Prach

Větrná eroze

Co to vlastně je ta větrná eroze? Jak se projevuje a může ovlivnit i kvalitu ovzduší? Kde se v ČR nejvíce vyskytuje? To jsou hlavní otázky, na které se pokusím odpovědět v následujícím článku.

 

Již v několika předchozích článcích jsem sliboval, že se fenoménu větrné eroze budu věnovat v samostatném příspěvku. A jelikož z kapitoly o regionálním pozadí vyplývá, že větrná eroze promlouvá i do těchto koncentrací, rozhodl jsem se, že nazrál čas trochu se jí věnovat.

Větrná eroze

Co to vlastně větrná eroze je? Zjednodušeně lze říct, že se jedná o odnos půdy působením větru.

Samozřejmě jsou kromě větru, který musí být dostatečně silný, aby „odtrhnul“ částici z „drsného“ povrchu, důležité i další faktory. Z meteorologických podmínek to jsou zejména teplota a srážky. V případě srážek se jedná zejména o jejich „nepřítomnost“ – čím delší perioda beze srážek, tím se zvyšuje riziko větrné eroze. Vyšší teploty pak pomáhají vysušovat půdu. Ta je pak náchylnější k větrné erozi.

V posledních letech lze pozorovat zvýšenou extremitu počasí, kdy jsou velmi teplá jara, léta i podzimy. Půda na jižní Moravě vysychá. Srážky se vyskytují spíše přívalově, takže velká část „odteče“ a nevsákne se. Sucho (ať už meteorologické či zemědělské) je stále více skloňováno i v médiích.  Větrná eroze se tedy především na jižní Moravě stává významným faktorem ovlivňujícím kvalitu ovzduší tím, že se podílí na zvýšených koncentracích částic v ovzduší.

Proč především na jižní Moravě? Jednak se jedná o významnou zemědělskou oblast v rámci ČR, vyšší podíl zemědělské půdy tak působí jako „velký plošný zdroj částic“. Navíc půda na jižní Moravě (a částečně také v Polabí) je potenciálně nejvíce ohrožena z hlediska větrné eroze, jak ukazuje mapa z výzkumného ústavu meliorací a ochrany půdy (VÚMOP).

Nejvíce ohroženy jsou půdy v jižní části Jihomoravského kraje, avšak půdy ohrožené a velmi ohrožené se vyskytují i v blízkosti Brna, resp. na území města Brna. A vzhledem k tomu, že se větrná eroze vyskytuje převážně při vyšších rychlostech větru, kdy dochází k transportu na delší vzdálenosti, mohou být významně ovlivněny i brněnské lokality a měřit vyšší koncentrace PM10.

Větrná eroze tak má více negativních vlastností. Kromě toho, že z polí „odnáší“ úrodnou půdu, se také podílí na zvýšených koncentracích prašnosti, což se může odrazit i na zdravotním stavu lidí v kraji. Na větrné erozi nese rovněž svou vinu člověk. Za minulého režimu byla malá hospodářství postupně slučována do JZD a remízky či větrolamy mezi poli byly rozorány. Vznikly velké lány, kde však nic nebrání větru k odnosu půdy. O větrolamy, které doposud zůstaly, se nijak zvláště nepečuje a rovněž jejich funkce je oslabena. Ani v současnosti se situace nelepší, spíše naopak. Dotace z EU vyměřují dle obdělávané plochy, nic netlačí zemědělce k tomu, aby se snažili větrnou erozi potlačit. V dohledné době se tedy situace zřejmě nezlepší, naopak s častějším výskytem sucha se může postupně zhoršovat.

Kuchařovice u Znojma

Vzhledem ke znalosti problematiky a na základě předešlých studií bylo v roce 2016 (červen – prosinec) provedeno kampaňové měření prašnosti ve vztahu k větrné erozi na stanici ČHMÚ v Kuchařovicích. Kuchařovice jsou obec ležící severovýchodně od města Znojma. Profesionální meteorologická stanice leží nad obcí, uprostřed zemědělské půdy, která patří mezi potenciálně nejvíce ohrožené větrnou erozí (zdroj: VÚMOP), viz následující obrázky.

Kromě samotného měření prašnosti tedy byla k dispozici i meteorologická data z profesionální stanice. Navíc v nedalekém Znojmě je další stanice imisního monitoringu, ležící v areálu ZŠ, zhruba 100 m od rušné křižovatky ulic Brněnská a Dukelských bojovníků (výpadovka na Vídeň). Mohly tak být srovnány stanice s odlišnými lokálními vlivy, ležící pouze cca 5 km od sebe. Kromě těchto dvou stanic bylo porovnání připraveno i s regionální pozaďovou lokalitou Mikulov – Sedlec a předměstskou pozaďovou lokalitou Brno – Tuřany.

