E-mail | SIS | Moodle | Helpdesk | Knihovny | cuni.cz | CIS Více

česky | english Přihlášení



Udusí(kují) se naše lesy?

Dusík má významnou biogeochemickou roli v lesních ekosystémech. Jeho celková kvantifikace se provádí jako součet mokré (dusičnanové a amonné ionty ve srážkách) a suché (imisní koncentrace oxidů dusíku) atmosférické depozice. Doposud se počítalo s měřenými daty. Je však kvantifikace spolehlivá? Skupina vědců v čele s Ivou Hůnovou z Ústavu pro životní prostředí se zabývali otázkou, zda není atmosférická depozice dusíku podhodnocena, jelikož nejsou zahrnuty neměřené látky, které dusík obsahují. Ke zpřesnění celkové depozice, důležité třeba pro zhodnocení vlivů prostředí na stav lesů, proto využili nového přístupu s použitím matematického modelování.

České lesy, pokrývající přes třetinu našeho území, jsou důležitým ekosystémem a stabilizačním prvkem v krajině. V minulosti i současnosti však lesy prochází přeměnou a čelí mnoha stresorům. Jedním z nich je také depozice dusíku, která, na rozdíl od depozice síry, od 90. let 20. století nezaznamenala výrazný pokles. Antropogenními zdroji jsou především nadměrné hnojení dusíkatými hnojivy, chovy hospodářských zvířat a vznik oxidů dusíku při veškerých spalovacích procesech (mj. automobilová doprava, která má stále rostoucí trend).  

Celkový atmosférický depoziční tok dusíku v českých lesích v roce 2008. Zdroj: Autoři článku, upraveno.

Autoři propojili naměřená data spolu s modelováním pro látky nezahrnuté do měření. Vše bylo vztahováno k roku 2008. Mezi měřené látky spadaly NO3- a NH4+ ve srážkách, kde se jednalo o měsíční průměry, a imisní koncentrace NOx, které byly měřeny kontinuálně. Vstupní data pocházela  z databáze ISKO (Informační systém kvality ovzduší) Českého hydrometeorologického ústavu.

K odhadu koncentrace neměřených látek obsahujících dusík bylo využito Eulerovského fotochemického disperzního modelu CAMx (Comprehensive Air Quality Model with extensions) spolu s propojením s regionálním numerickým předpovědním modelem Aladin. Americký CAMx je jedním z profesionálních chemických transportních modelů, který bere v úvahu sedimentační rychlosti jednotlivých velikostních frakcí aerosolových částic, přičemž difusní proces je zde rozložen na horizontální a vertikální difusi. Model je také používán pro předpovědi kvality ovzduší.

Při porovnání s měřenými hodnotami je poměrně přesný, avšak může dojít k nepřesnostem vzhledem k tomu, že model nezahrnuje resuspenzi prachového aerosolu. Pro odhad příspěvku depozice z mlhy a pro odhad koncentrace rozpuštěného organického dusíku bylo využito geostatistického modelu, ve kterém byl příspěvek horizontální depozice odhadnut z rozdílu mezi vzorky podkorunových srážek (throughfall) a celkové mokré depozice (wet-only). Nejvyšší byly hodnoty především v oblastech Krušných hor, Hrubého Jeseníku a Orlických hor.

Výsledky ukázaly, že depozice dusíku v českých lesích v roce 2008 byla nad 2 g.m-2.rok-1, přičemž na téměř 70 % zalesněného území dosahovaly hodnoty depozice 3-4 g.m-2.rok-1. Těmito hodnotami patříme do horšího průměru Evropy, ve které se depozice dusíku pohybují mezi 0,5 a 6 g.m-2.rok-1. Dochází tak k negativnímu vlivu okyselování lesních půd i k degradaci podzemních a povrchových vodních zdrojů v důsledku zvyšujícího se množství nitrátů. V souvislosti se zvýšenou depozicí byl prokázán vliv na změny v druhovém složení přízemní vegetace (např. vymizení dříve hojně zastoupené brusinky). Nejdůležitější přispěvatele dusíku v suché depozici (okolo 80 %) představovaly sloučeniny HNO3 a NH3.

Nový přístup s využitím výsledků modelování pro neměřené látky obsahující dusík představuje přesnější odhad celkové depozice dusíku oproti dřívějším výpočtům s použitím pouze měřených dat (např. v roce 2007 byl naměřena průměrná depozice dusíku v ČR 0,896 g.m-2.rok-1). Výsledky zároveň mohou pomoci pro další studium možných vlivů na lesní ekosystémy.

HŮNOVÁ, I., KURFÜRST, P., VLČEK, O., STRÁNÍK, V., STOKLASOVÁ, P., SCHOVÁNKOVÁ, J., SRBOVÁ, D. (2016): Towards a better spatial quantification of nitrogen deposition: A case study for Czech forests. Environmental Pollution, 213, s. 1028-1041

Kateřina Fraindová

 

Publikováno: Čtvrtek 18.08.2016 21:25

Akce dokumentů