Rakousku. Pád vltavínů – jednorázová událost, která podle posledních přesných datování těchto kamenů nastala před 14,34±0,08 milionu let – je pro výzkum říčních sedimentů požehnáním. Jakmile je v říčních sedimentech nalezen vltavín, je jisté, že jsou stejně staré nebo ve většině případů mladší než tato událost (i když přemístěné vltavíny byly nalezeny i v mnohem mladších říčních uloženinách, např. ve čtvrtohorních terasách na sever od Prahy). Poslední část terciéru, zejména mladší pliocén, a první polovina kvartéru je rozhodujícím obdobím, ve kterém vznikalo nové uspořádání říční sítě, v nejhrubších obrysech již podobné dnešnímu.

Kvartér – cyklické zahlubování toků

Ani kvartér (čtvrtohory; posledních 1,8 milionu let geologické historie), charakterizovaný střídáním chladných období (glaciálů) a kratších teplých období (interglaciálů), není z hlediska vývoje říční sítě homogenní. Po celý spodní pleistocén (1,8 až 0,78 milionu let) mělo střídání glaciálů a interglaciálů odlišný charakter a glaciály nebyly pravděpodobně tak chladné. Ve středním a svrchním pleistocénu (0,78–0,01 milionu let) byla základní periodičnost klimatických změn prodloužena na 100 až 120 tisíc let. Ne všechny z těchto klimatických cyklů, které můžeme jednoznačně zjistit v mořských sedimentech, lze nalézt i v kontinentálním sedimentárním záznamu. Například v posledním necelém půlmilionu let můžeme v mořských sedimentech nalézt pět cyklů (střídání glaciálů a interglaciálů), ale na kontinentu vidíme zřetelně jen dva. V kontinentálním záznamu se totiž projeví jen ty, při kterých byl postup kontinentálních ledovců jižním směrem dostatečně výrazný a při kterých podstatně klesla hladina moře, což se projevilo zvýšením spádu řek.

Hranice spodního a středního pleistocénu (zhruba 780 tisíc let před dneškem) je v sedimentárním záznamu často poměrně dobře zjistitelná, protože časově souhlasí s poslední hlavní změnou orientace magnetického pole Země. Paleomagnetická měření v říčních sedimentech naznačují, že se vývoj údolní sítě ve spodním pleistocénu a v navazujícím období výrazně lišil. Zatímco ve spodním pleistocénu, po vytvoření hrubých obrysů nové údolní sítě, vytvářely řeky ještě široká a plochá údolí (ve středních Čechách v relativních výškách okolo 70 až 100 m nad dnešními toky), od hranice středního pleistocénu se toky začaly rychle zařezávat. Střídáním období zahlubování s obdobími akumulace vzniklo gigantické dílo přírody – systém říčních teras vytvářejících v krajině nápadné stupně. Časové zařazení těchto teras je zpravidla založeno na modelu, kdy každý cyklus (glaciál a interglaciál) představuje jednu terasovou úroveň.

Absolutní datování teras však většinou neznáme, a navíc se zde projevuje rozpor mezi větším počtem cyklů patrných v mořském záznamu a počtem cyklů viditelných na kontinentě.

Některé z teras v sobě zřejmě skrývají více než jeden cyklus. Důležité je, že na úrovni širokých údolí spodního pleistocénu (často kopírujících starší předkvartérní údolní síť) se vyskytují říční sedimenty, které mají již normální magnetickou orientaci, a tedy jsou mladší než zhruba 780 tisíc let. Zařezávání údolní sítě ve středních, jižních a západních Čechách potom bylo mimořádně rychlé: 80 m hloubky za zhruba necelých 800 tisíc let – to jsou podobné rychlosti zahlubování údolí, jaké známe z dnešních Alp. Přesnou příčinu této dramatické změny v chování řek neznáme – kromě příčin klimatických se nepochybně projevily i vlivy ve změnách spádových poměrů řek. Okolí Prahy a území směrem k severu je ve studiu kvartérních říčních teras klasickým územím. Podívejme se tedy podrobněji, jak vývoj od konce terciéru probíhal právě zde.

Praha jako dílo Vltavy

Na sklonku třetihor – v mladším pliocénu – měla krajina úplně jiný vzhled než dnes. Na řadě míst se zachovaly zbytky niv z rozhraní terciéru a kvartéru v podobě mocných štěrkopísků teras lysolajské skupiny, které leží 90–110 m nad současnou Vltavou na plošinách lemujících dnešní kaňonovité údolí. Jejich poloha a plošný rozsah dokládají, že tehdejší Vltava volně meandrovala v mělkém širokém údolí, v poměrech připomínajících dnešní údolí Labe mezi Kolínem a Poděbrady. Po skalnatém vltavském kaňonu ani jeho pobočkách, jako jsou např. Šárecké nebo Tiché údolí, nebyla v tehdejší krajině ještě ani stopa.

