Antropogenní ovlivnění jeskynního mikroklimatu
03 Hromadné vstupy
• hromadné vstupy návštěvníků do jeskyně
• dny otevřených dveřív Amatérské jeskyni
• dny otevřených dveří v jeskyni Býčí skála
Antropogenní ovlivnění I
• prostředízpřístupněných jeskyní bývá významně antropogenně ovlivněno (1) Aktivity spojené se zpřístupňováním jeskyní:
• nejrůznější stavební úpravy (vchody a východy, dveře, schody, zábradlí...)
• elektrické osvětlení jeskyní-vznik lampenflory v okolí světelných zdrojů
Antropogenní ovlivnění II
• prostředízpřístupněných jeskyní bývá významně antropogenně ovlivněno (2) Přítomnost návštěvníků v rámci prohlídek:
• uvolňováníantropogenníhoC02-ovlivnění základních krasových procesů
• uvolňováníantropogennívodní páry-koroze kalcitu vjeskynním prostředí
Antropogenní ovlivnění III
• prostředízpřístupněných jeskyní bývá významně antropogenně ovlivněno
(3) Přítomnost návštěvníků v rámci hromadných vstupů:
• kulturníakce (hudebníkoncerty, poutnímše, speciálnídětské prohlídky...)
• prohlídky běžně nepřístupných jeskyních (Amatérská jeskyně, Býčí skála)
Kult. akce v jeskyních MK
Kateřinská jeskyně
• Hlavnídóm(97mx44mx20m)
• skvělá přírodníakustika vdómu
Jeskyně Výpustek
• protiatómový kryt armády ČSR
• dětská akce Ďábelský Výpustek
Císařská jeskyně
• rozsáhlá prostora Nagelůvdóm
Správa jtsHyniCtsfyjrrufXHiy l äs sr&tni z\ e tu pioú(iJ\u
%flteřinské jeskyně
Vystoupí(uftfkyů fimífniinsi^'dnaďtl v.Wstßf^ifiäifi ířno, DnadTo Hrdost. MiJurü /Ut/Jiw'i». ilMriifcíd Mffté, J/rrř«M*iiWj IXinitf Kynuty "
JfOST: MDKJ* •Ft&<HPVj( (Kfeopatra, 'Evita. 'Tfi muiliftýň. ■Dracuk a ifiňäftnfcifj ! ***** přrJprodadob.lQ.20t<>:
V sobotu 28. 5. 2022 se koná 18. pouť DO CÍSAŘSKÉ JESKYNĚ
zvané „Moravské Lurdy".
Mše svatá začne ve 14)1 Celebrovat ji bude P. Pavel Kuchyňa
Hlavní poutní mše začne v 17 h., Celebrovat ji bude P. Jiří Mikulášek.
Na mii je treba pŕijíl aspoň u 15 minut drive. Tuto dobu trvá ji'*k\ 111. při ktrri' ji- Iri-lu íiljdniml ;Jc. u hndll. \ ji-skj ni lli-ni
motno /iijiMii M/ini. Vtsi, priwim, *-teboubaterku pni připni) výpadku e). pniuilii n 1liliímkuiltiuilšll Vhodné v Jťikyni Je chladnu i «1 pěkného pm-UM.
OBA
pttÁptodtj: I70KÍ msméslé: 190 KS
pfrJpmdŽtfáh 6.10.201fy ^* j»4f*r<u Kiufmitr jttfjmf. <nWIJ 1*1. ^imw^a\jinW
TU   Vi--■ <   I'-. mUÍtnt  /.'.JI,.,.   Ut Jlľ 1 :> m.',.,.-i, v:-..
l\irkinani v bli/k..*liji-*kyri<-j<' /ajiílťtm.
