Slunce, voda, klima

Jak se stalo, že jste se od své původní specializace, fyziologie rostlin, dostal až k jakési aplikované hydrobiologii, potažmo k boji za klimatickou spravedlnost?

Když jsem začal pracovat v Botanickém ústavu Československé akademie věd v hydrobotanickém oddělení v Třeboni, bylo mým úkolem zjistit, jak rostliny ovlivňují kvalitu vody. Protože ve dne fotosyntetizují, roste koncentrace kyslíku a roste i hodnota pH, která ovlivňuje, zda v konkrétním rybníku hynou nebo nehynou ryby. Řešil jsem tak ozdravování rybníků, ale i velkých jezer – šlo o mezinárodní aktivitu, která probíhala hlavně v osmdesátých letech. Zjistili jsme tehdy, že kvalitu vody určuje, jak se chováte v celém povodí, ať jde o švédské jezero nebo český rybník. Od úlohy rostlin v tomto procesu jsme se posunuli k roli lesa a lidského zacházení s vodou v krajině. A nakonec se dostali k oběhu vody, to znamená vztahu mezi sluneční energií, vodou a rostlinou.

Upozorňujete na to, že je vodu v krajině potřeba nazírat komplexně – co tím míníte?

My totiž běžně vnímáme vodu především jako kapalinu: měříme průtok v řece, konstatujeme, že jí máme méně a méně, a přemýšlíme, jak ji do koryta zase přivedeme zpátky. Ale podívejme se na to jinak. Když stojíte na Karlově mostě, protéká pod ním sto padesát kubických metrů vody za vteřinu. Řeka svádí nad Prahou vodu z vltavského povodí o rozloze třicet tisíc kilometrů čtverečních, a když svítí slunce, vypařuje se z něj pět tisíc kubíků za vteřinu. Sto padesát kubických metrů je tedy to, co vidíme a měříme, ale násobně více se vypařuje. A teď záleží, co s tou vypařenou vodou uděláme – jestli ji necháme zmizet s teplým vzduchem, anebo jestli krajinu dokážeme uspořádat tak, aby se do ní z výparů něco vrátilo jako mlha nebo malý, každodenní déšť.

Pro nadprodukci potravin, kterou vyžaduje civilizace, je nezbytné odlesnění a určitá míra vysoušení. Les uživí možná tři lidi na kilometr čtvereční. S rostoucí populací potřebujeme ornou půdu a na ní pěstovat plodiny, zejména obilí, což je stepní rostlina, které vlhko nesvědčí. Velké civilizace tak ale vždy nakonec vyschly, až na ty, které jsou v deltách řek, v deltě Nilu anebo Jang­c’­ťiang. Dnešní podobu první velké civilizace vídáme denně v televizi, je to Sýrie – území mezi řekami Eufrat a Tigris. A bohužel my vysycháme také, protože opakujeme stejné chyby jako civilizace před námi.

A navíc se potýkáme s enormním přelidněním.

Já nevěřím na přelidnění. Rozumně obhospodařovaná půda uživí daleko více lidí. Z tropů a subtropů sbíráme pozitivní příklady, že zdegenerovanou krajinu lze rekultivovat. Učitel Josphat Macharia v Keni, v oblasti Naivasha, dokáže na dvou hektarech uživit šedesát lidí, i přes několikaleté období sucha. Dlouhou dobu spolupracujeme s Australanem Peterem Andrewsem, který kdysi koupil zasolenou farmu, kde chtěl chovat koně, a věděl, že pro ně potřebuje hodně – asi sto dvacet druhů – rostlin, aby si zvíře vždycky vybralo, co zrovna potřebuje. Předpokladem pro takovou kultivaci půdy bylo zadržovat dešťovou vodu. Nejdříve byl rád, že roste aspoň rákosí, ale nakonec velmi rychle, už za pět let, vytvořil mokřadní půdu, nad níž se začaly tvořit ranní mlhy a produkce rostlin se zvedla. Jenomže zastavovat vodu je bez vodoprávního rozhodnutí protiprávní, takže se to celé nakonec muselo prohlásit za experiment. A teď už stejný postup probíhá na několika australských farmách, přičemž ty farmy mají i tisíc hektarů.

Ještě uvedu dva příklady z Indie: Rajendra Singh obdržel v roce 2015 Stockholmskou cenu za vodu, protože se mu ve státě Rádžasthán podařilo zorganizovat dlouhodobou akci na zadržování dešťové vody v malých rybnících a vrátit produkci na území stovek čtverečních kilometrů. A organizace WOTR Hermanna Bachera úspěšně revitalizovala vyschlé území o rozloze tisíc pět set hektarů v indickém Darewadi. V průběhu deseti let se podařilo zvýšit dešťové srážky, zvedla se voda ve studních a území je znovu obyvatelné a lidé se tam vracejí.