A jak tedy dopadlo srovnání těchto 4 lokalit v průběhu června – prosince 2016? Bylo rozdílné pro PM10 a PM2,5. V případě PM10 dosahovala lokalita Kuchařovice od června do září nejvyšších průměrných měsíčních koncentrací PM10. Nejvíce byly rozdíly patrné v červenci a srpnu, kdy byla půda proschlá, a panovaly příhodné podmínky pro větrnou erozi. V těchto měsících byly naopak měřeny nejnižší koncentrace v městské lokalitě Znojmo. Počínaje říjnem se však situace obrátila. V říjnu se koncentrace na všech lokalitách zhruba vyrovnaly, v následujících měsících již byly v Kuchařovicích měřeny nejnižší hodnoty. V listopadu a v prosinci však již byly v této lokalitě měřeny podstatně nižší koncentrace, než např. ve Znojmě či v lokalitě Brno-Tuřany.

V případě průměrných koncentrací PM2,5 je však situace mírně odlišná, jak uvádí graf na Obr. 19. Přestože byly koncentrace PM2,5 v letních měsících v Kuchařovicích rovněž zvýšené, zdaleka to nebylo tolik jako v případě PM10 a lokalita Brno-Tuřany dosahovala vždy ještě mírně vyšších koncentrací. V říjnu opět došlo k významnějšímu poklesu PM2,5 v lokalitě Kuchařovice na úroveň koncentrací v lokalitě Mikulov-Sedlec. V lokalitě Brno-Tuřany pak byly měřeny nejvyšší koncentrace PM2,5 ve všech měsících kromě listopadu, kdy bylo maxima dosaženo ve Znojmě.

Z uvedených grafů tedy vyplývá, že větrná eroze ovlivňovala koncentrace PM10 v Kuchařovicích v červnu – září, kdy byly v této lokalitě naměřeny nejvyšší průměrné měsíční koncentrace. Jednalo se především o hrubší frakci, charakteristickou pro větrnou erozi. V případě jemnější frakce PM2,5 lokalita Kuchařovice nejvyšších koncentrací nedosahovala (i když rovněž měřila vyšší hodnoty, než některé další lokality, jistý vliv větrné eroze bude tedy i na jemnější frakci). Naopak v chladnější části roku (říjen – prosinec) již do koncentrací promlouvá i topná sezóna, lokalita Kuchařovice již měří nízké koncentrace prašnosti, naopak jsou nejvyšší koncentrace měřeny v lokalitách ovlivněných vytápěním a lokálními topeništi.

 

Meteorologické podmínky a koncentrační růžice

Jaké podmínky jsou tedy nutné k tomu, aby docházelo k větrné erozi? Proč byly v Kuchařovicích měřeny zvýšené koncentrace PM10?

Především je důležité, aby půda byla vyschlá, „drolila“ se a byla tak náchylnější k větrné erozi. K tomu jsou potřeba 2 parametry – aby byly co nejvyšší teploty a zároveň aby nepršelo.

Teplota a srážky

Následující graf ukazuje průběh průměrných denních koncentrací PM10 v Kuchařovicích od června do prosince 2016. Křivka koncentrace je zabarvena dle průměrné denní teploty (viz legenda vpravo). Šedými sloupci jsou pak znázorněny denní úhrny srážek.

V grafu je velmi dobře patrný dvojí vliv teploty – v teplé části roku vedou vysoké teploty k vyšším koncentracím, v chladné části roku vedou naopak nízké teploty k vyšším koncentracím. Často slýchávám, že ten nebo onen rok byl „teplý“ a tudíž by se do hodnocení kvality ovzduší vůbec neměl započítávat (ano, jsou názory, že bychom si měli vybírat jen roky, které se hodí, a podle toho soudit kvalitu ovzduší 🙁 ). Ale je potřeba si uvědomit, že rok mohl být „teplý“ právě díky extrémnímu létu, což paradoxně na jižní Moravě může vést k vyšším koncentracím PM10. Začátkem října došlo k výraznému teplotnímu „skoku“, kdy během pár dní poklesly teploty až k bodu mrazu, a od té doby již platí pravidlo, že čím nižší teplota, tím vyšší koncentrace.

Rovněž je velmi dobře patrný vliv srážek. Vysoké koncentrace jsou měřeny pouze v jejich nepřítomnosti. Patrné je to zejména v září, kdy byly delší epizody bez srážek a projevilo se to i v delší epizodě zvýšených koncentrací PM10. Zároveň je také patrné, že září bylo ještě poměrně teplé (nezačala topná sezóna), přesto byly průměrné měsíční koncentrace PM10 v tento měsíc v Kuchařovicích nejvyšší za období červen – prosinec (viz předchozí graf se srovnáním koncentrací PM10 na jednotlivých lokalitách). Větrná eroze tedy měla na koncentrace PM10 stejný nebo mírně vyšší vliv než topná sezóna.

V případě PM2,5 je situace mírně odlišná. Přestože vyšší teploty mají mírný vliv na zvýšení koncentrací v teplé části roku, není to zdaleka tolik jako v případě PM10. Koncentrace PM2,5 se začínají zvyšovat zejména v chladné části roku. Tam už opět platí, že čím nižší teploty, tím vyšší koncentrace. Větrná eroze tedy příliš jemnější frakci PM2,5 neovlivňuje, naopak výrazný vliv na koncentrace těchto menších a nebezpečnějších částic má topná sezóna.

