Enviromentální dopady horizontálních srážek z mlhy a nízké oblačnosti v horském povodí v podmínkách kyselé atmosférické depozice

Abstract

Horizontální atmosférické srážky z mlhy a nízké oblačnosti jsou významnou součástí úhrnů atmosférických srážek a vodní bilance horských povodí. Výzkum zaměřený na výskyt a kvantifikaci horizontálních srážek byl realizován v experimentálním povodí Sklářského potoka (Jizerka, J-1) a v povodích vodárenských nádrží Souš (S) a Josefův Důl (JD). Vegetační porost v těchto povodích byl kategorizován a byly stanoveny hodnoty indexu listové plochy (LAI). Detailní pozorování horizontálních srážek probíhalo v období 2010-2012 a 2015-2017 pomocí kombinovaného sledování podkorunových srážek (na plochách 30x30 m) a observace okapu mlžné vody na 12 pasivních kolektorech v transektu povodí J-1 (862-994 m n.m.). V povodí J-1 byla rekonstruována historická depozice vody formou horizontálních srážek a depozice forem síry a dusíku. Pro povodí JD a S byly diskutovány možné scénáře vegetačního pokryvu na velikost depozice horizontálních srážek, síry a dusíku (A - plné znovuzalesnění smrkem ztepilým, B – zonace respektující morfologii povodí a úhrny horizontálních srážek). Bylo prokázáno, že úhrn horizontálních srážek roste s nadmořskou výškou a vegetačním povrchem, v oblasti Jizerských hor snižuje intercepční ztrátu smrkového porostu v nadmořských výškách nad 700 m, významně ale až od 900 m n.m. Úhrny horizontálních srážek v zájmových povodích tvoří 6 do 8 % srážek evidovaných na "volné ploše". Bylo pozorováno pouze statisticky nevýznamné navýšení úhrnu horizontálních srážek v podmínkách okraje lesa (do 10 %). Byl potvrzen významný vliv smýcení dospělého smrkového porostu na snížení acidifikace povrchových vod, proto revize současných lesnických postupů a zejména změna struktury lesa může vést k pozitivnímu ovlivnění kyselé atmosférické depozice a kvality povrchových vod v zájmových horských povodích.

Fog precipitation is a significant part of the atmospheric precipitation and water balance of mountain watersheds. The research focusing on an occurrence and a quantification of fog precipitation was carried out in the experimental catchment Sklářský potok (Jizerka, J-1) and in the catchments of the drinking water reservoirs Souš (S) and Josefův Důl (JD). The vegetation was categorized and the leaf area index (LAI) was determined. A detailed observation of fog precipitation was performed during the periods 2010-2012 and 2015-2017 by combining observation precipitation under canopy (on plots of 30x30 meters) with the observation of fog drip using 12 passive fog collectors in a transect in the catchments J-1 (862-994 m a.s.l.). For the JD and S catchments, possible scenarios of the vegetation cover (A - full reforestation with spruce, B - zones respecting the morphology of catchment and fog drip) were shown. It has been shown that the amount of fog precipitation increases with altitude and vegetation. In the Jizera Mountains area, the fog drip reduces interception losses of spruce stands at altitudes above 700 m, but significantly above 900 m a.s.l. The amount of fog drip in investigated catchments varied from 6 to 8% of the open field precipitation. Only a statistically insignificant increase in the amount of fog drip in the forest edge (up to 10%) was observed. The significant effect of a spruce harvesting on the reduction of acidification of surface waters was confirmed. Therefore, revision of current forestry practices and especially a forest structure change, can lead to a positive effect on acid atmospheric deposition and surface water quality in the investigated mountain catchments