To zní téměř neuvěřitelně. Jak se něco takového může povést?

Hlavní trik je napodobovat les. Český les má několik pater: dole borůvčí a jiné keříky, nad nimi přirozený nálet třeba dvacet let starých stromků, dále buky a nad tím vysoké stromy. Prostou úvahou bychom došli k tomu, že čím je víc rostlin, tím víc vody se z nich bude vypařovat a tím víc jí ztratíme. Jenže ono je to jinak. Výpar je sice větší, ale voda se v této patrové skladbě drží, protože les je chladný a má dole nižší teplotu – v korunách je třeba dvacet čtyři stupňů a u země dvacet. Celá tato až třicetimetrová vrstva je teplotně stabilní, protože s atmosférou komunikuje pouze přes nejvyšší koruny. Když les vykácíme a vysejeme kukuřici, rozložení teplot se změní. Kukuřice má za slunečného dne nahoře přes třicet stupňů, ale dole na povrchu holé půdy bez plevele až padesát stupňů. Od té prohřáté půdy se ohřívá vzduch, který odnáší rychle vodní páru vzhůru do atmosféry – krajina se vysušuje. To je zásadní věc: přehřátá krajina vysychá, chladná krajina přijímá vodu.

Příkladů fungujícího napodobování lesa je mnoho – ať jde o permakulturu nebo agrolesnictví, tedy doslova zemědělství v lese. Nemusíme si představovat hned smrkový les či bor, může jít v praxi třeba o subtropické a tropické mangovníky, velikostí srovnatelné s naším jasanem. Stromy vytvoří chladicí kostru a pod nimi lze mít pomerančovníky nebo kiwi a pod nimi ještě zeleninu. Různorodá vegetace chladí půdu, vlhkost se drží v porostu, v krajině a vrací se ve formě drobného deště, mlhy a rosy.

Jak souvisí vodní pára s klimatem?

Vodní pára rozhoduje o klimatu. Je jí v atmosféře třeba dvacetkrát až čtyřicetkrát víc než ostatních skleníkových plynů. Vodní pára ale není normální skleníkový plyn, protože vytvoří mrak nebo mlhu a v tu chvíli dopadá na zem daleko méně slunečního záření. Při přímém slunečním svitu je to tisíc wattů na metr čtvereční, na kilometr tedy tisíc megawattů, což je výkon jednoho bloku Temelína. Takže na deset kilometrů čtverečních, což je vlastně opravdu malá plocha, jde za slunného dne tolik energie, kolik vyrábějí veškeré elektrárny v České republice. A teď záleží na tom, co s tou energií uděláme. Divíme se tomu, jak je možné, že máme v září třicet stupňů. Vždyť v září je na území Česka osmnáct tisíc kilometrů čtverečních sklizených, suchých polí, z nichž stoupá horký vzruch, který brání průniku frontálního proudění nad naše území. Jak často předpověď počasí očekává déšť, a pak se najednou oblačnost rozpustí, což se děje právě v tom horkém vzduchu…

Pokud jde o klima, dělí se lidé na takzvané alarmisty, kteří varují před globálním oteplováním a volají po razantním snižování emisí skleníkových plynů, a na takzvané popírače, kteří naopak říkají, že se nic zvláštního neděje, že se klima měnilo vždycky. Já bych se zařadil mezi superalarmisty, kteří varují, že vytváříme velké suché plochy, a vznikají tak velké teplotní rozdíly. Když slunci nabídneme suché náměstí nebo odvodněná pole, většina sluneční energie se promění v ohřáté podloží, a my tedy do skleníkového efektu ještě přitápíme. Nepoučili jsme se z osudu civilizací, které vyschly.

Jaký je váš názor na fotovoltaiku?

Lidé na fotovoltaiku nadávají, protože se u nás ekonomicky zneužila. Ale když ji srovnáme třeba s pálením biomasy, zjistíme, že fotovoltaika přeměňuje okolo patnácti procent sluneční energie na elektrickou energii, zatímco v biomase je vázáno asi půl procenta. Pálení biomasy je neúčinné a primitivní využívání sluneční energie. Rostliny totiž většinu energie vážou do vodní páry, a vyrovnávají tak rozdíly teplot mezi dnem a nocí. S fotovoltaikou se ale pojí několik problémů. Jeden se týká skladování – v bateriích či vodě. Další spočívá v tom, že v našem mírném pásmu máme v období zimy až desetkrát méně energie než v létě. Takže pokoušet se ji využívat s tím, že zapomeneme na všechny ostatní zdroje, je při naší hustotě osídlení naprosto lehkovážné. Je nicméně změřeno, že na zeměkouli přichází asi sto osmdesát tisíc terawattů energie, a v ekonomice si děláme starosti s nějakými deseti terawatty.

