Co je to transpirace, evaporace a evapotranspirace? Evaporací je označován výpar ze zemského povrchu, transpirace poté výpar z vegetace a evapotranspirace označuje souhrnné vypařování z povrchu včetně vypařování z vegetace na povrchu rostoucí.
Co je to infiltrace? Jedná se o proces vsakování vody pod zemský povrch, kdy schopnost vsakovat vodu závisí na typu povrchů a podloží. Dále zajisté závisí na intenzitě srážek a předchozím nasycení povrchu.
Co je to intercepce? Jedná se o schopnost zachycování padajících srážek (jakéhokoli druhu) na listech a kmenech vegetace a následné vypařování těchto srážek z vegetace.
Srážkovo-odtokový proces zalesněných území
V lesních oblastech dochází k určitým změnám v přísunu srážek i v odtoku vody dopadlé na zemský povrch. Koloběh vody na Zemi není všude jednoduše shodný a určuje ho řada faktorů, jedním z nich je vegetační pokryv. Srážková voda se zachycuje v korunách velkých stromů i na površích křovin a bylin a tato vlhkost se následně zpět vypaří do atmosféry. Aniž by se dostala na zemský povrch a mohla se infiltrovat do půdy = proces intercepce popsaný výše. Nejvíce srážkové vody zachytí jehličnaté lesy, konkrétně smrkové lesy, kolem 500m n.m. V horských polohách s četnějším výskytem mlh a námraz se tyto ztráty vody pro lesní oblast tímto kompenzují.
Faktory určující výsledný odtok a jeho chování v čase:
Geomorfologické faktory (členitost, sklon území atd.)
Stavba povodí (propustnost povrchu, výskyt zvodnělých vrstev)
Meteorologické podmínky (zejména délka trvání srážek, jejich intenzita a výskyt horizontálních srážek)
Vodní bilance vegetace (zásoby vody v půdě, intercepce, stav lesních cest)
Lesnatost povodí a nezalesněná krajina v povodí (stav, typ lesů atd.)
Průběh odtoku
Srážková činnost (všech možných druhů srážek) co dopadne na vegetaci se vedle zpětného vypaření může ale také dostat zčásti dále a to sražením z vegetace vlivem dopadu dalších srážek či vlivu větru, voda dopadá na další listy a stonky vegetace a následně propadá skrz vegetaci až na zemský povrch a zásobuje tamní půdu vodou a proniká do spodních vod. Část vody také stéká po kmenech stromů a též se dostává do půdy a to prostřednictvím kořenů vegetace, po kterých též steče – jedná se o plošný odtok.
Vodu, která se dostane pod povrch nazýváme půdní vodou. Vodu, kterou je vegetace schopná využít odčerpáním z půdy nazýváme vodou fyziologickou, resp. fyziologicky využitelnou. Významná je tedy jako takovýto zdroj vody voda kapilární, obalová, gravitační a hygroskopická. Průnik vody do půdních vrstev závisí na typu podloží. Voda se pomalu dostává podzemím do vodních toků, z lesnatého území ji pomalu vegetace dodává do vodních toků. Než se srážková voda dostane do vodního toku, uplyne většinou několik dní.
Druh podloží
V případě nepropustného podloží je voda soustřeďována do tzv. kumulovaného odtoku – různé vodní toky. Voda infiltrovaná pod vrstvu tzv. humusu vzlíná vzhůru a dotuje lesní vodní toky, plus dává možnost vegetaci, aby ji dle potřeby odebírala. V době sucha tato voda postupně přestane vzlínat nahoru a teče směrem dolů do podloží, čímž je uvolňována do vodních toků. Tato svrchní vrstva půdy v podobě humusu tvořící se z dolních starých nánosů hrabanky musí ležet na povrchu přirozeně. A to aby působila velice pozitivní výše popsané důsledky v odtokovém procesu. Škodí jí totiž udusávání (od chodících lidí, jezdících prostředků), které tedy škodí i následně povrchovému odtoku vody. A to proto, že se již do přirozené fáze nikdy nevrátí.
