Koncepce TUR na příkladu rybníků
Rybníky - umělé vodní nádrže jako neoddělitelná součást krajiny sdružované často do rybničních soustav
Integrace rybníků do ekologických vazeb - člověkem málo ovlivňovaný proces se zesilujícími tendencemi v 20. století výrazně změnil funkci krajiny - rybníky jako součást hydrologického cyklu integrují hospodářské dopady v krajině a vlastní obhospodařování rybníků mění kvalitu povrchových vod a celý hydrologický cyklus. Výraznější vliv rybničních soustav
Účelovost rybníků - zajištění produkce ryb při podmínkách racionálního obhospodařování produkčního potenciálu daného ekosystému.
Podmínka: přirozený ekologický základ produkčních procesů lze zachovat s udržením ekologické stability
Procesuální stránka:
změny za posledních (150) 100 let
(kvalitativní a kvantitativní vývoj)
Původní stav (konec 19. století)
hydrogenuhličitano-síranové (HCO3-,SO42-, Ca 2+, Na+) kyselé vody s nízkou mineralizací — oligotrofní (max. mezotrofní). Mezní limit: přítomnost živin (letnění, někdy pastva -stárnutí rybníků, tj. snižování produkčních vlastností rybníků).
Produkce ryb: (30-) 40 kg /ha
Řasy (Pediastrum, Actiastrum, Scenedesmus, Oocystis, Volvox, z vláknitých Oedogonium) a sinice (Aphanizomenon, Anabaena, Microcystis) stejných rodů jako nyní včetně případů letního vodního květu (ale velmi málo).
\7
Experimentální hnojení a vápnění
30. léta 20. století
Aplikace minerálních hnojiv mění chemismus vod na neutrální, nízké hodnoty N a P - stále vody oligotrofní
Produkce 50 -100 kg ryb/ha
Vlivy způsobují intenzivnější rozvoj fytoplanktonu (jarní vegetační zákal chlorokokálních řas) - průhlednost 1 m, nízké rybí obsádky (max. 300 jed/ha) —
— rozvoj zooplanktonu - velké perloočky Daphnia redukují fytoplankton. Ve vodě dostatek volných živin —
— rozvoj sinic (Aphanizomenon,Anabaena,Microcystis) - letní běžný jev za stálé vysoké průhlednosti —
— malý vliv na ponořenou rybniční vegetaci
50. - 70. léta 20. století
Pokračující vápnění a hnojení statkovými a minerálními hnojivy,
chovy kachen
Posun chemismu na hydrogenuhličitanové vody (slabě zásadité s průměrnou vodivostí 193uS/cm, 172 mg rozpuštěných látek/l)
Zvýšení rybích obsádek — pozitivní vliv na fytoplankton (eliminace velkých zooplanktonních druhů umožní rozvoj fytoplanktonu s vegetačním zákalem (průhlednost vody se snižuje k 0,5 m)
Vliv způsobů hospodaření (dvouhorkový cyklus):
1. rok: 800-1000jed/ha s nízkou biomasou — nízký vliv na velký
zooplankton — málo fytoplanktonu (jarní průhlednost vysoká). V létě převládají druhy s ochranným slizovým obalem nebo velkokoloniální (Aph.).
2. rok: méně ryb (600-800 jed/ha) s vyšší biomasou — eliminace
velkého zooplanktonu — jarní a letní rozvoj fytoplanktonu s vegetačním zákalem
To vše dál alkalizuje vodu (pH 9), intenzivní fotosyntéza způsobuje kolísání obsahu O2 (kyslíkové deficity ojedinělé). Prodlužující se vegetační zákal vody omezuje makrofyta (problematika makrofyt obecně). ._.
Přikrmování ryb, zvýšení dávek statkových hnojiv, zvýšení velikosti rybích
obsádek, změna hospodaření v krajině
\7
Výsledek: hypertrofie
80. - 90. léta 20. století
Základní chemismus rybníků: jednoznačně určován hospodářskými zásahy (dlouhodobé vápnění, splachy z povodí). Zvýšení mineralizace až na 300 mg/l. Rozhodující vliv N a P. Kolísání obsahu. Následek: nárůst biomasy planktonu a ryb (produkce 600 (-1000) kg/ha).
Nadbytek P, limitní N ovlivňují dynamiku fytoplanktonu, opačně fytoplankton ovlivňuje množství látek. Druhové složení fytoplanktonu formuje zooplankton a tak i produkci ekosystému. Dostatečně velká obsádka ryb eliminuje velký zooplankton, graduje drobný fytoplankton. V průběhu roku hojný fytoplankton vytváří intenzivní vegetační zákal (dokonce i v zimě). Biomasa je nejvyšší v srpnu (sinice A., A., M.). Letní sinicový vodní květ na 40 % rybníků (nyní i více). Proč dominují sinice?