Když architekt staví dům a navrhne na jih prosklenou stěnu deset na deset metrů, pak do toho domu půjde v jasný den celých sto kilowattů sluneční energie, které bude nutné uchladit. Najednou je pak v létě větší spotřeba energie než v zimě, protože domy jsou budované tak, že do nich praží slunce. Dříve rostl před stavením strom, typicky jabloň, který v zimě bez listí pouštěl světlo, a v létě naopak stínil, a nejen to, navíc chladil. Pěkná jabloň vypaří i sto litrů vody za den. Výparné teplo, tedy energie potřebná k tomu, aby se voda proměnila na páru, u takového stromu za den odpovídá klimatizaci se spotřebou sedmdesát kilowatthodin, což při ceně tři koruny za kilowatthodinu je dvě stě deset korun. Teď si představte, co by znamenalo pokácet například Klánovický les. Spočetli jsme, že na jednom hektaru by energie, jíž by bylo potřeba k chlazení, ročně přišla nejméně na deset milionů korun. To je také jeden z důvodů, proč podporovat vegetaci.

Jak se vaše teoretická zjištění odrážejí v praxi?

Teď jsme například vyhodnocovali termovizní snímky ze Zvolena, kde usilují o to zadržovat vodu ve městě a podporovat zeleň. Zatím jsme spíše mapovali původní stav. Měříme teplotu povrchu země termovizní kamerou a sestavujeme teplotní mapu. Z univerzitní budovy jsme se tak dívali na silnice, na park i na samotnou střechu budovy, potom jsme zabírali místa, kde plánují v budoucnosti jezírko nebo víc vegetace, protože teď je tam povrchová teplota třeba čtyřicet pět stupňů a oni ji chtějí snížit na dvacet. A pak jsme zabírali hlavně velká vyasfaltovaná parkoviště u supermarketů bez jediného stromu, která mají padesát pět stupňů.

S parkovišti je navíc ta potíž, že když přijde dešťová srážka, voda z nich doslova hrkne do kanalizace. Jednak to zatíží čistírnu odpadních vod, navíc se ale potrubí, které přivádí vodu do čistírny, zahltí a pak se takzvanými dešťovými odlehčovači, které zabraňují návratu obsahu kanalizace do ulic, fekálie a odpady z potrubí nárazem vypláchnou přímo do řeky. Takže když ve městě vzniknou místa, kde voda zasakuje, a třeba zelené střechy, jednak se tím trochu ochladí, jednak se stahuje oxid uhličitý ze vzduchu a vyrovnávají se teploty, ale také se zabrání tomuto nárazu dešťové vody, který vyplavuje nečistoty do řek.

To je tedy vaše momentální práce. Čím se zabýváte dlouhodobě?

Vyhodnocováním funkce lesa v dešťových srážkách. Existuje teorie takzvané biotické pumpy, kterou formulovali dva ruští fyzici atmosféry, Anastassia M. Makarieva a Victor G. Gorshkov. Když vyhodnotili dešťové srážky od pobřeží směrem do vnitrozemí pro Amazonii, Sibiř, Austrálii, východní Afriku a další území, zjistili, že někde jsou srážky vysoké od moře až tři tisíce kilometrů do vnitrozemí a jinde už po několika stech kilometrech od pobřeží prudce padají dolů. Právě na zalesněných územích jsou srážky vysoké – v západní Africe, Kongu a Jižní Americe, Amazonii. Jak to vysvětlit? Protože nad lesy není horký stoupající vzduch, vodní pára se nad nimi drží, a když se v noci začne ochlazovat, pára se začne rychle srážet, uvolní se skupenské teplo a trošku klesne tlak, což nasaje horizontálně další vzduch, pára z něj se opět srazí a dochází ke srážkám. V krajině se tento jev děje v malém, v podobě rosy na stromech, a říká se tomu horizontální srážky. U nás je to asi třicet procent srážek, o které přijdeme odlesněním nebo když les uschne. Ve velkém k tomu pak dochází v lesních komplexech a nazývá se to právě biotická pumpa. Tímto způsobem se také doplňuje voda do řek, které by jinak už asi za tři měsíce vyschly.