Vítr

Pokud je tedy půda vyschlá, je dalším důležitým parametrem větrné eroze vítr. Z větrné růžice v Kuchařovicích za období měření projektu (červen – prosinec 2016) vyplývá, že zde převládá proudění ze severozápadu a severu. Výraznější než další směry je rovněž jihovýchodní proudění. Silnější vítr pak foukal právě z jihovýchodu, popř. ze západu a severozápadu.

A jak se tedy projevil vítr z hlediska vlivu na koncentrace PM10 a PM2,5? To nejlépe prozradí koncentrační růžice. Z růžice pro PM10 je velmi dobře patrné, že vysoké koncentrace jsou měřeny při vyšších rychlostech větru při proudění větru z jihovýchodu. To zpravidla přináší teplý, suchý vzduch, který větrné erozi napomáhá. Pro lokalitu Kuchařovice bylo toto proudění v červnu – prosinci zásadní. Mírně zvýšené koncentrace jsou i při nižších rychlostech větru při severovýchodním, východním a jihovýchodním proudění.

Jednotlivé vlivy pak může velmi dobře rozlišit teplotně členěná koncentrační růžice. Maxima z jihovýchodních směrů jsou patrná při vyšších teplotách, což potvrzuje vliv větrné eroze. V topné sezóně spíše dominují severovýchodní a východní směry. Vyšší hodnoty PM10 ze severovýchodu mohou být způsobeny i dálkovým transportem – růžice vykazuje v chladné části roku velmi podobné charakteristiky, jaké již byly uvedeny v kapitole o regionálním pozadí (lokalita Mikulov-Sedlec). Společným jevem s regionální pozaďovou lokalitou Mikulov – Sedlec jsou rovněž nízké koncentrace prašnosti při proudění ze západních směrů.

Naopak v případě koncentrací PM2,5 je koncentrační růžice mírně odlišná. Chybí zde maxima při proudění z jihovýchodu při vyšších rychlostech větru.

V případě koncentrační růžice pro PM2,5 dominují severovýchodní a východní směry, což opět naznačuje vliv topné sezóny a dálkového transportu znečištění. Potvrzuje to opět teplotně členěná koncentrační růžice, kdy vysoké hodnoty PM2,5 jsou měřeny pouze při teplotách nižších než 0 °C.


Shrnutí

Co tedy říct o větrné erozi – kromě toho, že má vliv na odnos úrodné půdy z polí, podílí se rovněž na navyšování koncentrací prašnosti v ovzduší, zejména pak hrubší frakce PM10. Vzhledem k stále vážnějším problémům se suchem může tento problém gradovat, obzvláště pak v Jihomoravském kraji, kde je velmi velké zastoupení větrnou erozí potenciálně nejohroženějších půd.

Větrná eroze se projevuje zejména při vyšších teplotách a nepřítomnosti srážek. Důležité rovněž je, aby půda nebyla zpevněna porostem – význam tedy roste na jaře a poté v letních a podzimních měsících. Závisí to i na způsobu hospodaření s půdou (nechává se půda dlouho bez obdělání nebo jsou meziplodiny atd. atd.). Důležitým faktorem je rychlost větru – ta musí být dostatečná pro odtržení částice z povrchu země. Poté právě díky dostatečné rychlosti větru může docházet k transportu částic i na větší vzdálenosti. Eroze tedy nepůsobí pouze lokálně, ale v Jihomoravském kraji víceméně jako plošný zdroj. Pokud jsou tedy příznivé podmínky, může se větrná eroze podílet výrazně na navýšení koncentrací PM10 v ovzduší, v zatížených lokalitách může být i důvodem překročení hodnoty imisního limitu pro průměrnou denní koncentraci PM10.

Celá studie o monitoringu větrné eroze v Kuchařovicích je dostupná na stránkách Jihomoravského kraje.

A jedno povzdechnutí na závěr. V současnosti se řeší žaloba na zásady územního rozvoje Jihomoravského kraje. Součástí těchto zásad jsou i opatření proti narůstajícímu suchu na jižní Moravě, a také proti povodním (další extremita, která se suchem rovněž souvisí – když je půda vyschlá a přijde přívalový déšť, tak se voda nevsákne, ale odteče a může způsobit i povodně). Několik obcí a aktivistů tyto zásady územního rozvoje napadlo žalobou – jestli jsem správně pochopil kvůli D43 (obchvat Brna a dálnice na Svitavy) a D52 (dálnice na Vídeň). Kvůli těmto dvěma stavbám byly žalobou napadeny celé zásady, přestože existuje precedent, že lze žalovat pouze problematickou část zásad, a zbytek se může začít realizovat. To mimo jiné znamená, že pokud soud rozhodne o zrušení zásad územního rozvoje, na dlouhou dobu se zastaví i realizace těchto opatření proti suchu, povodním, ale i dalším (energetika atp.). To nemluvím o tom, že i na zmiňované dopravní stavby některé obce čekají jako na smilování, protože jim auta jezdí středem obce (stačí se podívat, co v Černé Hoře způsobila oprava mostu na obchvatu). A to mi přijde sobecké.

Oštítkováno , , , , ,

Okomentujte článek ...