Aktuální číslo:

2017/12

Téma měsíce:

Kontakty

Odlesňování a klima

Klimatické změny v Mau Forest v západní Keni
 |  6. 10. 2011
 |  Vesmír 90, 573, 2011/10

Rychlý populační růst v Africe vede k zásadním změnám krajiny – odlesnění, odvodnění mokřadů a jejich přeměně na zemědělskou půdu, devastaci savan nadměrnou pastvou. Změny probíhají několikanásobně rychleji, nežli tomu bylo ve středověku při kolonizaci lesů Evropy. Odehrávají se v rozmezí desítek let a jejich následky rozezná i jediná lidská generace. Zemědělské produkty extrémně levné pracovní síly se prosazují v globální ekonomice. Tlak na přírodní zdroje se stupňuje. Chybí účinné zákony na ochranu lesů, vody a krajiny. K dispozici je moderní technika i kapitál a hlavně domorodé paže s mačetou a motykou.

Východoafrická Keňa nebyla ani v minulosti nikdy souvisle zalesněna. V nížinách na severu i ve východní polovině země převládají polopouště a suché travnaté či keřovité savany. Pouze hornatá část na západě Keni má klimatické podmínky vhodné pro zapojený vysokokmenný porost. V druhově bohatých lesích původně žily jen kmeny lovců a sběračů, ale postupně je osídlili také zemědělci. Odlesňování vyvrcholilo v druhé polovině 20. století. Dnes, na začátku století jednadvacátého, zaujímají původní tropické lesy méně než 2 % rozlohy Keni i Etiopie. Ze souvislého pásu horských deštných lesů zůstalo v Keni pouhých pět fragmentů na území Mt. Keňa, Aberdare, Mt. Elgon, Cherangani Hills a nejrozsáhlejší zlomová oblast Mau Forest. Afričané je výstižně nazývají „vodárny“, neboť jsou zdrojovými oblastmi velkých keňských řek.

Lesní komplexy, podobně jako velká jezera, poskytují obživu, takže v jejich okolí dosahuje populační hustota až 1000 obyvatel na km2. Lidé zde chovají kozy, skot, drůbež, pěstují zeleninu, pálí dřevo a ilegálně je těží pro výrobu dřevěného uhlí i pro přímý prodej – les řídne a mizí z něj velké stromy. Drasticky ovšem působí nadnárodní společnosti, které přeměňují velké plochy lesa na plantáže. Teprve r. 2003 keňská vláda poprvé přiznala, že bude muset čelit vážným environmentálním problémům, vyplývajícím z nerozvážného lesního hospodaření – pokud se ovšem dá v případě nekontrolované těžby a velkoplošného odlesnění vůbec hovořit o hospodaření.

Místní obyvatelé už pociťují následky odlesnění na vlastní kůži a začínají se ozývat. Například v Ugandě zatím neuspěla společnost Sugar Corporation of Uganda Limited, jež hodlala vykácet zhruba čtvrtinu z 300 km2 původního lesa Mabiru a přeměnit ji na plantáže cukrové třtiny. Tento les mezi městy Kampala a Jinja místní lidé hájí argumentem, že jeho vykácení by je připravilo o vodu. V roce 2007 stály protesty 4 lidské životy. Nepomáhají ani sliby ugandské vlády, že plantáže poskytnou 3500 nových pracovních míst a do státní pokladny přinesou 6 milionů dolarů.

Mau Forest

Mau Forest začíná asi 150 km severozápadně od Nairobi. Pokrývá západní svahy zlomu Mau Escarpment v nadmořských výškách 1200–2600 m. Zaujímá rozlohu 4000 km2 a tvoří jej šest hlavních celků. Nacházejí se na úrodných vulkanických půdách s dostatkem srážek (1000–2000 mm ročně). Mau Forest je zdrojovou oblastí mnoha řek. Odhaduje se, že na hydrologickém systému oblasti Mau Forest přímo závisí více než 10 milionů lidí. Rozlohou poměrně malý, avšak hojně navštěvovaný národní park kolem jezera Nakuru je hlavním zdrojem valut pro keňskou ekonomiku. Celá oblast (především její východní část) se postupně odlesňuje, osidluje a zemědělsky využívá. Hustota populace roste k hodnotám 500 obyvatel na km2.