Zásoby vody v lesích podle jejich druhu
Největší zásoby mají zalesněné půdy na jaře po roztátí sněhu, kdy ještě nejsou podmínky pro větší evapotranspiraci. Postupně během roku se zásoby vody snižují s minimem na konci léta a počátku podzimu, avšak stále jsou dostatečné oproti jiným oblastem, tedy oproti nezalesněným oblastem. Nejvíce vody obsahují lesní půdy v horských oblastech, kde během léta neztratí tolik vody jako v nížinách vlivem krátké letní sezóny. Dále též vlivem nižších teplot a vyšších srážek včetně větší četnosti výskytu srážek usazených. Výpar z lesnatých oblastí se liší dle typu lesů, které se skládají z různých druhů vegetace:
> Bukové porosty – výpar 290-500mm/rok
> Smrkové porosty – výpar 100-520mm/rok
Nejvíce vody se spotřebuje v daném roce právě na výpar a to z půdy i vegetace – evapotranspirace. Další část se vsakuje (infiltruje) do půdy a nebo odtéká po jejím povrchu a jen zanedbatelné množství se akumuluje v půdě a ve vegetaci, což tvoří zásoby vody.
Jakost vody – vodní toky
Vyjadřujeme prostřednictvím ní míru znečištění vody, které může mít řadu příčin. Tyto dělíme na přirozené/přírodní a antropogenní, tedy znečištění přírodní a toxické. Běžné znečištění znamená výskyt organických a anorganických látek. Jde o živiny, silážní šťávy, odpad z potravinářství atd. Obohacování biogenními prvky přidává do vody dusík a fosfor a vodu antropogenně eutrofizuje. Na základě toho dochází dle určitých podmínek ve vodním prostředí k dalším reakcím. A vzniká běžné znečištění v podobě zakalení různými řasami a drobnými živinami. Toto je často mikroskopického měřítka, ale četného množství.
Pod obydlenými oblastmi či průmyslovými podniky lze na tocích pozorovat šedobílé zakalení a následně zelené znečištění. Protože postupně dochází ke tvorbě řas. Výskyt vodních rostlin i některých řas je signálem absence toxického znečištění vody v daném toku. Vodní tok je schopen se samostatně postupem času čistit = samočistící schopnost vodních toků. Tato schopnost může být dle typu a intenzity vypouštěných látek omezena či zcela narušena.
Typické příznaky znečištění vody – na vodě
Pokud se ve vodě objevuje toxické znečištění a odbourává samočistící schopnost vodního toku, poznáme to velice jednoduše dle nepřirozených projevů. Tyto ve zdravém vodním toku nemohou nikdy nastat. Jedná se o:
Zbarvení vody – nápadnější zbarvení vody, např. do bílé či šedé barvy bez jiných příčin (např. prudké srážky, které by spláchly šedé bláto jílových svahů). Nebo jiné zbarvení a to např. červené. Opět pokud prudký déšť nespláchl takto zbarvenou hlínu ze svahů u toku. Nebo v toku neprobíhají nad daným místem např. úpravy a voda není uměle kalena.
Výskyt pěny – pokud se čeřením voda pění, není s ní něco v pořádku. Pěna se bude tvořit zejména v místech čeření vody, kdy voda padá z výšky – zpravidla splavy, jezy, vodopády, stavidla atd. Jedním z mnoha důvodů může být výskyt melasy z cukrovarského provozu. V minulosti častý problém, kdy uniklo z takovéhoto závodu do vodního toku nadměrné množství této látky. Voda má pak současně také bílé až nažloutlé zbarvení a tato látka. V běžném množství neškodná látka, díky samočištění vodního toku. Může ve větším množství způsobit odčerpání kyslíku z vody.
Typické příznaky znečištění vody – vodní fauna
Úhyn menších živočichů – pozorujeme-li nadměrný úhyn některých vodních živočichů (např. malé ryby, škeble, mušle, vodní šneky atd.), opět není s vodou v toku něco v pořádku. A znečištění může být jakékoli v toxické podobě či jiné intenzivní znečištění, které vyvolá určitě projevy směřující k negativním dopadům na hydrobiologii. Např. právě výskyt melasy či jiných podobných látek, které odebírají z vody kyslík.
Úhyn větších ryb – nejvíce znatelný projev toho, že není s vodou v toku něco v pořádku. Jedná se většinou o významné znečištění v toxické podobě či velkém rozsahu. Nutný úhyn více kusů ryb na větším úseku toku pro spolehlivou identifikaci toho, že je voda v toku od určitého místa z určitého důvodu znečištěna. Jde např. únik většího množství látek z chemického provozu, např. kyanidu. Před několika lety (asi deseti) se tak stalo na středním Labi, kdy unikly nebezpečné látky ve větším množství z kolínské chemičky.
