i

Aktuální číslo:

2023/1

Téma měsíce:

DNA jako důkaz

Pískovny jako refugia ohrožených druhů

 |  9. 1. 2023
 |  Vesmír 102, 50, 2023/1

Málokdo by v povrchových lomech, kde se po plochách bez vegetace pravidelně pohybuje těžká technika a kde neustálá manipulace s materiálem nezanechá ani kousek povrchu dlouho beze změny, hledal kdovíjak bohatý život. Pozoruhodné množství životních forem je však právě na taková stanoviště specializováno.

Vápencové a jiné lomy či pískovny představují náhradu za přirozené biotopy, které jsou v dnešní kulturní krajině velkou vzácností: hospodářsky nevyužité holé vápencové skály a výchozy, suché písčiny s rozvolněnou vegetací, štěrkopískové břehy větších řek nebo neúživné nížinné mokřady.

Hospodářské změny minulého století s sebou přinesly úbytek mnoha klíčových biotopů. Přísunem živin, zarůstáním, šířením invazních druhů i přirozenou sukcesí jsou ohrožena zejména nelesní stanoviště s rozvolněnou vegetací. Takové lokality jsou vzájemně izolované, a ačkoli jsou obvykle předmětem ochrany, ubývají jedna za druhou. Druhy zdejších společenstev strádají, mnohé už na našem území řadíme mezi vyhynulé.

Biologické výzkumy postindustriálních stanovišť kladou zvláštní důraz na význam pískoven. V závislosti na vzdálenosti od vody, různé zrnitosti podkladu nebo na frekvenci disturbancí najdeme v pískovně prostředí druhovým složením velmi podobná jak suchým písčitým přesypům a stepím, vřesovištím a rozvolněným křovinatým biotopům, tak štěrkopískovým břehům. Pískovny se proto stávají refugiem mnohých ohrožených druhů a pro některé představují poslední místa výskytu v České republice.

Mokřady pískoven

Jednou z hlavních otázek, kterou řeší moderní ekologie, je eutrofizace vodních těles. Ta je způsobena zejména erozí a splachem přebytečných hnojiv ze zemědělské krajiny, nedokonalým čištěním odpadních vod z obcí a záměrným hnojením rybníků i přikrmováním obilovinami ve snaze zvýšit rybí produkci. Proti tomuto problému představují lokální opatření v rámci několika rybníků či mokřadů i přes usilovnou snahu spíše krátkodobé řešení. Pokud se nám totiž podaří odstranit z prostředí přebytečné množství živin, je zpravidla otázkou času, než další cizorodé organické látky opět přitečou z horních partií toku. Kritická situace je zejména v nížinách, kde se obrovské množství živin (hlavně fosforu a dusíku) hromadí a umožňuje rychlejší růst sinic a zelených řas. Dalekosáhlé následky, mezi které patří nízká saturace vody kyslíkem, obrovské denní výkyvy pH, uvolňování živin a toxických sloučenin z podloží, zrychlené hnilobné procesy nebo nízká průhlednost vody, jsou důvodem, proč společenstva živinami chudých (oligotrofních) vodních nížinných biotopů patří k těm nejohroženějším.

Udržet stabilní oligotrofní prostředí může být obtížné i ve zcela izolované vodní nádrži, tím spíše, nachází-li se v zemědělské krajině na podloží nasyceném organickými látkami. Právě proto nám pískovny dávají jedinečnou příležitost. Odkrytím akumulací pleistocenních písků aluviálního původu v okolí řek se dostáváme na podklad neobyčejně neúživný. Tůně a mokřady, které zde během těžby vznikají, mají tedy aspoň v prvních letech své existence oligotrofní povahu. Už ve chvíli samotného vzniku na takových lokalitách můžeme pozorovat specializované druhy tzv. iniciálních sukcesních stadií. A po zapojení vodních makrofyt a příbřežní vegetace (často rovněž složené z ohrožených druhů rostlin) můžeme obdivovat skutečně obrovskou diverzitu živočichů takřka všech taxonomických skupin. Zejména vodního ptactva (např. bahňáků), obojživelníků, vzácných vodních a vlhkomilných bezobratlých včetně planktonu. Ačkoli v pískovně je tento stav relativně stabilní, kvůli postupující sukcesi se v průběhu času menší tůně zazemní, což může vést i k úplnému zániku takového prostředí.