Zbývající původní les si zachoval výškovou zonaci. Okolo 2300 m n. m. převažuje afroalpinský les složený z jehličnanů (Juniperus procera, Widdringtonia cupressoides, Podocarpus latifolius), na níže položených svazích rostou vysokokmenné afromontánní lesy s Aningeria adolfi-friedericiStrombosia scheffleri, které místy střídají bambusoviny, různé křoviny a travnaté porosty. Odlesněné plochy obhospodařují zemědělci nebo zarůstají pionýrskými dřevinami, jako jsou Tabernaemontana stapfiana (známá podle plodů velikosti kopacího míče), hřebíčkovec Syzygium guineense (zdroj koření), pryšcovitá Neoboutonia macrocalyx (zdroj léčivých terpenoidů), olivovník Olea capensis (s velmi tvrdým dřevem), slivoň Prunus africana („africká švestka“ s kůrou využívanou při léčení prostaty), citlivkovitá Albizia gummifera a jehličnan Podocarpus latifolius (užitečný svým dřevem).

Osídlení Mau Forest

Na území Keňské republiky žije 42 etnických skupin. Vlastnictví půdy v určité oblasti není podle keňské ústavy vázáno na příslušnost k určitému kmeni. Příslušník jakéhokoli etnika se může usadit v kterémkoli regionu. Praxe je ovšem jiná – většina venkovských oblastí je etnicky homogenní a rozlišují se starousedlíci a přistěhovalci. Míšení etnik zesílilo s populačním růstem v druhé polovině 20. století. Politici přidělovali půdu „spolehlivým jednotlivcům“, příslušníkům svého kmene.

Na území Mau Forest ve Velké příkopové propadlině žili původně lovci, sběrači a nomádi kmenů Ogiek, Maawsai a Kalenjin. Přistěhovali se zejména Kikuyové, jejichž příslušníci zvítězili ve volbách. Lidé různých kmenů dokážou žít v dobrých sousedských vztazích, před volbami se ovšem napětí stupňuje. K násilnostem hraničícím s občanskou válkou došlo na přelomu let 2007–2008. V oblasti Velké příkopové propadliny bylo zabito na 1500 lidí a z domovů byly vyhnány tisíce rodin. Zásadním problémem poslední doby je nezaměstnanost mladých lidí. Dospívá generace sirotků bez domova. Ti vytvářejí gangy, které si lze najmout a zneužít pro jakoukoli činnost.

Následky odlesnění

V posledních letech výrazně poklesl průtok vody v řekách tekoucích z odlesněných částí Mau Forest. Lidé jsou nuceni čerpat víc vody ze studní, čímž se zrychluje pokles hladiny podzemní vody. Městské úpravny vody a vodárny zápolí s nedostatkem surové vody. V posledních letech nápadně ubývá vody ve světoznámých jezerech Nakuru (rozloha 5–45 km2), Naivasha (130 km2) a Elementeita (18 km2), neboť jí řekami přitéká méně. Nejmělčí jezero Elementeita vyschlo již r. 2008. Bílá barva sody vysrážené na dně zářila do dálky a nedala se přehlédnout.

Následky odlesnění získaly vážný mezinárodní rozměr. Hydroelektrárna o kapacitě 60 MW dostavěná r. 2007 na řece Sondu-Miriu kvůli nedostatku vody nevyrábí elektřinu. Japonský investor žaloval keňskou vládu, že mu poskytla nepravdivé informace o průtoku
řeky, a zastavil práce na téměř dokončené druhé hydroelektrárně. Keňský premiér Odinga v červenci 2008 oznámil, že v Mau Forest bylo za posledních 10 let ilegálně přeměněno 1000 km2 lesa v zemědělskou půdu. Potvrdil rovněž záměr vlády oplotit stávající les, vystěhovat asi 200 000 lidí a na vysídlených plochách les obnovit, aby se do krajiny vrátila voda. První násilné vysidlování více než 100 000 osob proběhlo již v letech 2004–2006.

