Antropogenní acidifikace počátek – polovina 19. stol.!

Prezentace na téma: "Antropogenní acidifikace počátek – polovina 19. stol.!"— Transkript prezentace:

1 Antropogenní acidifikace počátek – polovina 19. stol.!

2 dálkový transport emisí S a N
Nedostatečně pufrované podloží mobilní+ stacionární zdroje

3 Vliv na chemizmus vody Acidifikace = změna alkality (ANC)
Alk = Ca+Mg+Na+K+NH4+H+Al - SO4+NO3+Cl+OA vyčerpání uhličitanového pufračního systému (proces podobný titraci Alk) pokles pH SO4 > NO3 > HCO zvýšení koncentrace hliníku

4 Vliv na společenstvo vymizení citlivých druhů nedostatek Ca
udušení vysráženým Al toxicita Al

5 růst vs. rozklad Acidifikace v půdě H+ OH- malá sorpční kapacita pomalý rozklad organické hmoty vyluhování DOC a Al pomalejší nástup než ve vodě – pufr pomalejší návrat různá citlivost půd

6 Acidifikace – geograficky (mimo USA) šedě – rizikové zóny – kombinace podloží a srážek

7 Acidifikace - náprava dočasně - vápnění dlouhodobě - snížení emisí

8 Ľadové pleso Vysoké Tatry Veľká Studená dolina

9 Vážené roční průměry koncentrace síranu (SO4), celkového anorganického dusíku (TIN = NH4+ + NO3-) a pH ve srážkách na stanici EMEP na Chopku (podle dat SHMÚ Bratislava).

10 Koncentrace síranu (SO4), celkového anorganického dusíku (TIN = NH4+ + NO3-) a pH v mokrých srážkách (srážkoměr typu WADOS) na stanici Skalnaté pleso v letech 1997 – 2001 (Stuchlík and Kopáček, nepublikovaná údaje).

11 Klasifikace vod na území Tater podle pH, alkalinity a koncentrace vápníku v dobách vrcholící acidifikace (80.– 90. léta 20. století). Platí zejména pro vody nad horní hranicí lesa (v subaplinském a alpinském pásmu), jelikož u lesních jezer se vždy určitou měrou uplatňuje vliv huminových látek.

12 Dlouhodobé změny alkalinity (Alk), koncentrace síranu (SO4), celkového anorganického dusíku (TIN = NH4+ + NO3-) a pH v Ľadovém plese, Dlugem Stawu a Starolesnianském plese reprezentujícím neacidifikovaná, acidifikovaná a silně acidifikovaná jezera.

13 AA – Arctodiaptomus alpinus
AD – Acanthodiaptomus denticornis CT – Cyclops abyssorum tatricus CQ – Ceriodaphnia quadrangula DL – Daphnia longispina DP – Daphnia pulicaria DX –Daphnia pulex DO – Daphnia obtusa HS – Heterocope saliens HG – Holopedium gibberum MT – Mixodiaptomus tatricus Distribuce dominantních druhů korýšů v planktonu tatranských jezerech před nástupem acidifikace a její změny vyvolané acidikací.

14 Vliv pH vody na biomasu fytoplanktonu a zooplanktonu jezer nad hranicí lesa ve Slovenské části Vysokých Tater v roce 1984. Kategorie jezer: 1 – neacidifikovaná 2 – acidifikovaná 3 – silně acidifikovaná

15 Zotavení společenstva jezer v různém stádiu acidifikace
Zotavení (recovery) společenstva z acidifikace je komplexní proces, který je výsledkem mnoha biotických i abiotických změn a interakcí: V acidifikovaném jezeře (VW) vyvolal proces zotavení z acidifikace doprovázený vzestupem pH vody nad 6,2 zvýšení koncentrace chlorofylu-a, což umožnilo návrat vymizelých druhů zooplanktonu. V silně acidifikovaném jezeře (SP) došlo v důsledku zvýšení pH nad 5 a poklesu koncentrace reaktivního hliníku rovněž k návratu jednoho z vymizelých druhů. Jeho rozvoj však je limitován poklesem koncentrace chlorofylu-a.) pod limitní koncentraci.

16 Rekonstrukce historických změn chemizmu a společenstva
silně acidifikovaného Starolesnianskeho plesa Srovnání dlouhodobých změn zooplanktonu a bentosu ve Starolesnianském plese zíkaných na základě paleolimnologických analýz sedimentu s rekonstrukcí dlouhodobých změn pH pomocí modelu MAGIC: Pokles pH vody na hodnotu 5.6 nastartoval změny druhového složení zooplanktonu a bentosu. Při poklesu pH pod 5 a současném zvýšení koncentrace reaktivního hliníku došlo k vymizení většiny původních druhů a k jejich částečnému nahrazení tolerantními druhy. Nárůst koncentrace SCP v sedimentu jezera dokumentuje antropogenní původ acidifikace.

17 Srovnání 34 jezer nad hranicí lesa větších než 0,3 ha patřících v roce 1993 do kategorie jezer 1: neacidifikovaná (22 jezer, modrá spojnice), 2: acidifikovaná (10 jezer, červená spojnice) a 3: silně acidifikovaná (2 jezera, zelená spojnice) s hodnotami v roce U každého parametru je vynesen průměr, střední chyba a maximální a minimální hodnota.

18 Mechanizmy zpomalení procesu zotavení jezer z acidifikace
Uvolňování síry naakumulované v půdách v povodí v době vrcholící acidifikace se projevuje u koncentrace síranu tzv. hysterézní elipsou, což vede vede k prodloužení účinku acidifikace i v době, kdy došlo k poklesu emisí síry. Hystereze je výraznější u jezer s hlubšími půdami v povodí. U jezer v alpinském pásmu se neuplatňuje. Hysterézní efekt je méně patrný u dusíku, jelikož povodí tatranských jezer nebyla saturována dusíkem

19 Vliv pH vody, morfologických a hydrologických parametrů acidifikovaných (horní část tabulky) a silně acidifikovaných (dolní část tabulky) jezer na koncentraci fytoplanktonu a rychlost návratu původních druhů zooplanktonu. Stupeň zotavení z acidifikace je pro jednotlivé skupiny jezer odlišen barevně.

20 Globální změny vše vyplývá z předchozích přednášek
změna T – změna vodního cyklu planety rozkolísanost - různé modely a scénáře

21 Global Precipitation Scenario for 2080 using HadCM3
Příklad předpovědi změn srážek v roce 2080 oproti normálu Global Precipitation Scenario for 2080 using HadCM3 Hulme, et al. 2002 Deviations relative to

22 Global changes - impacts
ovlivnění odtokových režimů stratifikace niky průchod záření - posun délek vliv UV na organismy a rozklad organické hmoty – potravní řetězce .