Rekultivace

Po ukončení těžby přichází téměř vždy na řadu rekultivace území. Ačkoli při pracích v pískovně vznikají mimo jiné i biotopy vhodné pro řadu ohrožených druhů, nastavení vhodného způsobu rekultivace je pro dlouhodobé zachování takových míst rozhodující. U nás je stále nejběžnější praxí zemědělská či lesnická obnova – při té se prostor pískovny přemění za cenu několika desítek milionů korun na pole s uměle navezenou ornicí či na monokulturu borovic (nebo i nepůvodních druhů stromů) se zanedbatelnou produkcí. Zastínění území a přísun organického materiálu z odumřelých částí rostlin má však pro specializované organismy rozvolněných trávníků katastrofální důsledky a v řádu nižších jednotek let z daného území zmizí.

Nejlevnějším řešením je ponechání pískovny po ukončení těžby spontánní sukcesi. Chceme-li však udržet společenstva raných sukcesních stadií dlouhodobě, musíme o biotopy pečovat i po ukončení těžby (tzv. řízená sukcese). Pravidelné disturbance, mající ve volné přírodě podobu větrné eroze či povodní a v aktivním lomu pohyby těžkotonážní techniky, je zapotřebí simulovat i nyní. Vědomé odstraňování náletových dřevin a narušování povrchu pomocí ručních nástrojů, ale i extenzivní navštěvování pískoven za účelem rekreace, při které písčiny sešlapujeme a narušujeme tak jejich povrch, zabraňuje nežádoucímu postupu zarůstání. Vytvořením turisticky atraktivního prostředí můžeme v ideálním případě zajistit rozumnou a prostorově diverzifikovanou mozaiku disturbancí.

Jak ale v pískovně pečovat o mokřady ohrožené zazemňováním a zarůstáním? V určité fázi je pro zachování tůně potřeba odebrat usazený materiál ze dna a zároveň odstranit přebytečné rostliny. Ideální je na lokalitě ponechat pestrou mozaiku vodních stanovišť různých sukcesních stadií. Nejenže zde najdou útočiště druhy s různými ekologickými preferencemi, ale zároveň jim usnadníme rekolonizaci čerstvě obnovených tůní. Z hlediska biologické rozmanitosti jsou tedy hodnotnější spíše ekosystémy s větším počtem menších vodních nádrží než jedno velké těžební jezero.

Ačkoli mnohé zatopené pískovny skvěle slouží pro rekreační rybolov, musíme být při nasazování ryb nanejvýš obezřetní. Ve větším množství jsou ryby schopné velmi efektivně zlikvidovat populace vodního hmyzu. Přemnožení ryb (zejména kaprovitých) má však i komplexnější negativní důsledky. V přerybněných vodách často zcela chybí ponořené (submerzní) rostliny, které jsou životním prostředím pro mnoho druhů vodních bezobratlých. Ryby masivně vyžírají větší zástupce zooplanktonu, kteří se nejúčinněji podílejí na predaci fytoplanktonu. Fytoplankton se tak může za příhodných podmínek přemnožit a způsobit vegetační zákal nebo vodní květ potlačující makrofyta stíněním. S rybami tak často nepřímo souvisí i vyšší kyslíkové odchylky vodního sloupce korelující s rostoucí masou řas a jejich úhynem. Výrazně namnožený fytoplankton navíc dokáže svou fotosyntetickou činností vytvořit silně alkalické prostředí. Dlouhodobě vysoké hodnoty pH snižují diverzitu zooplanktonu i řas, zato svědčí sinicím. Nanejvýš vhodné je tedy při volbě násady nepodceňovat ani roli rybích predátorů, kteří přirozeně regulují množství ostatních druhů ryb. Násadě do menších tůní, kde mají ryby vcelku velkou kompetiční výhodu, je lepší se zcela vyvarovat.