Dnes se dá těžko rozlišit, kdo osídlil oblast legálně a kdo ilegálně, protože instituce, které přidělovaly a prodávaly půdu, jí prodaly více, než povolila vláda – noví osídlenci kupovali půdu v dobré víře. Navštívili jsme místa, kde lidé sklízeli úrodu a po několika týdnech měli být vystěhováni. Policie tak činí v noci. Během několika hodin nemilosrdně odstěhuje obyvatele a jejich obydlí i zbylou úrodu zapálí, aby znemožnila lidem návrat. Násilí spojené s vystěhováním a úlohu politiků dokumentuje Amnesty International a podrobně se jimi zabývá zpráva vrchního soudce Keňské republiky (Waki Report) z podzimu 2008.

Keňská vláda dala oplotit též další hydrologicky významný lesní komplex Aberdare. Elektrický plot o délce 400 km má ochránit les před ilegální těžbou a zajistit dostatek vody v dolním povodí.

Úvaha o funkci lesa

Odlesnění tisíce km2 krajiny Mau Forest v posledních deseti letech a přeměna na zemědělskou půdu má za následek pokles srážek, úbytek vody v řekách a její kritický nedostatek v dolním povodí na plochách mnohonásobně větších, než jsou ty odlesněné.

Současná věda nevysvětluje úlohu lesa v hydrologii povodí jednoznačně. Spíše převládají názory, že les vodu odebírá. Hydrologie i rostlinná fyziologie pracují s pojmem „ztráta vody evapotranspirací“. Z lesních porostů odtéká méně srážkové vody řekami nežli z porostů travních nebo z odvodněných polí. Ale zkušenosti z Afriky a východní Austrálie ukazují, že rozsáhlé odlesnění a odvodnění vede k poklesu srážek.

Úlohu lesních komplexů ve vodním cyklu (mechanismus, jak les „přitahuje vodu“) vysvětlují nově Makarieva a Gorškov. Tito teoretičtí fyzici z Petrohradu zhodnotili závislost úhrnu srážek na vzdálenosti od moře na zalesněném a nezalesněném území. Hodnotili až několik tisíc kilometrů dlouhé úseky. Závěr je jednoznačný: na nezalesněných územích srážky se vzdáleností od moře rychle klesají, zatímco na územích pokrytých přirozenými lesy úhrny srážek se vzdáleností od moře neklesají, v některých případech i stoupají. Makarieva a Gorškov zformulovali princip biotické pumpy, podle nějž srážení vodních par nad chladným lesem vede ke snížení tlaku, což vyvolá proudění vzduchu (a tím přísun vodní páry) z míst, kde je tlak vyšší. Tlak se postupně vyrovná. Les je ovšem schopen vodu udržet díky teplotní inverzi – bylinné patro lesa má přes den nižší teplotu nežli sluncem ozářené koruny. V nočních hodinách je naopak v bylinném patře tepleji než v korunách stromů, u kterých dochází k výdeji zářivého tepla proti chladné obloze. Nad zápojem vodní pára kondenzuje. Vytváří se mlha, drobné kapičky padají dolů a udržují vlhkost v ekosystému. Současně se snižuje tlak vzduchu – biotická pumpa nasává vzduch s vodou z okolí nad chladné koruny.

Ve vědeckých časopisech i s vysokým impaktním faktorem se opakovaně objevují články, v nichž je klimatická úloha lesa redukována na problém, v jaké míře les jako „úložiště“ CO2 přispívá k tlumení klimatické změny a v jaké míře otepluje globální klima nízkým odrazem slunečního záření. Z toho pak vyplyne absurdní závěr, že vypálením lesa v mírném pásmu by se zmírnilo globální oteplení, protože zvýšení odrazu slunečního záření je vyšší nežli oteplení působené uvolněným CO2. Autoři těchto úvah ignorují fakt, že funkční les patří díky evapotranspiraci k nejchladnějším ekosystémům a opomíjejí funkci biosféry v disipaci sluneční energie.

Vlhkost nad lesem a odlesněnou plochou

Vzduch nasycený vodou při teplotě 25 °C obsahuje přibližně 22 gramů vodní páry v m3, zatímco vzduch o teplotě 40 °C pojme více než dvojnásobek (50 g·m–3). Teplý vzduch o relativně nízké vlhkosti do sebe pojme velké množství vody a vynáší ji do vyšších vrstev atmosféry. Může tedy odebírat vlhkost z horských ledovců (a ledovce ubývají). Naopak chladný a relativně vlhký vzduch na ledovcích snáze dosáhne rosného bodu a ledovec přibývá. Teplý vzduch má schopnost přinášet do vyšších vrstev atmosféry absolutně více vody i více energie nežli vzduch chladný – následkem mohou být intenzivní srážky.