7 '
humnst Ostrov v Matochy
Koncert ke příležitosti 60. výročí Iiloftní CHKO Moraviky Kra*
Iva Bittova
„v srdci hory" ,f
Jeskyně Býčí skála 18.6.2016 v 18:00
Příklad: antropogenníC02
Day time
08:00   12:00   10:00   20:00   00:00   04:00   08:00    12:00   16:00   20:00   00:00   04:00 08:00
14D 120 100
D u
i «0
—
a 60
40
5 « 10'
S    4 «10
3 « 10s
2 «10
i
-I_1_
-1-
(a)
i    i    i    i    i    i    i    i    i    i    i    i    i    i    i    i    i    i    i    i    i    i i
1,100 ä
900
700
C
o
Monitorovací kampaň:
• data z akce Ďábelský Výpustek
• lľskupin (=celkem 1632 osob)
• záporný teplotní rozdíl jeskyně
Koncentrace C02:
• přírodnítrend C02 dán ventilací
• den: růst C02 x noc: pokles C02
• nasuperponované antrop. píky
• pomalý návrat na přír. hodnoty
Elapsed lime [hours]
Příklad: antropogenníC02
Dosažitelné koncentrace C02:
• model pro 20 a 50 návštěvníků
• pro 20 osob 1585 a 1904 ppmv
• pro 50 osob 2275 a 3855 ppmv
Pobyt nutný pro rovnováhu C02:
• model pro různé velké skupiny
• UAF: od 2,4 min. do 18,12 hod.
• DAF: od 1,2 min. do 10,60 hod.
				
Ventilation mode	theoretics L reachable c"1			
	Imolm-3]		|ppmv|	loffPCOj
20 visitors				
UAF mode	(3.53-S .26)	K 10-2	813-1904	-3 09 to -2.72
DAF mode	(3.7S-6.S7)	K 10-2	873-1585	-3.06 to -2.80
50 visitors				
UAF mode	(0.56-1.56)	K IQ"1	127S-35RB	-2.89 to -2.45
DAF mode	(4.9S-9.S6)	K 10J	1149-2274	-2.94 to -2.64
				
				
				
Visitor number		Staying period | hours |		
		UAF mode		DAF mode
20		18.12		10.60
SO		125		4.24
100		3.63		2.12
500		0.73		0.42
1000		0.36		0.21
10.000		0.04		0.02
Daytime
Antropogenní vodní pára
Monitorovací kampaň:
• akce Ďábelský Výpustek (2019)
• monitoring dat C02, T, RH a AH
• celkem 794 osob v 8 skupinách
• píky ujednotlivých proměnných
Antropogenní vodní pára:
• vliv návštěvnosti na nárůsty AH
• během monitoring slabý pokles
• maximální nárůst AH 0,37 g m3
o
O 700
I I I I I I I I
200 I
■ oc
Elapsed time [hours]
Antropogenní vodní pára
Model rozpouštění kalcitu:
• hlavní parametr je návštěvnost
• délka okruhu + letnía zimníC02
• modelování pro 4 různá období
• objem vodní páry a rozp. kalcitu
Rozpuštěná množství kalcitu:
• vyšší množství v létě oproti zimě
• nejvyšší hodnoty v Punkevníchj.
• ročnímaxima od l,59dol2,81g
				
Period	Attendance	Eih. water vapor m	Dissolved calcite [mol] [g]	
Balcárka Cave				
Winter season	617to 5,145	39.91 to 164.66	(0.39-1.61) x 101	1.44 to 5.95
Summer season	22,019 to 52:290	704.70 to 1,673.49	1 01 to 2.41	37.59 to 89^7
Whole season	23,636 to 57,435	756.45 to 1,838.15	1.06 to 2.57	39.46 to 95 J2
Period 2010-2019	314,591	10,169.40	14.24	527.95
Kateřinská Cave				
Winter season	1,505 to 7,915	32.11 to 168.87	(0.31-1.61) x 10-1	1.16 to 6.10
Summer season	30,246 to 73,718	676.46 to 1,679.53	0.97 to 2_42	36.08 to 89.59
Whole season	33,1 S3 to 85,107	736.41 to 1,815.84	1.03 to 2.53	38.25 to 93.96
Period 2010-2019	456,163	9,732.69	13.64	505.61
Punkva Caves				
Winter season	18,822 to 47,212	602.38 to 1,510.97	0.59 to 1.47	21.77 to 54.60
Summer season	100,846 to 246,165	3,227.48 to 7,878.26	4.64 to 11.34	172.16 to 420.24
Whole season	121,738 to 293,377	3,896.10 to 9,389.24	5.30 to 12.81	196.32 to 474.84