Pískovna Planá nad Lužnicí

V roce 2022 jsme v rámci soutěže Quarry Life Award dostali příležitost pracovat na výzkumném projektu ve štěrkopískovně Planá nad Lužnicí. Zaměřovali jsme se kupříkladu na zdejší společenstva suchozemských členovců, jejich habitatové preference a ekologickou kvalitu různých stanovišť. Měli jsme zároveň možnost naše závěry porovnat s výsledky podobného výzkumu, který v této pískovně probíhal před čtyřmi lety, a sledovat tak vývoj zdejších biocenóz.

V souladu s jinými studiemi vidíme pokles diverzity nejen ohrožených druhů podél gradientu postupující sukcese. V oblastech rekultivovaných do podoby borové monokultury se kromě škůdců borovic vyskytují hlavně druhy euryvalentní, na rozdíl od vegetací chudých písčin či hromad kamení, kde jsme zjistili přítomnost pozoruhodného množství druhů přirozeně vázaných především na štěrkopískové břehy řek. Zdá se, že draví ripikolní (břehy obývající) členovci, orientující se převážně zrakem, jsou limitováni zejména rostlinným pokryvem břehů a preferují místa se snadným přístupem k vodní hladině.

Zvláštní pozornost jsme věnovali rovněž vodním organismům. V rámci výzkumu nás zajímali jak zástupci větších bezobratlých (vodní brouci, ploštice a pavouci), tak mikroorganismy, zejména planktonní korýši, vířníci, sinice a různé skupiny řas. Cílem takového výzkumu bylo nejen popsat druhovou bohatost a složení zdejších společenstev, ale také vyhodnotit, jaké podmínky prostředí mohou stát za variabilitou taxonů a které faktory mají pozitivní nebo naopak omezující vliv na biotu. Z výsledků je zřejmé, že pro podporu biodiverzity těžebních prostor je zásadní spíše dostatečná rozmanitost habitatů než přítomnost jednoho vzorového typu mokřadních stanovišť. Napříč zkoumanými plochami se totiž druhové složení společenstva měnilo poměrně zásadně, takřka na všech se nám ale podařilo odhalit nemalé množství organismů řazených v červených seznamech ČR či jinak svým výskytem omezených. Místa s prostředím zapojeného litorálu a s vodními makrofyty můžeme považovat za „horká místa“ diverzity především faunisticky významných druhů. Nejpodstatnějším negativním činitelem byla zvýšená rybí obsádka.

Článek vychází s finanční podporou skupiny HeidelbergCement.

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Ekologie

O autorech

Ondřej Vaněk

Matěj Ešpandr

Doporučujeme

Deset let s CRISPR-Cas9

Deset let s CRISPR-Cas9 audio

Jaroslav Petr  |  31. 1. 2023
V roce 2023 jsme vstoupili do druhé dekády využívání technologie CRISPR-Cas-9, která zahájila revoluci v genovém inženýrství. Co přineslo...
I když, bratře, mám tě rád, povím na tě, že jsi krad‘!

I když, bratře, mám tě rád, povím na tě, že jsi krad‘!

Halina Šimková  |  10. 1. 2023
Genetická příbuznost lidí je předmětem zájmu vědy už po staletí. Od prvních teoretických úvah o mísení krve rodičů přes porozumění základním...
Od mumie k Nobelovi

Od mumie k Nobelovi uzamčeno

Viktor Černý  |  9. 1. 2023
Evoluční genomika vyvinula za posledních několik desetiletí propracované nástroje, pomocí nichž můžeme lépe nahlížet a také přímo datovat...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

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

 

Objednat předplatné