Výzkumná témata

Porovnáním výsledků úbytku vody v krajině na jedné straně a zvýšených požadavků celé společnosti na straně druhé tak budou zjištěny oblasti, kde bude hrozit nedostatek vody.

Voda a krajina

Úkolem bude nalezení vhodných opatření v krajině v době změny klimatu. Výzkum bude zaměřen na sucho i na přívalové povodně. Ty jsou, jak víme, nebezpečné pro životy i zdraví. Mohou se vyskytnout hlavně na malých potocích a říčkách, někdy ale k zaplavení domů dojde ještě před tím, než voda dosáhne vodního toku, tedy přímo vodou z polí a luk. Z posledních událostí víme, že někdy jde doslova o život, o majetkových a jiných škodách nemluvě. Hledat se budou odpovědi hlavně na následující otázky:

Jak budou účinná současná opatření proti povodním či suchu – třeba malé nebo suché nádrže – v podmínkách změny klimatu?
Jak navrhnout opatření či doplnit jejich systém tak, aby byl co nejvíce užitečný za sucha, při povodních i jinak? Vždyť malá nádrž může být zásobárnou pro požární vodu, může být místem pro koupání i vhodným ochlazujícím biotopem. Všechny tyto vlastnosti se mohou hodit v dobách, kdy má být daleko více vln veder ale také přívalových dešťů.
Jak taková opatření proti povodním i suchu navrhnout co nejlépe a ještě za rozumnou částku?
Jak zjistit vliv těchto technických staveb na přírodu – potoky, řeky i krajinu? Dají se tyto technické stavby navrhnout tak aby přírodní stav dokonce zlepšily?

Voda pro lidi

Cílem tohoto balíčku je nalezení vhodných opatření pro zachování vodních zdrojů pro zásobování vodou v oblastech, kde již dochází nebo by mohlo v budoucnosti dojít k jejímu nedostatku. Posouzena budou tato hlavní opatření:

• převody vody pomocí náhonů a potrubí mezi místy, kde je jí přebytek, do míst, kde se jí nedostává,
• umělá infiltrace čili zasakování povrchových vod do vod podzemních – uložení si vody do zásoby v době, kdy přebývá, na pozdější období sucha,
• lepší způsob péče o zdroje podzemních vod z hlediska jejich množství i jakosti – např. úpravou hospodaření v jejich ochranných pásmech a dalších chráněných územích
• zvýšení množství vody v současných vodních nádržích a přehradách, zachycení vody v suchých nádržích, lepší manipulační řády nádrží, změny jakosti vody v nádržích v době sucha,
• výstavba nových malých nádrží a rybníků, nebo obnova původních,
• podpora zadržení a přirozeného vsakování dešťové vody v krajině, zpomalování odtoku vody z krajiny, zajištění vyrovnanějších průtoků ve vodních tocích, snížení eroze půdy z polí,
• možnosti výstavby nových údolních nádrží – přehrad. Jejich dopady na životní prostředí jsou často diskutovanou otázkou. Pro umístění přehrad jsou v krajině určená místa, vhodná z hlediska množství a potřeby vody, tvaru terénu, geologického podloží. Odborně se jim říká „lokality pro akumulaci povrchových vod“.

V rámci balíčku budou nakonec všechna navrhovaná opatření společně vyhodnocena, aby se pro každé místo zvolilo vždy to nejlepší řešení, které bude mít nejmenší dopady na krajinu a obyvatele, současně ale půjde o opatření dostatečně účinné a ekonomicky přijatelné.

Voda a průmysl

Má za úkol hledat způsoby jak omezit množství odpadních vod z průmyslu, lépe a levněji je čistit. Zaměří se na výskyt nebezpečných a zvlášť nebezpečných látek v odpadních vodách, což jsou kategorie škodlivin sledované nejen z národní, ale i z evropské úrovně. Bude posouzena úroveň čistíren odpadních vod, zda odpovídají moderním požadavkům a jsou na nich použity poslední a nejlepší technologie. Zvláštní pozornost bude věnovaná těm průmyslovým odpadním vodám, které jsou vypouštěné do městských kanalizací. Městské čistírny, kde tyto vody přitečou, potom nejsou zpravidla dobře uzpůsobeny k jejich čištění a je nutné připravit návrh na jejich doplnění či úpravu.

Čistější voda

Zlepšení kvality vody v řekách, přehradách a rybnících není pořád dostatečné. Co za tím je? Mohou za to více města a průmysl nebo pole a zemědělství anebo dokonce znečištění z ovzduší? Odpovědi na tyto otázky již nejsou tak jednoduché, jako v minulosti, kdy byly zdroje znečištění jasně viditelné. Právě hledáním toho, odkud dnes přichází rozhodující část znečištění do našich vod, jakou cestou a v jakém množství, se bude zabývat tento balíček.

Víte například, co je to u vodohospodářů fingerprinting? Užijete překladač a zjistíte, že jde o otisky prstů. Ano, každý znečišťovatel za sebou v řece zanechá svůj typický otisk, určitou kombinaci chemických látek a jejich množství. A to je možnost, jak původce znečištění dohledat. Právě databáze takovýchto otisků bude jedním z výstupů projektu.

Většina sledování jakosti vod se odehrává v pěkném počasí. Kdo by taky při odběrech mokl, že? Co se ale děje za deště? Čistírny odpadních vod nemohou za dešťů zpracovat všechno a do funkce se dostávají odlehčovací potrubí před čistírnou. Co se všechno v takových případech vypláchne? Někde jsou zvláštní kanalizace jen pro dešťovou vodu. Po dešti však z těchto výustí rozhodně neteče čistá dešťová voda. Co obsahuje taková kalná a často olejovými fleky přibarvená voda? Další z otázek tohoto směru výzkumu.