Period 2010-2019	1,992,331	63,762.56	87.41	3,240.09
Sloup- Šošůvka Caves				
Winter season	1,133 to 6,112	66 48 to 358.62	(0.65-3.50) x 10-1	2.40 to 12.96
Summer season	29,204 to 53,742	1,713.52 to 3,153.26	2.47 to 4 54	91.40 to 168.20
Whole season	30,867 to 59,099	1,811.09 to 3,467.57	2.5 6 to 4.84	94.93 to 179.56
Period 2010-2019	425,506	24,966.14	34.66	1,284.77
Výpustek Cave				
Winter season	2,717 to 5,401	108.69 to 216.07	(1.06-2.11) x 10-1	3.93 to 7.81
Summer season	12,447 to 24,252	497.94 to 970.20	0.72 to 1.40	26.56 to 51.75
Whole season	16,968 to 29,276	678.80 to 1,171.19	0.89 to 1 59	33 10 to 59.02
Period 2010-2019	194,487	7,780.45	10.35	383.65
Ukázky případových studií
Dny otevřených dveří v Amatérské jeskyni
• monitoring v období od 12. do 27. 6. 2021
• vliv hromadných vstupů na teplotní data
• podpůrná data k výsledkům projektu TAČR
i M*n> Cft Sen** CMKO MviMhv tvM    MMuffOO « C*«
vás srdečné zve na
Dny otevřených dveří Amatérské jeskyné
Dny otevřených dveří v rámci jeskyně Býčí skála
• monitoring mikroklimatu od 10. 6. do 1. 7. 2021
• měřící stanoviště po celé délce návštěvní trasy
• srovnání s daty z projektu v Amatérské jeskyni
DOD v Amatérské jeskyni
Místo studia: Amatérská jeskyně
• nejrozsáhlejší jesk. systém v ČR (40 km)
• tvar Y (ramena = Stará Amatérská jesk.)
• ramena tvoříSloupský potoka Bílá voda
• spojení v Nové Amatérské jesk. (Punkva)
• vstup tvoří uměle ražená uzavřená štola
• Záp. macošská větev: Javorová chodba -Absolonův dóm - aktivní řečiště Punkvy (konec větve tvoří Zával a dóm Roztoka)
• Vých. macošská větev: z Dómu Roztoka klesá směrem k aktivnímu řečišti Punky
DOD v Amatérské jeskyni
Technologická agentura České republiky
Projekt TAČR Zéta v Amatérské jeskyni:
• „Zhodnocení vlivu povrchových podmínek
na jeskynní prostředí" (7/2020 -6/2022)
• data z celkem 15 monitorovacích stanovišť
• prostředí: mikroklima, skapové vody, půdy
• mikroklima: Tvzduch, RH, C02 a obj. akt. Rn (navíc Tstěna - studium kondenzační koroze)
• sk. vody: T, kond., vyd., pH, Ca2+, alkalita, SI
• půdy: T, RH, C02 + odběry půdních vzorků
• srovnávací monitoring v jeskyni Býčí skála
DOD v Amatérské jeskyni
03 i 02.\[
01 y-
Monitoring DOD v Amatérské jeskyni:
• průběh DOD: tři víkendy v listopadu 2021 (víkendy 13.-14.11., 20.-21.11., 27.-28.11.)
• trasa: Západní macošská větev až po Zával (celk. délka trasy v každém směru ~ 500 m)
• prohlídky každou hodinu od 9 do 16 hodin
• 850 návštěvníků rozdělených do 56 skupin
• podél trasy umístěno 10 celkem teploměrů
• teplotní monitoring rozšířen i o měření C02 (stanice situovány na stanovištích 01 a 06)
DOD v Amatérské jeskyni
• průměrné přírodní teploty vzduchu mimo DOD = 7,52 °C (01) a 7,34 °C (02)
• významné ovlivnění stanovišť 01 a 02 chladným vzduchem z ext. atmosféry
r,u -i-1   ■" ..... — i-1   — .......■■       i ..... .  , | .   . |-1 - i-1   - i u
10.11.21    12.11.21    14.11.21    16,11,21    18.11.21    20.11.21    22.11.21    24,11.21    26.11,21    28.11.21    30.11.21     2.12.21     4.12.21     6.12.21 8.12.21
Datum
• antropogenní nárůsty teploty během DOD až na 7,95 °C (01) a 7,93 °C (02)
• slabá korelace teplotních nárůstu s počtem návštěvníků (zastávky, výklad...)
