Přehrady a život pod nimi - horští pstruzi v Praze

Přehrady vnímáme jako pojistky proti povodním a zásobárny vody a energie. Pro řeku pod nimi však znamenají zásadní zlom. Voda, která opouští turbíny a výpusti, totiž trpí zvláštním neduhem, kterému hydrologové říkají „hlad“.

Když se řeka nemůže nasytit

Přirozený tok řeky s sebou nese obrovské množství sedimentů – písek, štěrk, jíl a drobné kamínky. Množství energie, kterou řeka má, je dána sklonem koryta, objemem vody a rychlostí proudu. Za normálních okolností řeka tuto kapacitu „spotřebuje“ na přenášení písku a štěrku. Když však do cesty postavíme přehradní hráz, tento přirozený proces se náhle zastaví, protože proud ztratí rychlost. Veškerý materiál, který s sebou nesla, se usadí na dně přehrady.

Voda, která vytéká z přehrady, je tedy energeticky „nenasycená“. Má obrovskou sílu, ale nenese žádný materiál. Aby dosáhla fyzikální rovnováhy, začne okamžitě „požírat“ koryto, kterým teče. Tento proces se nazývá eroze dna.

Nejde jen o to, že zmizí pár kamínků. Hladová voda dokáže během několika desetiletí zahloubit dno o celé metry a odplavit tak vše, co za tisíciletí na dno uložila. Tím dochází k efektu, kterému se říká „odpojení nivy“ – hladina řeky klesne tak hluboko, že okolní louky a lužní lesy ztratí kontakt s vodou a začnou vysychat. Zároveň dochází k odplavení jemných frakcí sedimentů, které jsou klíčové pro tření ryb. Z řeky se stává sterilní kanál s dnem dlážděným velkými balvany, se kterými ani hladová voda nepohne.

Jak proti hladové vodě dnes bojujeme?

Moderní inženýrství se proto dnes nesnaží řeku jen spoutat, ale pochopit její potřeby. Využívají k tomu několik metod:

Umělé doplňování sedimentů: Tato metoda funguje jako přímé „krmení“ hladové řeky. Pod přehradu se pravidelně naváží říční štěrk a písek, které řeka následně unáší dál. Tím se zastaví zahlubování dna, protože voda svou energii spotřebuje na transport nového materiálu namísto eroze podloží.

Obtokové tunely a sedimentační management: U moderních nebo rekonstruovaných hrází se budují speciální propusti či tunely, které umožňují sedimentům „obejít“ přehradu. Místo aby písek a bahno zůstaly uvězněny v nádrži, putují během zvýšených průtoků rovnou do dolního toku, čímž se zachovává kontinuita říčních procesů.

Řízené povodňové vlny: Přehradní hráze jsou využívány k simulaci přirozených povodní. Náhlé a kontrolované zvýšení průtoku má dostatečnou sílu k tomu, aby pohnulo se starým nánosem a „propláchlo“ koryto. Tento proces obnovuje štěrkové lavice a stanoviště pro vodní živočichy, která by jinak vlivem stagnace zanikla.

Rozvolnění toku a řízená eroze: Tato metoda spočívá v odstranění umělého zpevnění břehů (např. betonových zdí). Řeka dostane prostor k tomu, aby se mírně rozlévala do stran. Tím se její energie rozptýlí do šířky, zpomalí se proud a voda si chybějící sedimenty může přirozeně a v bezpečné míře „vzít“ z vlastních břehů v nivě.

Instalace mrtvého dřeva a drsnosti: Do koryta se záměrně vkládají velké kmeny a kořeny, které fungují jako přírodní brzdy. Zvyšují drsnost dna, což nutí vodu odevzdat část své energie. Za těmito překážkami vznikají klidnější zóny, kde se usazují jemnější sedimenty, což hladové vodě brání v hloubkovém vymílání. Plus by se samozřejmě měly hledat jiné moderní možnosti ochrany před povodněmi, které již existují, než stavění nových přehrad jak třeba ta v Nových Heřminovech.

V zimě teplo, v létě zima

Kromě „hladu“ po sedimentech mění přehrady také tepelný režim řeky.

Většina našich velkých přehrad má výpusti (a vtoky do turbín) umístěny velmi nízko, často desítky metrů pod hladinou. Inženýři k tomu mají praktické důvody: spodní voda je čistší (bez plovoucích nečistot) a její stálý tlak zajišťuje stabilní výkon turbín.

