O B O R O V Ý S E M I N Á Ř – F Y Z I C K Á G E O G R A F I E 1 8 . Ú N O R A 2 0 2 0 Říční systémy – současné směry výzkumu a případové studie ZDENĚK MÁČKA Fluviální geomorfologie – jasný start … Robert E. Horton Erosional development of streams and their drainage basins; hydrophysical approach to quantitative morphology BULLETIN OF THE GEOLOGICAL SOCIETY OF AMERICA roč. 56, 1945, s. 257–370, 40 obrázků Říční síť Korytové úseky Co je fluviální geomorfologie v současném pojetí? Kondolf a Piégay (2003) “We define fluvial geomorphology in its broadest sense, considering channel forms, floodplain, network, and catchment … we consider fluvial geomorphology at different spatial and temporal scales within a nested systems perspective … Analysis of fluvial geomorphology can involve application of various approaches from reductionism to a holistic perspective, two extremes of continuum of underlying scientific approach along which the scientist can choose tools according to the question posed.“ Rozšiřování metodologické základny  Datování, zachycení vývojových trendů  Mapování prostorová struktury, geomorfologické klasifikace řek  Chemické, fyzikální a biologické metody  Vztahy procesů a tvarů  Simulace a modelování procesů a trendů  Aplikace pro vodní hospodářství a revitalizace Fluviální geomorfologie a vodní hospodářství  Historie fluviálních systémů  klima, tektonika, velké povodně, člověk aluviální >>> sedimenty/archivy  Modelování morfodynamiky fluviálních systémů  hardwarové modely https://youtu.be/WRDjfs8IWFM  numerické modely (např. computational fluid dynamics)  Ekologické a vodohospodářské studie  Integrace ekologie a geomorfologie: revitalizace, physical habitats Diverzifikace fluviální geomorfologie Fluviální geomorfologie je stále v kurzu … Podíl prací zaměřených na studium fluviálních systému v jednoltivých číslech časopisu Earth Surface Processes and Landforms v roce 2019 38.5 % 0 5 10 15 20 25 30 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 CELKEM Fluviální systémy Co se řeší v poslední době?  (Dis)konektivita ve fluviálních systémech  Podmínky transportu (dnových) splavenin  Numerické modelování morfodynamiky řek  Laterální nestabilita říčních koryt (břehová eroze)  Procesně zaměřené klasifikace vodních toků, segmentace říční sítě  Vztahy mezi morfologickou pestrostí koryt (physical habitats) a biotou (ryby. bezobratlí)  Biogeomorfologie: živočichové, říční dřevo  Distanční průzkum a zobrazování řek (SfM, LiDAR) Morfodynamika laterálních lavic Říční dřevo 1) RIVER STYLES framework Korytové geomorfologické jednotky Nivní geomorfologické jednotky Rozhodovací postup alokace prostředků pro revitalizace na úrovni povodí 1) RIVER STYLES framework 2) Bedrock channels 3) Fluviální biogeomorfologie tvorba ostrovů vlivem přeplavených stromů tvorba bermy vlivem vodních makrofyt KONCEPTUÁLNÍ MODELY Historický vývoj segmentu nivy – příklad multidisciplinárního projektu Participující pracoviště: Hlavní řešitel: Geologický ústav AV ČR  Botanický ústav AV ČR  Ústav anorganické chemie AV ČR  Ústav jaderné fyziky AV ČR  GÚ PřF MU  G Impuls Praha Grantová agentura AV ČR: IAAX00130801 Vztahy mezi klimatem, antropogenní činností a erozí krajiny zaznamenané v přírodních archívech Strážnického Pomoraví (ČR) (2008-2011) Mix použitých výzkumných metod  sedimentologie (mělké vrty, profily v nátržích), paleomagnetismus  palynologická rekonstrukce druhové skladby rostlinných společenstev nivy a její historický vývoj  chemické a mineralogické analýzy, průmyslové znečištění  datování: 14C, dendrochronologie, OSL  změny hydrografické sítě (staré mapy), chronologie povodní, změny krajinné pokrývky  georadar, ERT Dosažené výsledky – model vývoje nivy (holocén) Dosažené výsledky – modely vývoje nivy (cca poslední milénium) The mean depositional rate in the period 700 to 1900 AD varied between 0.2 to 0.6 cm.year-1 Lowest depositional rate: distal floodplain (0.2 – 0.3 cm.year-1) High depositional rate: proximal floodplain (0.42 – 0.55 cm.year-1) 0.8 cm/year at the channel margins (levees)