DOD v Amatérské jeskyni
• průměrné přírodní teploty vzduchu mimo DOD = 7,54 °C (03) a 7,57 °C (05)
• nárůst teploty vzduchu směrem od vchodu: oslabení vlivu externí atmosféry
r,J -I-1    ■" ..... '"i-1    — .......■■ i 11  i .    , |   .    . |-1 i-1    - I U
10.11.21    12.11.21    14.11.21    16.11.21    18.11.21    20.11.21    22.11.21    24.11.21    26.11.21    28.11.21    30.11.21     2.12.21     4.12.21     6.12.21 8.12.21
Datum
• antropogenní nárůsty teploty během DOD až na 7,84 °C (03) a 7,82 °C (05)
• náznak heterotermické teplotní zóny + menší teplotní nárůsty během DOD
DOD v Amatérské jeskyni
průměrné přírodní teploty vzduchu mimo DOD = 7,60 °C (06) a 7,52 °C (07)
postupný nárůst teploty vzduchu směrem od vchodu - heterotermická zóna
7, S
7,8 ■
7,7 ■
I    7,6 H
Cl
7,5
7,4 -
■ stanoviště 06 • stanoviště 07 ■návštěvnost
7,3 10.11
100
SO
80
70
60
50
40
30
20
10
o
Q_
21    12.11.21    14.11.21    16,11,21    18.11.21    20.11.21    22.11.21    24,11.21    26.11,21    28.11.21 30.11.21
Datum
2.12.21     4.12.21     6.12.21 8.12.21
antropogenní nárůsty teploty během DOD až na 7,86 °C (06) a 7,76 °C (07)
stanoviště 06 za úzkou chodbou - pomalejší pohyb lidí a delší doba pobytu
DOD v Amatérské jeskyni
průměrné přírodní teploty vzduchu mimo DOD = 7,51 °C (08) a 7,57 °C (09) přírodní teploty vzduchu podobné předchozím stanovištím (rozsah ~ 0,1 °C)
7.9
7,8
7,7 -
I    7,6 H
Cl
7,5 ■
7,4 ■
7,3 4 10.1
• stanoviště 08 ■ stanoviště 09
-stanovište 09
-návštěvnost
30 20 10 0
1.21    12.11.21    14.11.21    16.11.21    18.11.21    20.11.21    22.11.21    24.11.21    26.11.21    28.11.21    30.11.21     2.12.21     4.12.21     6.12.21 8.12.21
Datum
_k.
_L
_LL
-M-,
_i_
100
90
80
70
60
50
40 >y
antropogenní nárůsty teploty během DOD až na 7,70 °C (08) a 7,79 °C (09)
na stanovišti 08 nárůsty < 0,19 °C- možné umístění mimo hlavní vent. větev
DOD v Amatérské jeskyni
průměrné přírodní teploty vzduchu mimo DOD = 7,55 °C (10) a 7,56 °C (11)
srovnatelné teploty vzduchu ~ teplota homotermické zóny Amatérské jesk.
7.9
7,8
7,7 -
I    7,6 H
Cl
7,5 ■
7,4 ■
stanoviště 11 •stanoviště 10 ■návštěvnost
7.3 10.11
_k.
_LL
-M-,
_i_
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
a
21    12.11.21    14.11.21    16.11.21    18.11.21    20.11.21    22.11.21    24.11.21    26.11.21    28.11.21 30.11.21
Datum
2.12.21     4.12.21     6.12.21 8.12.21
• antropogenní nárůsty teploty během DOD až na 7,74 °C (10) a 7,88 °C (11)
• stanoviště 11 blízko stanoviště 06 - nárůsty vlivem pomalejšího pohybu lidí
DOD v Amatérské jeskyni
st. Ol: píky C02 (do 2000 ppmv) během DOD, ale další píky i bez vstupu lidí
st. 06: malé negativní píky C02 během DOD (možný vliv proudění vzduchu)
E
Q.
a.