Vyhodnotili jsme třeba efekt odlesnění hor v keňském lesním komplexu Mau Forest, kde se kvůli zvyšující se populaci od devadesátých let odlesnilo dva tisíce kilometrů čtverečních a kde začaly být srážkové extrémy – buď lilo, nebo byly tři roky sucha. Japonci tam investovali do vodní elektrárny Sondu­Miriu, jenže ta řeka dává méně vody, než se předpokládalo, a průtoky vody jsou rozkolísané. Takže firma dokonce žaluje keňskou vládu, aby jí nahradila ztráty, protože tvrdí, že dostala špatná data o průtoku řeky. Data byla správná, ale stará. Odlesněním se změnila hydrologie povodí.

Lze ale o všech těchto souvislostech přesvědčit lidi, kteří jsou dnes orientovaní na krátkodobé ekonomické zisky?

Pokud jsem fakta dobře vyložil, tak nyní nepochybujete o tom, že je to tak, jak říkám. Vy teď půjdete na ulici a už budete vědět, že plastový strom by nestínil jako strom živý. Nejpotřebnější je dostat povědomí o vztahu sluneční energie, vody a klimatu do škol. I žák na základní škole si může umět vysvětlit, proč je silnice rozpálená a tráva chladí. Zásadní je přítomnost vody, tráva se chladí jejím výparem. Pochopení takové informace je věkem neomezené.

Často říkáte „my“ – „vyhodnotili jsme“, „zjistili jsme“. Co či koho si za tím plurálem máme představit?

Před dvaceti lety jsme založili neziskovou společnost pro vědu a aplikovaný výzkum a nazvali jsme ji ENKI – podle mezopotamského boha rozumu a vody. Chtěli jsme pochopit fungování slunce a vody v krajině proto, abychom v ní rozumně hospodařili. Dále jsme součástí sítě podobně smýšlejících lidí po světě – například jsme se slovenskými kolegy napsali knihu, přeloženou pak do několika jazyků včetně korejštiny a oceněnou ministrem životního prostředí, Voda pre ozdravenie klímy – Nová vodná paradigma.

O jaké „nové paradigma“ jde?

Ve vědecké diskusi o klimatu dnes platí dogma oxidu uhličitého a o tom, co se děje při zemi se sluneční energií, se nemluví, a dokonce se to pokládá za odvádění pozornosti od tohoto plynu_. Platí to i na rovině politické, pro Mezivládní panel pro klimatickou změnu (IPCC). Pozornost se přivedla hlavně ke skleníkovým plynům. V tisícistránkových studiích bývá tato problematika popsána nejprve objektivně a komplexně, pak ale následují doporučení pro politiky a decision makery a tam už je pozornost soustředěna jen na skleníkové plyny, což je z občanského hlediska strašně málo. Protože jak můžete výrazně ovlivňovat jako občan skleníkové plyny – koupíte si drahé auto s menší spotřebou? Prakticky ne. Navíc dobrým hospodařením bychom mohli ty skleníkové plyny stáhnout do vegetace.

Do publikace u příležitosti COP21, klimatické konference v Paříži, jsme jako mezinárodní tým pětatřiceti odborníků napsali prohlášení o funkci lesa, kde se na nějakých čtyřech stránkách vysvětlují funkce lesa v klimatu, ale tato diskuse se odehrávala mimo hlavní jednání. Oxid uhličitý a metan, to už je dnes byznys, mají to v rukou právníci a lidé, kteří vůbec vědecké hledisko neposoudí. Je to souboj o to, kam půjdou peníze.

Jak na vás působila poslední klimatická konference?

Bylo to sterilní. Když posloucháte ta vyjádření, řeknete si: a co? Nejdou totiž k podstatě věci. Sám působím v Meziresortní komisi ministerstva životního prostředí a ministerstva zemědělství VODA–SUCHO, což je skupina zhruba čtyřiceti odborníků. Voda a sucho, to jsou dvě strany jedné mince. Krajina je na programu zřídka, na pořadu dne jsou spíš předpovědi – kde bude jaké sucho za deset dní, jak nakládat s vodou, když je jí málo, jak jsme na tom s krizovými zásobami a podobně. Podle mého by se ale tato komise určitě měla zaobírat i ­strategií, jak podpořit fungování oběhu vody v krajině. Právě v něm se totiž rozhoduje o suchu.

Copak to jde, řešit problematiku vody a nevzít v úvahu krajinu?