Odlesněná krajina je podstatně teplejší. Vysvětlujeme si to rychlým odtokem vody a odnosem vodní páry přehřátým vzduchem. Pokles evapotranspirace o 2 mm na 1 km2 za den je roven poklesu výparu o 2 miliony litrů. Výparné teplo 2 milionů litrů vody je asi 1,4 miliony kWh. Pokud se sluneční energie neváže do skupenského tepla vody při výparu, uvolní se jako zjevné teplo. V komplexu Mau Forest se odlesnilo na 1000 km2. Z takové plochy se za jediný den uvolňuje na 1,4 miliardy kWh (což je ekvivalent rekordní měsíční produkce jaderné elektrárny Temelín dosažené v lednu 2010).

Vliv vegetace na regionální klima

Celosvětový nárůst pastvin, polí a urbanizovaných ploch na úkor původních ekosystémů vede ke zvýšení teploty těchto území. Úbytek dešťových srážek a snížení průtoku v řekách po odlesnění byly zdokumentovány v Indii, Číně a dalších zemích. Známým příkladem je historie zásobování New Yorku vodou. Zdrojem kvalitní vody pro město je povodí Catskill Mountains. V minulosti získali část povodí developeři. New York se rozrůstal, stoupala spotřeba vody a zhoršovala se její kvalita. Město stálo před rozhodnutím, zda postavit a provozovat nákladnou úpravnu vody, nebo zda odkoupit pozemky zpět – pochopitelně za vyšší cenu, než byly prodány. Stavba úpravny by stála 6–8 miliard a roční provozní náklady 300 milionů dolarů. Protože na výkup pozemků stačila 1 miliarda dolarů, město pozemky vykoupilo a zalesnilo je. Povodí nyní poskytuje kvalitní vodu pro 8 milionů obyvatel.

Vegetace a voda mají přímý vliv na regionální klima a hydrologii (Vesmír 89, 263, 2010/4). Biosféra udržuje dynamickou rovnováhu ve složení atmosféry a podílí se výrazně na distribuci sluneční energie a vody na pevninách. Odvodnění a odlesnění zvyšují tok zjevného tepla (zvyšují teplotu) a snižují tok latentního tepla (výpar vody) – mění se tedy nejenom teplota, ale i množství vody v oběhu. Příklad oblasti Mau Forest ukazuje význam vegetace a vody pro regionální klima a nutnost „pobídek“ pro obnovu trvalé vegetace a vodního cyklu v krajině.

Autoři děkují prof. RNDr. Ing. Janu Jeníkovi, CSc., Dr.h.c., za poskytnuté materiály a neocenitelné připomínky. Článek uvádí výsledky projektů 6thFP BOMOSA a MŠMT AB06023.

Literatura

Foley J. A. et al.: Global consequences of land use. Science 309, 570–574, 2005.

Foley J., Costa M. H., Delire Ch., Ramankutty N., Snyder P.: Green surprise? How terrestrial ecosystems could affect earth’s climate. Front. Ecol. Environ. 1(1), 38–44, 2003.

Hesslerová P., Pokorný J.: Forest clearing, water loss and land surface heating as development costs. Int. J. Water 5, 401–418, 2010/4.

Kravčík M., Pokorný J., Kohutiar J., Kováč M., Tóth E.: Voda pre ozdravenie klímy – Nová vodná paradigma, Municipalia, Žilina 2007.

Makarieva A. M., Gorshkov V. G., Li B. L.: Conservation of water cycle on land via restoration of natural closed-canopy forests: implications for regional landscape planning. Ecological Research 21, 897–906, 2006.

Makarieva A. M., Gorshkov V. G.: Biotic pump of atmospheric moisture as driver of the hydrological cycle on land. Hydrol. Earth Syst. Sci. 11, 1013–1033, 2007.

Ripl W.: Water: the bloodstream of the biosphere. Philosophical Transactions of the Royal Society London B 358, 1921–1934, 2003.

Meher-Homji V. M.: Probable impact of deforestation on hydrological processes. Climatic Change 19, 163–173, 1991.

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Ekologie

O autorech

Petra Hesslerová

Jan Pokorný

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