■:m
O o
m
o
7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000
0
10.11.21 12.11
stanoviště 01 stanoviště 06 návštěvnost
100
SO
80
70
60
50
40
30
20
10
0
21    14.11.21    16.11.21    18.11.21    20.11.21    22.11.21    24.11.21    26,11.21    28,11,21 30.11,21
Datum
2,12.21     4,12,21     6.12,21 8.12.21
o
CL
před druhým víkendem DOD max. externí teplota 9,3 °C; přízemní až 13,1 °C
jeskyně v DAF módu: možný transport C02 advektivními toky z půd/epikrasu
DOD v Amatérské jeskyni
Shrnutí hlavních výsledků monitoringu teplot:
• přírodní teploty na stanovištích indikují vymezení odlišných teplotních zón
• širší rozsah T na st. 01 a 02 = heterotermická zóna - vliv externí atmosféry
• antropogenní ovlivnění během DOD klesalo od vchodu směrem do jeskyně
• slabá korelace mezi počtem lidí v jednotlivých skupinách a růstem teploty
Shrnutí hlavních výsledků monitoringu C02:
• píky C02 v obdobích s přítomností lidí na obou stanovištích, ale i mimo ně
• na stanovišti 01 pozitivní píky, avšak v případě stanoviště 02 spíše negativní
• na obou stanovištích výskyt výrazného píku - možný vliv advektivních toků
DOD v jeskyni Býčí skála
Jeskyně Býčí skála:
• rozsáhlý jeskynní systém ve střední části MK s aktivním podzemním tokem, ale zároveň i s vývěrovou částí otevřenou na povrch více rozsáhlými vchody
• účely monitoringu: (i) posouzení míry antropogenního ovlivnění jeskynního prostredia (ii) získání mikroklím, dat pro srovnání s daty z Amatérské jeskyně
Průběh DOD:
• DOD v roce 2021 byly přesunuty kvůli dravcům hnízdícím na skalním výchozu u vstupu do jeskyně až na druhou polovinu června (12.-13., 19.-20., 26.-27.)
• jednotlivé skupiny návštěvníků vstupovaly do jeskyně mezi 9 a 16 hodinou
DOD v jeskyni Býčí skála
• přístroje na 7 stanovištích pro sledování jesk. mikroklimatu od 10. 6 do 1. 7.
• všude monitorována teplota a na stanovištích 02 a 05-07 navíc C02, RH a P
Jeskyně Býčí skála - vituální prohlídka
• po DOD monitoring prodloužen do 6. 2022 a zahuštěn dalšími 10 teploměry
• variace vst. pasáží (vliv vchodů) a jemnější rozlišení u vchodů a tekoucí vody
DOD v jeskyni Býčí skála
mimo DOD: denní variace 6,6-9,7 °C (0,03-0,4 °C u lokalit) - max. u vchodu
vliv DOD - na všech lokalitách nárůst T o 1,5-10,2 % (až 6násobné rozsahy)
15,0-, 14,5 : 14,0 :
13.5 -13,0-
S^12,0 -íD 11,5-3 11,0-2 10,5 -
8.10,0-
I—   9,0 -
8,5-8,0 -7,5-7,0-6,5 -
10.06
1 Jízni odbočka
2 Draci hřbety
3 Obri komin
4 Mapa republiky
5 Senkuv sifon
6 Mořské oko
7 Velká sin
2021
-1-1-1-
17.06,2021 24,06,2021
Time
• větší ovlivnění u užších pasáží
• výraznější píky u všech skupin
• relaxace teplot po DOD~24h
01,07,2021
DOD v jeskyni Býčí skála
koncentrace C02 v jeskynní atmosféře 3500-10500 ppmv (0,35-1,05 obj. %)
• během DOD patrné ovlivnění návštěvníky - návrat na přír. hodnoty do 24 h.