Úplně snadno. Systém funguje tak, že máte oddělené resorty. Jedni jsou profesionálové v oblasti zásobování lidí vodou, to prakticky znamená potrubí od Želivky do Prahy. Samotné povodí Želivky spadá pod zemědělství, které má své dotace, a zemědělci se musí nějak uživit, tak se živí tím, co se dotuje. A najednou zjistíte, že se v okolí Želivky pěstuje kukuřice a řepka, které vedou k erozi půdy. A navíc – i z úplně laického pohledu – u vodního zdroje by se přece neměly používat pesticidy. Řeší se to tak, že se teď bude na Želivce stavět filtr… Je známo, že máme největší půdní bloky, tedy pole, v Evropě. Ta pole jsou odvodněná ze sedmdesátých a osmdesátých let minulého století. Za čtvrt století po roce 1989 se zemědělská krajina nezměnila a půda ztratila organické látky.

Kolik je v komisi VODA–SUCHO lidí, kteří chápou krajinné souvislosti, o nichž mluvíte?

Jedna věc je, zda ti lidé chápou souvislosti, a druhá, jaký resort reprezentují. Tam pak přichází na řadu opatrnost, protože jde o to, kam se budou směrovat peníze – zemědělské dotace. Na začátku října proběhla v Plzni konference o pozemkových úpravách, jež fungují jako nástroj adaptace na měnící se klima. Pozemkové úpravy měly obnovit pozemkové právo majitelů po násilné kolektivizaci. Na stohektarovém lánu může být dvacet majitelů, kteří zpravidla tento celek někomu pronajímají. Tyto drobné, například jen hektarové majetky by ale měly být uspořádány tak, aby se majitelé mohli ke svým pozemkům dostat a zároveň aby bylo možné provádět protierozní opatření, zadržování vody v krajině. K tomu je však potřeba souhlas všech vlastníků. Ředitel odboru pozemkových úprav v Západočeském kraji a profesor Tomáš Kvítek nyní navrhují, jakým způsobem vodu vracet i do odvodněných polí. Zatím se to nedaří i kvůli těm majetkoprávním vztahům, protože stačí, když jeden majitel nesouhlasí. Často nelze ani všechny majitele dohledat a spojit se s nimi. Zmínění odborníci proto navrhují vytváření vodohospodářských družstev, jejichž členové by se už mezi sebou vyrovnali. Zabránit vysoušení by přitom bylo jednoduché: na sto hektarů by stačila šňůrka mokřadů a na jejich konci jedno­ až dvouhektarový rybníček s vhodnou obsádkou ryb, ve kterém by se zastavily živiny i erozní splachy, jež by se tak vracely zpátky. Pokud tohle nevybudujeme, vyschneme.

Jak se na vaše návrhy tváří ministerstvo životního prostředí?

Vůči ministerstvu životního prostředí se cítím jako disident a nejsem tomu rád. Minis­terstvo tvrdí, že „uschnutí lesa v Národním parku Šumava nemá podstatný vliv na hydrologii povodí“. Z toho mi jde mráz po zádech. Členové platformy Vědci pro Šumavu tvrdí, že uschlý les se sám rychle obnovuje. Ale na hřebenech se porost neobnovuje, projděte se od Třístoličníku k Trojmezné nebo kolem rozhledny na Poledníku. Tam byly dvacetimetrové smrky, a teď, po deseti letech, pokud tam už nějaké stromečky vydrží, jsou metr vysoké. Psal jsem o tom náměstkovi Vladimíru Dolejskému, říkal jsem to náměstkovi Janu Křížovi. Byl jsem třikrát v Senátu kvůli dvěma peticím o bezzásahových zónách. Jedna je namířená proti zónám, druhá volá po jejich rozšiřování. První podali obyvatelé, kterým začaly usychat lesy, druhou Hnutí Duha, Jaromír Bláha a profesor Pavel Kindlmann. Je to bolestné téma, protože bezzásahové zóny skutečně znamenají nechat uschnout les. V nadmořské výšce nad jedenácti tisíci metry uschlo na šest tisíc hektarů lesa, který „vyčesával“ horizontální srážky – uvádí se, že pět set mililitrů za rok.

Lék je ale zřejmý: potřebujeme mít krajinu tak chladnou, aby se srážky vrátily. Když syn Kryštofa Kolumba přepisoval otcovy deníky, našel tam zápis z doby, kdy Kolumbus připlul na Jamajku: „Každé odpoledne tady přichází malý déšť. Také jsme takové deště měli na španělských ostrovech, než jsme je odlesnili.“ A to je rok 1490 – a my se pořád dohadujeme o tom, jestli to tak je nebo není.