V době sedimentace štěrků nižšího stupně lysolajské skupiny – suchdolské terasy, jejíž povrch leží 90 m nad dnešní řekou – tekla Vltava po určitou dobu přímo na úpatí buližníkového hřebene Kozích hřbetů a Holého vrchu, tedy zhruba 2 km na západ od svého dnešního kaňonovitého údolí. Hluboký skalnatý zářez Únětického potoka – dnešní Ti­ché údolí – tehdy ještě nebyl vytvořen a tam, kde dnes potok proráží buližníkovou bariéru, nacházíme stopy vltavského toku v podobě výplně starého ramene s bohatou fau­nou vodních měkkýšů (obdobného rázu, jaký v současnosti mají stará ramena středočeského Labe). Dnes tyto uloženiny leží více než 50 m nad dnem Tichého údolí.

V období zvýšené eroze, které počíná po usazení suchdolské terasy, se Vltava začala zahlubovat do tvrdých hornin proterozoika (období starohor, před 2500–570 miliony let) již v linii dnešního údolí. Její niva se postupně zužovala s výjimkou některých kotlinovitě rozšířených úseků, jako je prostor vnitřní Prahy, kde převažují méně odolné horniny ordoviku (starších prvohor, před 505–438 miliony let). Zahlubování podmíněné pozvolným zdvihem Českého masivu pak probíhá dodnes. V určitých úsecích kvartérního klimatického cyklu je však přerušováno akumulacemi štěrkopískových nánosů z dob, kdy řeka měla ráz divočícího toku a neustále překládala svá rozvětvená koryta v celé šíři nivy, kterou zároveň rozšiřovala boční erozí. Během dalších fází zahlubování zůstaly části těchto starých niv zachovány na určitých místech, především v jádrech meandrů, v podobě zřetelných stupňů v různých výškách nad řekou (tj. ve výši již zmíněných říčních teras).

Pražská kotlina k tomu poskytovala velmi příznivé podmínky, takže různě vysoké terasové stupně se zde zachovaly na velkých plochách a byly pojmenovány podle charakteristických pražských lokalit – od nejstarší terasy pankrácké přes terasu vinohradskou, letenskou a dejvickou až po nejmladší a nejnižší terasu maninskou. Tyto úrovně, které lze sledovat daleko po i proti proudu Vltavy a jejích přítoků, ukazují, jak se vytvářela kaňonovitá údolí středočeských řek během celé mladší části kvartéru. V pražském prostoru přesahuje zahloubení 100 m, proti proudu se tato hodnota mírně snižuje, po proudu zvyšuje. V oblasti pevných skalních hornin od Kralup k jihu již k větším změnám průběhu údolí nedošlo, jenom se vytvořily některé zákruty – zaklesnuté meandry – které přispěly také k vytvoření romantického údolí Berounky u Křivoklátu nebo Svatojanských proudů na Vltavě.

Když řeky překládají koryta

Z hlediska vývoje říční sítě jsou podstatně složitější poměry v oblasti mnohem méně odolných hornin svrchní křídy na sever od Kralup, kde si Vltava a Labe i při zahlubování udržovaly rozevřená údolí se širokými nivami umožňujícími volné meandrování a značné překládání koryta v horizontálním smyslu, často i v řádu desítek kilometrů, jak dokládají zbytky štěrkopískových nánosů. Největší byly přesuny řek na Podřipsku a v dolním Poohří. Široký pás štěrků vinohradské terasy, táhnoucí se od Nelahozevsi přes Straškov k Brozanům nad Ohří, vyznačuje nivu středopleistocenní Vltavy, jež tekla na západ od Řípu. U Brozan se však nesetkávala s Ohří. Ta v té době ještě obtékala západní křídlo Středohoří po severní straně, jak dokazují její štěrkové nánosy, směřující od Postoloprt do údolí Srpiny a dále do dnešního údolí Bíliny k Ústí nad Labem. Značné změny hydrografické sítě se udály i ve středním až dolním Pojizeří. Ve starším pleistocénu tekla Jizera oproti dnešnímu toku mnohem víc na východ – od Turnova přes Bousov a Domousnici na Loučeň. Mnohem mladšího data je přemísťování labského toku v hradecko-pardubické oblasti, kde ještě na sklonku středního pleistocénu směřovalo Labe od Hradce Králové na Chlumec nad Cidlinou a tam se obracelo k jihu do svého dnešního údolí. Ještě v mladém pleistocénu obtékalo Kunětickou horu ze západu a teklo směrem k Bohdanči. Kratší přemístění bylo zaznamenáno i na nejspodnější části toku Berounky, která se původně vlévala do Vltavy u Zbraslavi, avšak v 19. století se pře­místila k Radotínu a dnes ústí do Vltavy o něco níže – až u Lahovic.