• větší vliv DOD v užších pasážích + další faktory (změny v produkci, ventilace)
10.06 2021
17.06.2021
Time
24.06.2021
5 Senkuv sifon ,
6 Mořské oko    v první den DOD
7 Velká sin
pokles C02 (píst. toky od vchodu)
• na stanovišti 02 vyššíventilace u vstupu = variace
• na stanovišti 07 oi.o7.202i   jen náznak píků
DOD v jeskyni Býčí skála
rozdílné výsledky monitoringu relativní vlhkosti jesk. atmosféry na lokalitách
• na stanovištích 02/04 po celou dobu monitoringu konstantní hodnota 100 %
• relativní vlhkost na stanovišti 06 dosáhla hodnoty 100 % ^ po týdnu měření
RH na stanovišti 07:
• rozdílné chování RH
• vlivvyužitíodlišných čidel (různá citlivost)
• vlivy návštěvnických skupin oběma směry
• nárůst na 100 % dán přítokem vody 22. 6.
90,0 -
n-'-1-'-1-■-1-'-r
11.06.2021    12.06.2021    12.06.2021    13.06.2021    13.06.2021 14.06.2021
Time
DOD v jeskyni Býčí skála
Vliv podzemního toku po 22. červnu 2021:
49.2 °c
'Ar'
V*
ovlivnění jesk. mikroklimatu přívalovou bouřkou v červnu
přítoky teplé vody z rybníků až do Jedovnického potoka a dál do Rudického propadání
na stanovišti 07 růst teploty vody téměř na 20 °C a až na 5 °C v případě tepl. Vzduchu
jasně viditelné denní variace
A = mostek a B = pohled po proudu (vlevo optický snímač, vpravo IC kamera)
DOD v jeskyni Býčí skála
Vliv podzemního toku po 22. červnu 2021:
• změny způsobené přísunem teplé vody do jeskyně na zasažených lokalitách zcela přesahují pozorovaný antropogenní vliv-stále na stanovišti viditelný
• koncentrace C02 na stanovišti 07 vykazují pozorovatelný počáteční nárůst a následný pokles v průběhu 3-4 dnů zpět na hodnoty z počátku monitoringu
• k nárůstu koncentrace C02 může docházet vytlačováním vzduchu z hlubších pasáží jeskyně přívalovou vodou, případně pak infiltrační vodou z epikrasu
• pokles koncentrace C02 je spojen s rozpouštěním C02 z atmosféry do vody
• stanoviště 06 bez ovlivnění: pokles koncentrace C02 (bez spojitosti s vodou)
DOD v jeskyni Býčí skála
s 2 *
-4 •
BS-10
BS-11
I
Date
Navazující monitoring v BS:
• porovnání zimního období s daty z DOD (+ Amatérské j.)
• záznamy ze stanovišť 02/06 nekompletní- selhání čidel
• na všech stanovištích reakce na vnější met./klim. události
• oteplení v úvodu roku 2022 = změny ventilace a nárůst T
• vzdálenost stanoviště 03 od 04 ~ 20 m a 2x vyšší rozsah T
• na st. 11 téměř konstantníT
DOD v jeskyni Býčí skála
navazující monitoring v BS zachytil i DOD 2022 - podobnost dat s DOD 2021
10
ra 8
*->
o
CL
o
• násobné nárůsty teplot a návrat během 24 hod.
• vyšší ovlivnění stanovišť 02/03: po otevření dveří ventilace i z vedl. vstupů
• shodné píky i mimo DOD (např. vstupy jeskyňářů)
• velký vliv úzkých prostor na intenzitu píků (st. 05)
DOD v jeskyni Býčí skála
Studium antropogenního ovlivnění:
• významné ovlivnění jeskynního mikroklimatu návštěvníky v průběhu DOD
• ovlivňující faktory: dýchání, produkce tepla, antrop. indukované proudění
• v průběhu DOD zvýraznění přirozených nárůstů T i nárůsty koncentrací C02
• návrat parametrů na přirozené hladiny během následujícího denního cyklu
Srovnání s přírodními procesy:
• přirozeně indukované procesy mohou významně převyšovat antropogenní
• zásadní vlivy v BS představují změny vent. módů (změny T) a proudícívoda
• dlouhodobější uplatnění přírodních procesů ve srovnání s antropogenními