- dokáží využít minimální koncentrace N, fixují N2 z vody
- fotosyntetizují i v nízké intenzitě světla
Jak vztahy fungují
Vysoký predační tlak ryb na zooplankton eliminuje velké perloočky, které jediné mohou potlačit drobný fytoplankton. Absence velkého zooplanktonu neomezuje fytoplankton a ten rychle dominuje v biomase díky dostatku živin již v předjarním období. Fotosyntetická činnost alkalizuje vodu až na pH 10, což poškozuje ryby.
Přežití ryb a zvýšení teplot stimuluje respirační pochody - pokles pH při dalším vzrůstu biomasy může vyvolat pro ryby kritický kyslíkový deficit (noc, oblačný den s klidným počasím).
Vývoj sinicového vodního květu (nejhorší stupeň eutrofizace)
Paradox: úhyn ryb (nejrůznější příčiny) — rozvoj zooplanktonu —
eliminace fytoplanktonu (trvá relativně dlouho v důsledku vysokého
obsahu organických látek) vyvolává riziko kyslíkových deficitů (potřeba na oxidaci organických látek nevyužitých fytoplanktonem). Stadium „čisté vody" - rizikové. Východisko: otrávení zooplanktonu OFI (Soldep)
Problematika zoobentosu:
- výrazná redukce druhové diverzity predačním tlakem ryb
- omezení druhů (mlži) manipulací s vodou, redukcí makrofyt
- podpora nitěnek a larev pakomárů (eutrofizace)
Ekologická situace rybníků v rámci celkového kontextu krajiny
nedovoluje
dramatické snížení rybích obsádek (riziko kyslíkových deficitů „čisté vody".
Naproti tomu jsou rizikové i situace intenzivního vegetačního zákalu.
Dlouhodobá řešení (střet zájmů zúčastněných stran):
postupná redukce velikosti rybích obsádek spolu s redukcí intenzifikačních opatření
Protiargumenty:
-efektivita hospodaření
- význam ryb ve výživě
Faktor čtyři
Jedno z hledisek TUR: omezení a omezování (zužování)
Další: efektivnost (viz definice: proces změn, ve kterém jsou využívání zdrojů, orientace vývoje technologií a transformace institucí zaměřeny na harmonické zvyšování současného i budoucího potenciálu uspokojování lidských potřeb a aspirací)
Reforma v efektivnosti: využívat přírodní zdroje minimálně čtyřikrát (šestkrát, ...) lépe než nyní,
tzn. při polovičním využívání přírodních zdrojů zdvojnásobit rozdělitelný výsledek
Jinými slovy: koncepce hospodářské politiky bezpečné pro budoucnost i zlepšující se stav ŽP při dosahovaném zisku
Sedm dobrých důvodů pro efektivnost
1. Lépe žít
2. Méně znečišťovat a plýtvat
3. Dosahovat zisků
4. Využívat trhů a „zapřáhnout" hospodářství
5. Lépe využívat kapitál (do rozvojových zemí)
6. Mezinárodní bezpečnost
7. Spravedlnost a práce
Příklady faktoru čtyři:
Čtyřnásobná produktivita energie
-Hyperauta (ze severního mysu až na Sicílii na jedno natankování) -dokladovaná minimalizace spotřeby doplněná ultralehkou konstrukcí,
hybridním pohonem
-Plně biologická administrativní budova (Rocky Mountain) -Pasivní dům (oboje na energetických úsporách) -Přirozeně klimatizované domy v horku (Kalifornie) (opět)
- superokna (každé jiné)
- renovace tradičních (cihlových) domů
- domácí spotřebiče, (snížení spotřeby), ledničky (zvýšení účinnosti)
- osvětlení (továrny na žárovky místo elektráren)
- zásobování energií v chladném klimatu (voda, vítr, slunce)
- hovězí maso (menší spotřeba, vyšší kvalita), produkce rostlin (rajčata)
- rentabilní šetření energií a odpady v průmyslu
Čtyřnásobná materiálová produktivita
- kancelářský nábytek (dlouhá životnost a moderní design spolu)
- hyperauta: nerezavějící, lehká, bezpečná
- miniaturizace informací (knihovna v kapsičce vesty)
- renesance stavebních materiálů (ocel místo betonu, dřevo)
- voda v zemědělství (zavlažování kapkami), průmyslu, domácnostech
- problematika zemědělství (produkce potravinové základny obecně)
- opakovatelnost obalových nádob
- dřevo jako stavební materiál
Čtyřnásobná dopravní produktivita
-Šetřit cestování (videokonference, omezení dopravy výrobků)
- elektronická pošta
- infrastruktura bydlení (zhuštění místo rozptylu)