Uvedené příklady (viz mapu na s. 450–451) jsou bezpečně doloženy výskytem říčních štěrkopískových nánosů v příslušných terasách a úrovních, nejsou však zdaleka jedinými doklady o změnách říční sítě v průběhu času. Je nepochybné, že zejména na sklonku terciéru a v nejstarším kvartéru, kdy ještě nebyla vytvořena síť zahloubených údolí, byly změny toků podstatně častější než v mladších obdobích. Ovšem přímých dokladů je daleko méně, takže třeba vývoj některých řek, jako je Sázava nebo nejhořejší Vltava, zůstává dodnes otevřenou otázkou. Mnohé prozrazuje složení štěrků. Třeba v terasách lysolajské skupiny při severním okraji Prahy se nacházejí valouny a někdy velké balvany (driftové bloky) z Kouřimska a Kutnohorska, což svědčí o existenci velkého přítoku od východu – předchůdce dnešního Labe.

Něco se děje s živly

Na konci poslední ledové doby (a nejspíš na konci všech ledových dob), kdy byla země ještě podmrzlá, byl vsak vody minimální a tání na horách obrovské, a proto občas všude v Evropě vzrostl říční průtok na čtyřicetinásobek až stonásobek dnešních průměrných stavů. 1) Řeky se zařezávaly do skalních podloží a vytvářely přehloubené brázdy. V průběhu holocénu však v hlavních údolích převládala akumulace nad erozí. Jak nás poučila poslední povodeň, bylo to nejspíš způsobeno tím, že postranní přítoky například Vltavy mají o dost větší spád než hlavní tok. Eroze zde probíhá intenzivněji a unášecí síla rozvodněných potoků je větší než unášecí síla hlavního toku. Hlavní koryto je tak zahlcováno sedimenty bočních přítoků a během holocénu se zvedá v průměru o 6–12 m, tedy kolem 1 m za tisíc let.

Tento proces byl ještě urychlen pravěkým a středověkým odlesněním a zemědělskou činností. Říční niva první poloviny holocénu představovala morfologicky složitý útvar skládající se z různých kopečků a hřbetů – erozních reliktů a systému bočních říčních ramen. Postupně však byla vyrovnávána splavenými sedimenty a měnila se na plochá, často podmáčená údolí, ve kterých teprve před 1–3 tisíci let vznikaly rozsáhlé lužní lesy.

Dalším obrovským zásahem do říčního organizmu byla „kanalizace“ řek, která u nás probíhala hlavně v letech 1860–1920. Řeky byly narovnávány, boční meandry v hladu po půdě, na které by se dala pěstovat cukrovka, zasypávány zeminou. Labe mezi Kolínem a Mělníkem tak bylo zkráceno asi na třetinu bývalé délky, což sice prospívalo lodní dopravě, ale již méně říčnímu ekosystému. Pak přišlo budování vltavských přehrad, a potom zanášení nádrží. Socialistický lid, který nemohl vyjíždět za hranice, obklopil náš „Jadran, Balaton a Baltik“ městem chat. Proměna byla dokonána a řeka zmrtvěna až do povodně roku 2002.

Procházíme-li říčním údolím dnes, vidíme, že geologické síly opět působí. Všimněte si je­nom mladých, hluboce zaříznutých bočních strží – kolik materiálu asi každoročně deponují v říčním údolí? Při velké povodni jsme opět (snad po tisíci letech či ještě delším období) na povrchu nivních hlín pozorovali štěrkové pokryvy, přestože v hlubších, 1–2 m mocných vrstvách po nich není ani památky. V této době obrovských sociálních změn se něco děje nejenom s lidmi, ale také s klimatem a s živly. Inu, jak se do řeky volá, tak se z řeky ozývá.

Poznámky

1) Podrobněji viz Neil Roberts: The Holocene, an environmental history, 2. vydání Blackwell, Oxford 1998.

