Třetina emisí olova v lesích pochází z odpalování ohňostrojů a pyrotechniky

Smrkové porosty více zachytávají atmosférické znečištění než buky a ukládají jej v nadložním humusu, proto vzhledem k masivnímu chřadnutí představují riziko zvýšeného uvolňování potenciálně toxických látek do vodních zdrojů. Vědci zkoumali vliv smrku a buku na obsah kadmia, mědi, olova a zinku v lesních půdách v Jeseníkách.

Půdní organická hmota má zásadní vliv na koloběh prvků, ovlivňuje fyzikální vlastnosti půdy, retenci vody a významnou roli hraje v sorpční a pufrační kapacitě půdy. Množství a kvalita půdní organické hmoty ovlivňují také akumulaci a migraci látek v rámci půdního profilu. Organická hmota má schopnost vázat polutanty (např. těžké kovy) a tím přispívat k jejich imobilizaci a omezování jejich negativního působení na jednotlivé složky ekosystému. Proto představuje významnou složku při hodnocení kontaminace prostředí.

Označení „těžké kovy“ je v současnosti postupně nahrazováno pojmem „potenciálně rizikové prvky“ (příp. potenciálně toxické prvky). Mezi ně se řadí například kadmium (Cd), měď (Cu), olovo (Pb) nebo zinek (Zn). Do lesních porostů a do lesní půdy se dostávají přirozeně při zvětrávání matečné horniny a také vlivem lidské činnosti z průmyslu, dopravy nebo energetiky, a to ve formě prachového znečistění, rozpuštěné ve srážkách, nebo v plynné formě.

Člověkem produkované emise těchto kovů mohou být vzdušnými proudy transportovány daleko od místa svého původu, rovněž se mohou ukládat na povrch listů (jehlic) stromů a na půdním povrchu, a následně pronikat hluboko do půdního profilu i ve zdánlivě nedotčených lesních oblastech. Mezi nejvýznamnější zdroje těžkých kovů v ovzduší patří na území ČR sektor „veřejná energetika a výroba tepla“. Podíl sektorů „výroba železa a oceli“ byl významný v roce 2018 především u emisí olova (22,5 %). Vliv sektoru „lokální vytápění domácností“ převažoval u emisí kadmia s podílem 50,8 %. Významný podíl na celkových emisích olova tvoří emise z odpalování ohňostrojů a pyrotechniky (29,2 %).

Kontaminace lesních půd může mít vliv na fungování jednotlivých složek ekosystému i ekosystému jako celku. Ovlivňuje mikrobiální aktivitu v půdě, působí toxicky na rostliny a další organismy a přináší také riziko pro vodní zdroje, čímž může v konečném důsledku znamenat riziko také pro člověka.

Na výzkum kontaminace lesních půd v Jeseníkách se zaměřili vědci z VÚLHM, v. v. i., VÚT v Brně a MENDELU Brno. Jejich cílem bylo vyhodnotit vliv smrku a buku na obsah kadmia (Cd), mědi (Cu), olova (Pb) a zinku (Zn) a další půdní charakteristiky ve svrchních vrstvách půdy v oblasti Jeseníků. Výsledky své práce zveřejnili v časopise Zprávy lesnického výzkumu 2/2021. Výzkum byl soustředěn na polesí Vápenná a Domašov v majetku Arcibiskupských lesů a statků Olomouc s. r. o., v oblasti Rychlebských hor a Hrubého Jeseníku.

V současnosti věnují vědci pozornost mapování obsahu potenciálně rizikových prvků v lesních půdách také z důvodu probíhající kalamity podkorního hmyzu. Na rozsáhlých kalamitních holinách se mění vlhkostní i teplotní poměry, dochází ke zrychlenému rozkladu organické hmoty, to vede ke zvýšenému uvolňování CO2 do atmosféry ke změně poměru uhlíku vůči dusíku. Pokles zásoby uhlíku v půdě, zejména ve svrchních půdních horizontech, po holých sečích či po provedeném pěstebním zásahu, byl opakovaně prokázán v řadě studií. Mění se také druhové složení nově přirozeně vznikajících i uměle zakládaných porostů. To vše může mít vliv na rychlost rozkladu organické hmoty, na množství a formu humusu, a tím na mobilitu těžkých kovů.

Právě druhová skladba a prostorové uspořádání zastoupených dřevin v porostu mají výrazný vliv na chemismus lesních půd. Biomasa listoví a jeho kvalita pak předurčují meliorační potenciál konkrétní dřeviny. To je pro lesnickou praxi velmi cenná informace zvláště

- při volbě porostní druhové skladby degradovaných stanovišť či při rekultivacích;

- při volbě dřevin porostů přípravných dřevin během obnovy velkoplošných holin, a to s ohledem na dynamiku odrůstání klimaxových dřevin pod jejich ekologickým krytem; nebo

- při úpravách druhové skladby jako ukazatele stávajících hospodářských souborů, zvláště v současnosti s ohledem na adaptaci lesních porostů ke globální klimatické změně prostřednictvím budoucího zásobení lesních půd živinami.

Při hodnocení rozdílů mezi smrkovými a bukovými porosty v obsahu vybraných těžkých kovů v povrchových vrstvách lesní půdy v Jeseníkách vědci získali tyto poznatky:

* V silně až velmi silně kyselé vrstvě nadložního humusu smrkových porostů se nachází vyšší obsahy kadmia a výrazně nižší obsahy zinku v porovnání se stejnou půdní vrstvou bukových porostů.

* Ve svrchní vrstvě minerální půdy v hloubce 0–2 cm se v bukových porostech nachází významně vyšší obsahy zinku a olova v porovnání se stejnou vrstvou půdy smrkových porostů.

* Obsahy analyzovaných prvků ve dvou hodnocených půdních vrstvách souvisí s obsahem uhlíku a vazbami těžkých kovů na organickou hmotu v lesní půdě. V případě zinku je pravděpodobně významný také vliv pH.

Získané výsledky potvrzují zásadní význam půdní organické hmoty – nejen jako zdroje živin, prostředí pro půdní (mikro)organismy nebo jako půdní složky potřebné pro účinné zadržování vody. Půdní organická hmota má rozhodující význam také pro chování potenciálně rizikových prvků (včetně těžkých kovů), které se v půdě nacházejí, ať je jejich zdrojem matečná hornina, nebo se do půdy dostávají vlivem lidské činnosti.

Vlastnosti půdního prostředí jsou rozhodující také pro mobilitu rizikových prvků. Změny v půdním prostředí způsobené okyselováním půd, zvýšeným vstupem dusíku do lesních porostů, vznikem velkoplošných holin v důsledku kalamit biotického nebo abiotického původu, případně vyvolaných dalšími faktory, mohou vést ke změnám v mobilitě rizikových prvků.

Zásoby uhlíku v půdě, zejména v nadložních a svrchních minerálních horizontech, se po kalamitách, holých sečích či pěstebních zásazích výrazně snižují. Proto zejména smrkové porosty, které mají větší potenciál zachytávat atmosférické znečištění než například buky a akumulovat jej v nadložním humusu, mohou vzhledem k masivnímu chřadnutí představovat riziko zvýšeného uvolňování potenciálně toxických látek do vodních zdrojů.

To je třeba mít na zřeteli při plánování obnovy lesa, při změně druhové skladby porostů a při volbě hospodářských opatření.

Článek „Vliv smrku ztepilého a buku lesního na obsah Cd, Cu, Pb a Zn v povrchových horizontech lesních půd v oblasti Jeseníků“ je ke stažení na https://www.vulhm.cz/files/uploads/2021/07/625.pdf (17.9.2021)