Voda jako prostředí pro život

Tento balíček se zabývá vodou jako přirozeným prostředím pro velké množství vodních a mokřadních živočichů a rostlin. Sleduje jejich vývoj a změny v souvislosti se změnami celých ekosystémů, které jsou z velké části spojeny s vlivy člověka. Balíček se proto zaměřuje se na výzkum dopadu vybraných lidských činností na vodní ekosystémy a sleduje jejich vliv v podmínkách změny klimatu. Na základě získaných výzkumů budou navrhována opatření podporující zlepšení stavu vodních ekosystémů a opatření pro snížení dopadu negativních vlivů člověka na vodní organismy, se zvláštním zřetelem na chráněné druhy. U jednotlivých typů opatření (revitalizací, rybích přechodů a dalších) bude vyhodnocována jejich účinnost a budou hledány způsoby, aby co nejlépe fungovaly.

V řekách například ubývá ryb, které rády žijí v proudu. Mohou za to technické úpravy řek, znečištění vody nebo úbytek vody za dlouhodobého sucha? Tyto otázky a také, jak ohroženým rybám pomoci, je obsahem první části tohoto balíčku.

Pozornost se zaměří také na často opomíjené malé vodní toky v zemědělské krajině. I v nich byl v řadě zemí světa pozorován  úbytek mnoha druhů, zejména vodního hmyzu a dalších skupin vodních živočichů. Platí to i u nás? Kterých druhů se to týká? Mohou za to pesticidy, jiné látky anebo technické úpravy koryt potoků?

Také další část výzkumu se věnuje drobným tokům, hlavně těm, které byly zbytečně upraveny. O kolik více živin zachytí potok v přírodním stavu, oproti potoku napřímenému a vydlážděnému? Jaký rozdíl bude v oživení přirozeného a upraveného toku? Kde a jakými postupy navracet toky do přírodního stavu, aby z toho byl co největší efekt? To jsou otázky pro tuto část.

Nejen podélné opevnění toku může způsobit dlouhodobé a často nevratné změny celých vodních ekosystémů. Dalším problémem jsou příčné stavby, jako jsou jezy nebo hráze nádrží, které zabraňují zejména rybám v migracích za potravou a rozmnožováním. Jak ale rybám pomohly dosud postavené rybí přechody přes tyto jezy? Jsou pro ně přínosem? Do jaké míry fungují? Jak je nejlépe stavět? Součástí výzkumu bude i výstavba experimentálního rybího přechodu, na kterém se bude zkoušet jeho provedení – sklon, šířka, štěrbiny pro tok vody a tak dále, aby byl pro ryby co nejvíc průchodný. Vrátily se díky novým rybím přechodům dříve vymizelé druhy do největší řek? Jak nejlépe sledovat migrace ryb, jejich množství, stáří, zdravotní stav? To jsou hlavní otázky tohoto okruhu prací.

Poslední okruh výzkumů se zabývá nejohroženější skupinou vodních živočichů a rostlin, které jsou velmi citlivé na poškozování a znečištění vodního prostředí a postupně z našich vod mizí. Jsou to druhy chráněné jak na celoevropské, tak i národní úrovni a jejich vymizení by znamenalo vážné poškození unikátních vodních ekosystémů tekoucích i stojatých vod. Výzkumy se zaměří na získání informací o tom, jaké podmínky jsou pro tyto druhy optimální, jaká míra znečištění je pro ně ještě přijatelná a jakým způsobem zajistit jejich ochranu a ochranu jejich biotopů. Zvláštní pozornost bude věnována přípravě záchranných programů pro vybrané vodní druhy a shromáždění dostatečného množství informací pro jejich postupnou realizaci na vybraných lokalitách.

Voda a zdraví

V roce 2024 bylo Centrum Voda rozšířeno o nový pracovní balíček Voda a zdraví, jehož součástí je studie výskytu antibiotické rezistence (AMR) v povrchových vodách v ČR a určení míry rizika pro ohrožení lidského zdraví. Uvedená problematika souvisí s řešením celosvětově aktuálního problému narůstajícího výskytu AMR, způsobující ztrátu účinnosti antibiotik. Tato problematika se jako jedna ze tří prioritních zdravotních hrozeb v EU rozšířila v rámci přístupu One Health z oblasti klinické a veterinární medicíny i na její výskyt a šíření v životním, zejména vodním, prostředí.

TAP Action

Projekt Centrum VODA byl v lednu 2022 napojen na činnosti AquaticPollutants Thematic Annual Programming Action (TAP Action). Jedná se o zřízení sítě nebo seskupení excelence národních projektů s cílem vytvořit partnerství a zajistit sdílení know-how a informací.

Téma výzvy je „Measuring of Inputs and Taking Actions to Reduce CECs, Pathogens, and Antimicrobial Resistant Bacteria in the Aquatic Ecosystems (inland and marine)“. Do výzvy je zapojeno celkem 8 národních projektů ze čtyř evropských zemí - České Republiky, Francie, Irska a Španělska (v jednání je zapojení dalších projektů ze Švédska).

Úlohou členů TAP Action je aktivně nacházet možnosti spolupráce, pomoci rozšířit a/nebo přenést znalosti o charakterizaci a transformaci CEC látek, antimikrobiální rezistenci, o metodologiích a strategiích k nápravě, a možnostech snížení těchto kontaminantů ve vodních ekosystémech.