Prášilské jezero otevírá podle vědců okno do minulosti

Odebrané sedimenty vydávají stále nová svědectví a nyní se podařilo část výsledků publikovat v prestižním časopise Science of the Total Environment.

Přispěla k tomu neobvyklá kvalita záznamu z Prášilského jezera, která umožnila rekonstruovat velmi detailně změny tohoto jezerního ekosystému v minulosti a odhalit tím procesy spojené s hnědnutím vody přesahující rámec lokální studie.

Hnědnutí vody vlivem huminových látek dlouhodobě podléhají sladkovodní ekosystémy napříč severní polokoulí. Ukazuje se, že intenzivnímu hnědnutí povrchových vod pozorovanému v posledních 30 letech předcházelo v mnoha povodích hnědnutí trvající stovky i tisíce let.

Související

Jiří Kostka

Počet obyvatel naší Země dosáhl osmi miliard, tempo…

Martin Pokorný

Průlomová metoda vědců z Ústavu biologie…

Jako jedna z hlavních příčin postupujícího hnědnutí se nabízí současná klimatická změna. Zatímco v horizontu desítek let je vliv klimatu na hnědnutí velmi těžké prokázat, tisíciletá časová škála umožňuje dostatečný odstup k lepšímu pochopení této významné změny prostředí.

Paleoekologové z Katedry botaniky a Ústavu životního prostředí Přírodovědecké fakulty UK se rozhodli nahlédnout do historie Prášilského jezera, jehož vody jsou nyní přirozeně hnědé a dle historických pozorování byly hnědé už před antropogenní acidifikací způsobenou kyselými dešti. „Měli jsme podezření, že by tomu tak mohlo být i v dávnější minulosti, což se nakonec potvrdilo, a klíčový vliv huminových látek na organismy obývající Prášilské jezero jsme prokázali v průběhu prakticky celého holocénu,“ říká Anna Tichá, která měla na starosti analýzu zbytků rozsivek. „Měli jsme indicie o zastínění jezerního dna už z našeho dřívějšího výzkumu, který odhalil kolaps populací šídlatek v Prášilském jezeře. Hnědnutí bylo jasným adeptem na zdroj tohoto stínění, ale chyběly nám detailnější informace o změnách jezerního ekosystému, abychom mohli jeho průběh rekonstruovat,“ dodává Alice Moravcová.

Potřebný vhled do změn chemismu jezerní vody poskytly rekonstrukce pH a koncentrace fosforu na základě druhového složení rozsivek zachovaných v sedimentech. K nejprudšímu poklesu pH došlo podle rozsivek v období před cca 5,5–4,2 tisíci let. Zásadní změny se ale udály ještě dříve zhruba před 6,8 tisíci let, kdy společenstvo začalo vykazovat známky nízké dostupnosti fosforu a současně došlo k nárůstu fosforu uloženého v sedimentu. „Díky vysoké citlivosti některých druhů pakomárů na nedostatek kyslíku jsme byli schopni vystopovat velmi rané projevy hnědnutí už před 10,7 tisíci let, kdy se v jezeře poprvé objevily výraznější fáze anoxie při dně,“ připojuje další z dokladů Daniel Vondrák. Biotické indikátory doplnil prof. Richard Chiverrell z University of Liverpool geochemickým rozborem sedimentu pomocí rentgenové fluorescence. Zaměřil se především na prvky a jejich poměry citlivé na biogeochemické procesy spojené s hnědnutím vod a vývojem povodí (P, Ti, Al/Rb, Fe/Ti, Mn/Ti, Si/Ti).

Kromě rekonstrukce dopadů hnědnutí na jezerní ekosystém bylo hlavním cílem autorů odhalit činitele, které ovlivňovaly po tisíciletí jeho průběh. „V případě prvního většího přísunu huminových látek do jezera před cca 10,7 tisíci let jsme se mohli opřít o naše předchozí rekonstrukce vegetace založené na rozboru pylových zrn nalezených v sedimentu. Právě v tomto období totiž došlo k zalesnění povodí Prášilského jezera a zvýšená produkce organické hmoty posloužila jako zdroj huminových látek,“ objasňuje příčinu začátku procesu hnědnutí doc. Petr Kuneš.

K pozdějším fázím hnědnutí Anna Tichá dodává: „Nemohli jsme si nejdříve vysvětlit, co se v našem záznamu začalo před cca 6,8–4,2 tisíci let dít. V tomto období se najednou geochemické ukazatele mezi sebou rozcházejí, jelikož je to jediné období, kdy si neodpovídá záznam sedimentárního fosforu s tím odhadnutým z rozsivkového druhového složení.“ Vyřešením tohoto problému se autorům zároveň podařilo nalézt příčinu zřejmě nejvyšších koncentrací huminových látek v historii jezera. Dříve dobře odvodněné, a tedy i okysličené, půdy se tehdy začaly nasycovat vodou, což vedlo ke střídání oxických a anoxických podmínek v půdních profilech. Právě takové podmínky jsou nejpříznivější nejen pro vymývání huminových látek, ale i řady prvků, což „zmátlo“ jezerní geochemický záznam autorů studie.

Současně zaznamenali v povodí Prášilského jezera rozvoj rašelinných půd. Vysoký přísun rozpuštěné organické hmoty nejspíš polevil před cca 4,2 tisíci let, kdy se půdy nasytily vodou natolik, že v nich vznikly stabilní anoxické podmínky a vymývání organické hmoty přestalo být tak účinné jako dříve.

Začátek hlavní fáze hnědnutí v Prášilském jezeře před cca 6,8 tisíci let časově odpovídá celkovému zvlhčení klimatu prokázanému na severní polokouli před cca 6 tisíci let (tzv. MidHolocene climate transition). Sedimentární záznamy z mnohých povodí v Kanadě a Skandinávii naznačují spočátkem tohoto období rozvoj rašelinišť a intenzivnější hnědnutí jezerních vod.

Zdroj: Science of the Total Environment, Přírodovědecká fakulta UK