Nebezpečné látky
Rozlišení nebezpečných látek pro vodní prostředí dle míry nebezpečnosti:
a) Toxické – např. kyanid, amoniak, látky působící barevně
b) Ovlivňující míru kyslíku – např. odpadní vody, ropné látky, splašky atd.
c) Netoxické látky nebo-li inertní – např. jílové částice.
Klasifikace toků podle čistoty vody
Vodní toky podle čistoty klasifikujeme do pěti jakostních stupňů. První a druhý stupeň označuje neznečištěnou a nebo jen mírně znečištěnou vodu. Takovým stupněm jsou u nás ohodnoceny většinou horní úseky vodních toků jako je Labe, Úpa, Divoká Orlice jako celek plus Orlice. Dále celá Chrudimka, střela, horní Vltava a Vltava nad Prahou a horní toky některých řek na severu Moravy.
Třetí stupeň označuje znečištěnou vodu, jedná se o většinu vodních toků v ČR, například jde o střední a dolní Labe, Moravu nebo Berounku. Čtvrtý stupeň znamená silně znečištěnou vodu, takových toků je v ČR bohužel poměrně hodně. Jde zejména o menší vodní toky a potoky, jako je např. Rakovnický potok, Výmola, Úslava. Ale také Lužnice, Dyje, dolní Morava atd. Pátý stupeň označuje největší míru znečištění, tzv. velmi silně znečištěnou vodu. Takových toků či spíše úseků toků je v ČR naštěstí minimum, jde zejména o tok Kyjovky a Litavy na jižní Moravě.
Ekosystémy tekoucích vod
Oblasti s výskytem vody tvoří bohaté ekosystémy s velkých množstvím různých prvků, mezi kterými jsou pevné a komplikované vazby. Jednoduše řečeno se v nich vyskytuje mnoho druhů rostlinstva a živočišstva. Ty tvoří dohromady potravní řetězec od pouhých živin tvořících se ve vodě vlivem chemických a biologických reakcí. Až po dravé ryby na vrcholu řetězce. Většina živočichů, která ve vodách žije není vůbec přizpůsobena k životu bez vody a vedle nich najdeme ve vodách i obojživelníky, kteří mohou sice žít i mimo vodu, ale nikoli dlouho a vodu ke svému životu často potřebují.
Jiný ekosystém panuje v tekoucích vodách a jiný ve stojatých. Co se týče ekosystému tekoucích vod, tak ten je neuzavřený se stálým přísunem živin přítokem vody. Nebo naopak jejich opětovnou ztrátou odtokem vody. Specifické pro tyto oblasti vod je také stálý směr proudu vody. Každý tok je jedinečný svým spádem koryta, podložím či teplotou vody. Živé organismy v takových vodách jsou přizpůsobeny podmínkám, které daný tok nabízí. Lidé ovšem tyto toky mění dle svých preferencí a do ekosystémů tak výrazně zasahují. O tom bude podrobněji pojednáno v tématice úprav toků.
Ovlivňování ekosystému
Poměry v toku ovlivňuje člověk i odběry vody pro různé účely. Bez návratu vodu by to nešlo, proto se použitá a tzv. odpadní voda do toků vrací. Nikdy ovšem není, nehledě na hrubě nedostatečné čištění, zbavena všech látek do ní přidaných. Těch, které se v ní při odběru nevyskytovaly. Tím se ovlivňuje ekosystém daného toku. Voda v toku má samočistící schopnost na základě složitých procesů v toku. Ale vzhledem k tomu, že v poslední době se podíl vypouštěné odpadní vody zvětšil, tak není možné aby tok veškeré nežádoucí látky obsažené ve vypouštěné vodě odstranil. Do určité míry se vodě navrací tzv. ekologická rovnováha a nežádoucí látky z vody se zcela odstraní.
Unášení rostlin
V tocích dochází k velkým přesunů. Pokud nyní necháme stranou přesun materiálu v toků v důsledku eroze. Tak tokem se snadno přesouvají živočichové. A to ve směru proudění vody i proti směru jejího proudění a rostliny pak ve směru proudu toku. Tak se jejich semena proudem vody unášejí a rostlina se tak dostane například na druhý konec toku. Zajisté musejí být pro její výskyt v daném místě příznivé podmínky a to jak v korytě daného toku, tak podmínky klimatické.
Informace o ekosystémech stojatých vod najdete na stránce Stojaté vody.