NEJSTARŠÍ STOPY VELKÝCH ŘEK

Nejstarší stopy činnosti řek nalézáme v Čechách v podobě zpevněných usa­zených hornin nejrůznějšího stáří, vytvářených v prostředí rychle proudí­cí vody. Většinou jde o horniny velmi nápadné – slepence (konglomeráty) – tvořené opracovanými valouny křemene nebo různých druhů hornin. Sle­pence byly uloženy velkými řekami nejčastěji ve formě širokých a plochých delt v místech vyústění říčních toků do jezer nebo mělkých moří. Právě veli­kost valounů a jejich opracování naznačují, že jde o produkty rychle proudí­cích vod. Pokud máme jmenovat alespoň ty nejznámější a nejnápadnější pří­klady, lze začít od nejstarších, velmi nápadných slepenců dobříšských (neo­proterozoikum, poslední část proterozoika do období před 570 miliony let) přes plošně rozsáhlé výchozy slepenců vytvářející podstatnou část centrál­ních Brd a brdských Hřebenů (kambrium, před 570–505 miliony let), přes místy velmi hrubé slepence permokarbonských sladkovodních pánví (s va­louny i 20 cm velkými) až po přítoky řek do České křídové pánve. Ve všech těchto případech sice známe přibližně zdrojové oblasti přinášeného mate­riálu a v některých případech umíme určit i směry proudění. Nemůže však rekonstruovat jednotlivé konkrétní toky a velmi málo víme o konkrétní mor­fologii tehdejšího povrchu.

KUDY A KAM TEKLA ŘEKA?

Kromě morfologie terénu jsou nejdůležitějším svědectvím o minulosti vod­ních toků jejich sedimenty – písčité nebo štěrkopískové naplaveniny zane­chané v krajině dávnými toky. Tyto sedimenty poskytují několikerou výpo­věď. Jednak jsou dokladem o tom, že v daném místě a v dané nadmořské výšce někdy tekla řeka. Uložení sedimentu a jeho texturní znaky prozrazují informace o rychlosti i směru proudění a také o celkovém charakteru toku. Složení štěrkové i písčité frakce nese informace o původu unášeného ma­teriálu. V hrubší velikostní frakci lze studovat původ valounů různých typů hornin nebo různého typu křemene, v písčité frakci má nenahraditelný vý­znam studium zastoupení těžkých minerálů. To jsou minerální zrna s obje­movou hmotností větší, než mají hlavní horninotvorné minerály jako kře­men nebo živce. Přinášejí svědectví o tom, z jakých typů hornin, a tedy ze kterých oblastí byla uvolněna a přinesena řekou. Využít lze i některé speci­fické geochemické vlastnosti samotného křemene jako všeobecně nejhojněj­ší složky písčité frakce, třeba poměr stabilních izotopů kyslíku.

Přímé datování říčních sedimentů je zpravidla velmi obtížné. Nálezy časo­vě zařaditelných zbytků flóry nebo fauny jsou spíše ojedinělé, v nejběžněj­ších štěrcích a píscích obvykle nenalézáme žádné biotické zbytky. Pomoci mohou některé z instrumentálních datovacích metod. Pro říční sedimenty má velký význam studium magnetické orientace drobných klastických sou­částek uložených tokem. Parametry magnetického pole Země, zejména orientace magnetického pole, se totiž během historie měnily, což lze pro da­tování sedimentů využít. Dobu expozice valounů křemene na povrchu teras dosahu kosmického záření lze určit i pomocí některých kosmogeních radio­nuklidů (10Be, 26Al). S využitím nových poznatků posledních let se řada otá­zek postupně vyjasňuje a vývoj říční sítě začíná být založen, alespoň v někte­rých úsecích geologické historie, na objektivnějších datech.

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Geologie

O autorech

Václav Cílek

Vojen Ložek

Karel Žák

Doporučujeme

Tajemná „Boží země“ Punt

Tajemná „Boží země“ Punt uzamčeno

Břetislav Vachala  |  4. 12. 2017
Mnoho vzácného zboží starověkého Egypta pocházelo z tajemného Puntu, kam Egypťané pořádali časté obchodní výpravy. Odkud jejich expedice...
Hmyz jako dokonalý létací stroj

Hmyz jako dokonalý létací stroj

Rudolf Dvořák  |  4. 12. 2017
Hmyz patří k nejdokonalejším a nejstarším letcům naší planety. Jeho letové schopnosti se vyvíjely přes 300 milionů let a předčí dovednosti všech...
Hranice svobody

Hranice svobody uzamčeno

Stefan Segi  |  4. 12. 2017
Podle listiny základních práv a svobod, která je integrovaná i v Ústavě ČR, jsou „svoboda projevu a právo na informace zaručeny“ a „cenzura je...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné