Čeká nás rozkolísaná budoucnost

S koordinátorem týmu Intersucho Mirkem Trnkou jsme hovořili nejen o tom, jak se sucho měří, ale také o tom, jak se zjištěné údaje využívají a na co se máme v souvislosti s vodou v krajině připravit.

Jak se sucho vlastně měří?

Naším základním pracovním nástrojem je velmi detailní model, který na základě denních vstupních dat ze sítě ČHMÚ a z našich vlastních stanic vytváří odhad transportu vody do atmosféry a do půdy. Výsledkem je informace o dostupné půdní vlhkosti, která je k dispozici pro rostliny. Primárně se tedy zabýváme zemědělským a lesnickým suchem.

Model pracuje s řadou informací o počasí, půdních podmínkách, vlastnostech terénu a vegetačním pokryvu. Vypočítanou hodnotu půdní vlhkosti pak porovnává se stavem, jaký by v daném místě a čase měl být. Rozdíl oproti normálnímu stavu ukazuje intenzitu sucha.

Samotná absolutní hodnota by nám toho moc neřekla, protože zatímco pro rašeliniště nebo smrkový les může být určitá úroveň vlhkosti velmi nízká, pro pole na jižní Moravě je naproti tomu příznivá. Na našem portálu tedy najdete informace o tom, kolik vody v půdě reálně je, kolik by tam v tuto chvíli mělo být, a také, kolik jí tam chybí.

Fyzicky v terénu tedy vlhkost půdy nezjišťujete?

Měření půdní vlhkosti pomocí sond se dělá až následně a slouží spíše jako jedna z kontrol, zda údaje z našeho modelu odpovídají skutečnosti. Máme asi 20 stanic s monitoringem půdní vlhkosti, dalších 50 provozuje ČHMÚ a nedávno jsme přidali ještě 100 stanic v lesních porostech. Pozorování na nich potvrzují správnost našeho modelu. Využíváme ale i jiné způsoby validace, například prostřednictvím satelitního snímkování nebo porovnáváním s historickými záznamy. Výpočtem z archivních dat od roku 1961 náš model odhalil všechny epizody sucha, které od té doby byly zaznamenány, a nestalo se, že by mu nějaké zásadnější sucho uniklo.

V neposlední řadě porovnáváme data z modelu s realitou prostřednictvím sítě několika stovek našich zpravodajů, jimiž jsou zpravidla zemědělci – agronomové, případně lesáci, kteří se pohybují téměř každý den v terénu. Ti nám pomocí jednoduchého dotazníku poskytují informace o tom, jaká je půdní vlhkost v jejich katastru a jak se konkrétně projevuje na stavu vegetace. Také toto senzorické posouzení se velmi dobře shoduje s měřením i s vypočítanými údaji z modelu.

Je váš model stejně úspěšný i mimo území Česka a Slovenska?

Ano, v Evropě a ve Spojených státech prošel už řadou zkoušek a vykazuje velmi dobré výsledky. Nedávno jsme zahájili celosvětový provoz a i v tomto měřítku dokáže reprodukovat všechny velké suché události, které po světě vidíme. V současné době intenzivně pracujeme na celosvětové validaci, ale protože v mnoha oblastech nejsou k dispozici potřebná data, bude to ještě nějakou dobu trvat.

Co z hlediska sucha považujete za normální stav, s nímž porovnáváte aktuálně zjištěné hodnoty?

Jako referenční období jsme zvolili padesát let od roku 1961 do roku 2010. Začátek je dán rokem, od něhož jsou k dispozici dostatečně kvalitní meteorologická data, konec vychází ze skutečnosti, že jsme monitoring zahájili v roce 2012. Další desetiletí jsme už nepřidali záměrně, protože bychom tak do referenčního období zahrnuli i extrémní tepla a sucha, která nás v té době postihla. Tím by se intenzita současného sucha dramaticky snížila, protože bychom ji porovnávali s průměrem zahrnujícím i velmi suché roky. Abychom lépe postihli vývoj a průběh klimatických změn, je vhodnější držet stejný referenční rámec, než ho průběžně posouvat a považovat za normální tu novou, změněnou situaci.

Jak se vytváří předpověď sucha?

Připravujeme předpověď na osm dní a matematické modelování je vlastně jediná možnost, jak ji udělat. Do našeho modelu dosadíme data z předpovědi počasí, a získáme tak výhled do budoucnosti. To jiné metody moc neumožňují. Například jenom z měření takovou předpověď udělat nelze. Pro naše předpovědi využíváme pět různých modelů předpovědi počasí a ke každému vyhodnocujeme i procento úspěšnosti. Tím uživatelům odkrýváme nejistotu, která je s danou předpovědí spojená. Nejlepší výsledky dává AFS, případně model Britské meteorologické služby. S nimi se v osmidenní predikci půdní vlhkosti trefujeme poměrně slušně.

Dá se sucho předpovídat i na delší období?

Dlouhodobé předpovědi pro střední Evropu mají jen omezenou míru užitečnosti, protože tady nepůsobí žádný významný klimatotvorný jev, který by určoval vývoj počasí na několik měsíců dopředu. Používají se zde proto statistické metody. Tím, že máme podrobná data o suchu za předchozích 60 let, můžeme se podívat do minulosti a posoudit, jaká je pravděpodobnost, že v daném čase a místě bude půda nasycená na normální, lepší nebo horší hodnoty a zda a s jakou intenzitou se hodnoty budou měnit. Podle toho pak můžeme usuzovat, jak se patrně vyvine aktuální situace. Ze zkušeností víme, že tento typ předpovědí spíše nadhodnocuje, tedy že reálná situace je ve většině případů o něco horší, než ji předvídáme.

Chystáte nějaké novinky či vylepšení portálu Intersucho?

V rámci Česka jsme velkou změnu provedli už letos. Začali jsme používat kvalitnější data o půdním profilu a o stavu půdy, a díky tomu jsou výsledky našeho modelu přesnější a podrobnější. Odstranili jsme tím také systematickou chybu v severozápadních Čechách, kde kvůli nepřesné půdní mapě vycházel výpočet sucha mírně odlišně od reality.

Do budoucna chceme do odhadů srážek zapojit i satelitní a pozemní radarová data. Tím zpřesníme informace o velikosti, umístění a intenzitě srážkových polí, která nám zvláště v létě, v období lokálních bouřek dělají trochu starosti. Bez radarových údajů nejsme schopni přesné rozmístění srážek zaznamenat, a zatím nám v tom pomáhají naši pozemní pozorovatelé.

Pro celosvětový model se chystáme zvýšit rozlišení. Zatímco v Česku a na Slovensku poskytujeme data pro čtverce o straně 500 metrů, ve zbytku světa je to 9 kilometrů. Spolu s tím bychom rádi zveřejnili i novou mapovou vrstvu, která ponese informace o dopadech sucha podobně, jako je to na mapě Česka. To je důležité nejen pro daný region a pro místní pěstitele, ale také z pohledu zemědělských burz a komoditních trhů.

Celý systém můžeme, a samozřejmě budeme, i nadále vylepšovat a zpřesňovat. Při každé takové změně je však třeba zvážit, jaké zdroje dat máme k dispozici a jaký to bude vyžadovat výpočetní výkon. Už nyní mají naše mapy pro svět řádově 1,5 milionu pixelů, pro Česko pak dalších 300 tisíc. Když to vynásobíme počtem dnů, pro které předpovídáme, jsou to slušné objemy dat, s nimiž se každý den pracuje.

Už nyní jsme schopni připravit velmi přesné modely, které detailně popíšou chování vody pro danou plodinu v jednotlivých dnech, ale ty se používají jen na konkrétních lokalitách pro specifické účely. Ve velké ploše nejsou použitelné, protože v takovém měřítku nemáme k dispozici podrobná data o vlastnostech půdy a rostlinného pokryvu.

Kdo jsou nejčastější uživatelé dat z Intersucha?

Uživatelů je celá řada. Mezi ty hlavní patří Ministerstvo zemědělství, Státní pozemkový úřad a instituce zastupující zemědělce jako například Agrární komora, Zemědělský svaz, Asociace soukromého zemědělství a podobně. Dalšími významnými uživateli jsou naši zpravodajové ze zemědělských podniků. Jako bonus za to, že nám poskytují informace, získávají přístup do části portálu, která obsahuje detailní předpovědi sucha pro jejich regiony. Ty jim pomáhají při rozhodování o vhodnosti nějakého agrotechnického zákroku.

K rozhodování v praxi je však potřeba informací víc, takže nad Intersuchem vznikly další dva portály. Agrorisk se zaměřuje na zemědělce a přináší informace o aktuálním výskytu významných chorob a škůdců zemědělských plodin a dalších rizikových faktorů včetně předpovědi vývoje na příštích osm dní. Portál Firerisk zase kombinuje data o půdní vlhkosti s údaji o teplotách, vlhkosti vzduchu a rychlosti větru a sleduje riziko vzniku požárů.

Setkáváte se také s dezinterpretací vašich dat?

Spíš s neznalostí, jak celý systém funguje. Třeba když identifikujeme sucho na Šumavě a lidé přitom vidí, že tam voda je, tak zpochybňují kvalitu našeho modelu. Jenže normální nasycení v dané lokalitě je 90 procent, a když je tam 70 procent, znamená to, že vody je málo. Laik si to však nemusí uvědomit.

S podobným nepochopením se setkaly také výsledky našeho výzkumu sucha za předchozích 2 000 let. Vycházeli jsme z údajů získaných ze stabilních izotopů, z historických dokumentárních pramenů i ze záznamů pozorovaných dat a zjistili jsme, že suché období mezi roky 2015 a 2019 nemá v posledních 500 letech, a nejspíš ani ve 2 000 letech obdoby. Uvedli jsme tedy, že se nacházíme v období pětisetletého sucha. Média ale napsala, že pětisetleté sucho teprve bude, a ono zrovna začalo pršet. Naše shrnutí pěti let zpátky bylo vzato jako předpověď, která se nám nevydařila. Zavinila to mediální zkratka, nikoliv to, že by nás chtěl někdo vědomě poškodit nebo naše data zneužít.

S interpretací dat z portálu Intersucho se pojí také jejich využívání soudními znalci v různých právních sporech. Pro tyto účely jsme museli vytvořit určité zásady, jak s našimi daty pracovat.

Jaký je aktuální stav sucha v Česku a v Evropě?

V tuto chvíli (konec října, pozn. red.) jsme na tom s vláhou na většině našeho území lépe, než je pro tuto dobu obvyklé. Větší deficity zůstávají na jižní Moravě a v severozápadních Čechách, kde vlivem sucha došlo i ke snížení výnosů zemědělských plodin. Za poslední dva roky se situace v Česku po předchozím mimořádně suchém období značně zlepšila.

Poměrně výrazné sucho letos postihlo Německo a částečně i naše severozápadní pohraničí, ale i tam už se díky srážkám dostává půdní vlhkost do normálu. Větší anomálie sucha můžeme momentálně pozorovat ve východní Anglii a v západním Středomoří.

Normalizuje se i hladina podzemních vod?

Přestože z pohledu vegetace jsme měli docela dobrý rok, podzemní vody nejsou v takovém stavu, aby dokázaly zajišťovat potřebné průtoky v řekách a potocích. Odtoky vody z území jsou dlouhodobě snížené, zvyšují se jenom krátkodobě, když zaprší. To svědčí o tom, že zásoba podzemní vody není dostatečně veliká. O nedostatku vody v krajině vypovídá rovněž opačný efekt, kdy se i krátkodobý nedostatek půdní vláhy okamžitě projeví ve snížení průtoků. Pod zemí není naakumulované potřebné množství vody, které by sníženou saturaci ze srážek vyrovnalo.

Ale na druhé straně je třeba říci, že se situace postupně upravuje a vydatnost většiny kontrolních vrtů a pramenů je normální. Mezi těmi, které se od normálu liší, ovšem převažují ty s nedostatkem vody.

Poslední dvě sezony tedy podzemním vodám trochu ulevily, zvláště mělkým, a na většině území poskytly docela dobré podmínky pro růst vegetace. V hlubokých vrtech však zatím ke zlepšení nedošlo a zvláště na severozápadě a jihovýchodě Česka najdeme lokality, které stále trpí i zemědělským suchem. Krajina dosud není nasycena vodou na optimální hodnoty.

Znamená to, že bychom se měli připravit na nedostatek vody i v budoucnu, nebo můžeme doufat, že se vše postupně dostane zase do normálu?

Doufat můžeme vždycky, nicméně prognózy ukazují, že pro střední Evropu je pravděpodobný scénář dalšího prohlubování celkového vodního deficitu v kombinaci s rozkolísanějším hydrologickým cyklem. Z toho mimo jiné vyplývá, že nemůžeme třeba převzít technologie pro nakládání s vodou z Izraele, protože tam panuje aridní podnebí. U nás musíme sice počítat se snižováním vodních zásob, ale také se střídáním suchých epizod s vydatnými srážkami a třeba i povodněmi. To v Izraeli nenastává.

Administrativně bychom mohli sucho snížit tím, že bychom změnili referenční období a protáhli ho až za rok 2020. Kromě optického vylepšení čísel bychom si tím však nijak nepomohli. Ekosystémy nemají schopnost se přizpůsobovat tak rychlým změnám během několika málo let, a proto je důležité porovnávat současný stav s tím, na co jsou porosty adaptovány.

Intersucho

Projekt, který od srpna roku 2012 monitoruje stav sucha v Česku, na Slovensku a v dalších zemích. Na monitoring navazují předpovědi intenzity sucha a nasycení půdy. Projekt probíhá ve spolupráci Ústavu výzkumu globální změny Akademie věd ČR, Mendelovy univerzity v Brně a Státního pozemkového úřadu. Zjištěné údaje jsou ve formě map zveřejňovány na portále intersucho.cz.

Rozhovor vyjde v letošním posledním vydání časopisu Statistika&My.