Tato spodní voda si celoročně drží teplota kolem čtyř stupňů Celsia. To vytváří paradoxní situace: v létě je řeka pod přehradou příliš studená, zatímco v zimě nezamrzá. Jinak řečeno, v přehradě se v létě koupeme, ale dole by nám byla ve vodě zima. Na druhou stranu, třeba letos přehrady mnohde zamrzly tak, že se na nich dalo bruslit. Řeka pod přehradou ale nezamrzla.

Pro vodní ekosystém je to velký problém. Většina našich říčních ryb a hmyzu funguje jako precizně seřízené hodinky poháněné teplotou. Například pro parmu nebo ostroretku je signálem k tření moment, kdy se voda na jaře prohřeje nad určitou mez. Pod přehradou se ale tento signál nedostaví. Voda zůstává ledová, zatímco venku už kvetou stromy.

Ryby jsou pak zmatené. Jejich organismus sice produkuje jikry, ale prostředí jim „neřekne“, že je čas je vypustit. Výsledkem je, že se ryby buď nevytřou vůbec, nebo se třou se zpožděním, kdy už mláďata nemají dostatek času vyrůst a přečkat zimu. Tímto způsobem z úseků pod přehradami nenápadně mizí celé generace původních druhů.

Horští pstruzi v Praze

V dnešní době rychlého oteplování má však tato nižší teplota i další pozitivum. Řeky pod přehradou se tak rychle neohřívají a neztrácejí tak kyslík.

Tento chlad vyhovuje druhům, které by v nížinné řece, jako je třeba Vltava, normálně nepřežily. Vltava se pod kaskádou změnila v tzv. sekundární pstruhové pásmo. Pstruh obecný nebo siven, kteří milují chlad a vysoký obsah kyslíku, zde nacházejí podmínky k životu.

Právě proto lze chytit tyto ryby i na Vltavě v Praze. Ovšem je tu problém. Praha jim nedokáže nabídnout dostatečné množství vhodných míst k rozmnožování. Dalším problémem je teplota vody, podle které se řídí rybí rozmnožovací cyklus. Bez pravidelného zarybňování by tu tedy populace původního pstruha potočního ani duhového neměla moc šancí přežít. Původem americký pstruh duhový se u nás nerozmnožuje podstatě nikde. Všude je jeho populace uměle dopňována pro sportovní rybolov.

Pro fenomén hladové vody je Berounka i další přítoky částečnou spásou. Přináší do Vltavy alespoň nějaké sedimenty a „potravu“, kterou kaskáda Vltavě vzala. Právě díky Berounce není dno Vltavy v centru Prahy tak extrémně „vymydlené“, jako je tomu těsně pod hrází ve Štěchovicích.

Berounka jako přirozená řeka rychle chladne k bodu mrazu a často zamrzá nebo nese ledovou tříšť. Vltava je v té době díky kaskádě ta teplejší (má cca 4 °C). Berounka tedy v zimě Vltavu v Praze ochlazuje a přináší do ní kusy ledu. Přesto je vliv kaskády natolik dominantní, že ani ledová Berounka obvykle nedokáže Vltavu v centru Prahy přimět k zamrznutí.

Tento fakt částečně vrací poměry ve Vltavě k normálu, což horskému pstruhovi samozřejmě nesvědčí. Právě proto pražský pstruhový revír končí u soutoku Vltavy a Berounky.

Čistá voda jako problém

V posledních letech se velmi hovoří decimování rybích populací dravci jako je třeba kormorán. Jedním z důvodů jsou právě přehrady, díky kterým je voda čistší – průzračnější a v zimě, kdy se tu kormoráni nejvíc vyskytují při jejich tahu na jih, hůře nebo vůbec nezamrzá. Ryby se tak nemají kam schovat.

Čistá, hladová voda propouští světlo mnohem hlouběji. To také vede k masivnímu rozvoji vodních rostlin a řas (tzv. makrofyt). Na jednu stranu tyto rostliny produkují kyslík a slouží jako úkryt, na druhou stranu ale v noci kyslík spotřebovávají a mohou způsobit jeho kritický nedostatek pro ryby. Navíc se v těchto „podvodních lesích“ hromadí bahno, které v dravé řece dříve nemělo šanci zůstat, což dál mění složení organismů na dně.