ISPRA (od zvláštní zpravodajky LN v Itálii) V jediné lžičce půdy se ukrývají miliony mikroorganismů. Bez nich by naše planeta nežila – organické látky z odumřelých rostlin a živočichů by se nerozkládaly na základní živiny a nedostávaly se znovu do oběhu. Bez půdy bychom zahynuli hlady, protože bychom nemohli pěstovat rostliny, kterými se živíme jak my sami, tak hospodářská zvířata.
Vlivem lidské činnosti jsou ale kvalitní půdy stále více ohroženy, shodují se odborníci. Abychom mohli sledovat změny a vývoj, musíme je nejdříve podrobně zmapovat – zjistit, jaké typy půd se kde nacházejí, do jaké míry jsou znečištěny, zasaženy erozí nebo kolik živin obsahují.
Proto byl vloni zahájen evropský projekt e-SOTER, jehož cílem je sestavit celosvětovou databázi půdních map. Podílí se na něm také český pedolog Vít Penížek. Vloni v září odešel z České zemědělské univerzity v Praze na tříletou stáž do Společného výzkumného střediska (JRC) v italské Ispře, kde má na starost právě zmíněný projekt.
Na národní úrovni probíhá mapování už dlouho. Problém je ale v tom, že jednotlivé státy používaly rozdílné systémy. „Když se podíváte například na mapu obsahu humusu v půdě, jasně vidíte hranici mezi Norskem a Švédskem. Přitom jsou tam podobné půdotvorné podmínky – jenomže oba státy při mapování používaly rozdílnou metodiku, takže jejich data nejsou srovnatelná,“ vysvětluje Vít Penížek.
Náskok východního bloku Česká republika, Slovensko, Maďarsko a další země bývalého východního bloku mají podle jeho slov výhodu, protože jsou popsané podrobněji než ostatní části Evropy. Shodou okolností se právě v těchto zemích ve značné míře nacházejí také nejkvalitnější, a tudíž přirozeně nejúrodnější zemědělské plochy z celého kontinentu.
„V 60. a 70. letech běžel v Československu velký program půdního mapování, který souvisel s potravinovou soběstačností,“ říká český odborník. Tehdy mapování probíhalo tradičním způsobem: pedologové vytyčili síť odběrných míst, na nich vykopali sondy a odebrali vzorky půdy, které popsali a analyzovali.
Podle výsledků kreslili mapy. Vedle obecného popisu, zda se jedná kupříkladu o černozem, hnědozem nebo podzol, zaznamenávali také údaje o kyselosti půd nebo o jejich zrnitosti. Podle zrnitosti lze v kombinaci s dalšími vlastnostmi odhadnout, do jaké míry je konkrétní půda náchylná k prosakování pesticidů, dusičnanů a dalších škodlivých látek do podzemních vod.
Tyto vlastnosti se na vybraných místech měří průběžně, takže vědci dokážou sledovat i dlouhodobý vývoj obsahu jednotlivých škodlivin, kyselosti nebo obsahu organických látek.
„Samozřejmě je to běh na dlouhou trať, protože na rozdíl od vody nebo ovzduší se půdy nemění ze dne na den, znečištění trvá delší dobu. Z tohoto důvodu je zatím ochrana půd do jisté míry opomíjená – špinavé řeky nebo vzduchu si lidé všimnou hned. Ale znečištění půdy je nenápadné,“ říká Vít Penížek. Jinými slovy: když sníme mrkev vypěstovanou na zahrádce zamořené těžkými kovy, nic zvláštního se nestane. Ale když ji budeme pravidelně jíst deset let, může nás to zabít, aniž by byla odhalena příčina.
Přitom je půda v podstatě neobnovitelným zdrojem. Vzniká geologickými procesy desítky tisíc let a lidé ji dokážou zničit za poměrně krátkou dobu (více viz text „Hlavní hrozbou pro půdu je člověk“ na vedlejší straně).
Pohled z vesmíru Cílem projektu e-SOTER (z anglického Soil and Terrain, tedy půda a terén) je tedy shromáždit a sladit data dostupných tradičních půdních map a obohatit je o digitální mapování. Při něm odborníci využívají nejen údaje o samotných půdách, ale také o nejrůznějších faktorech, které je ovlivňují, jako je místní klima, reliéf, geologické složení hornin, půdotvorný substrát (tedy materiál, z něhož půda vzniká), podzemní voda, pokrytí vegetací a činnost člověka v dané oblasti. Velkým pomocníkem při digitálním mapování jsou také satelitní snímky, z nichž mohou pedologové vyčíst celou řadu informací.
Projekt využívá data ze satelitu Landsat a z přístroje Aster na družici Terra.
„Landsat má tu výhodu, že jsou jeho snímky zpřístupněny zdarma, takže se mohou využít i v rozvojových zemích. Za data z Asteru sice platíme, ale zase obsahují daleko víc informací,“ říká Vít Penížek.
Obě družice se pohybují na nízkých oběžných drahách ve výšce 650 až 700 km nad Zemí. Snímky z Landsatu mají rozlišení 30 až 60 metrů, Terra zaznamenává dokonce detaily o rozměrech 15 až 30 metrů.
Zatímco Landsat snímá naši planetu v sedmi různých světelných délkách (od viditelného po blízké infračervené), Terra používá dokonce 15 různých spekter. „Je to podobné, jako když si představíte 15 map s různými údaji. Když je položíte přes sebe, získáte pochopitelně nejvíce informací,“ říká český pedolog.
Snímky ve viditelném spektru například pomáhají odhalit erozi na polích, způsobenou nevhodným obhospodařováním. Další spektra prozrazují kupříkladu složení půdy. Satelitní snímky jsou pochopitelně limitovány tím, že je lze využít jen v místech bez vegetace. Pro mapování lesních půd je – alespoň v Evropě – využít nelze. „Na našem kontinentu je většina vegetace nepůvodní, takže i v místech, kde by se přirozeně vyskytovaly duby, dnes rostou smrkové monokultury. Ale třeba v tropických oblastech můžeme do značné míry odhadnout, jaká půda se v daném místě nachází, i podle toho, jaká vegetace tam roste,“ vysvětluje Vít Penížek.
České okno jako vzor Výstupem projektu e-SOTER má být veřejně přístupná databáze s údaji o vlastnostech půd v Evropě, ale také jakási „kuchařka“ – soubor algoritmů, tedy postupů, podle kterých si každý zájemce bude moci zpracovat svá vlastní data o půdách.
„Tyto údaje mohou perspektivně posloužit i k modelování předpovědí, jak se budou půdy v určitých oblastech dál vyvíjet – jaký je v daném místě potenciál k degradaci půdy, zda hrozí eroze nebo kontaminace pesticidy a podobně,“ říká Vít Penížek.
On sám se v rámci projektu zabývá především posuzováním kvality dostupných mapových podkladů. „Je sice hezké, když si můžu udělat analýzu překrytím dvaceti map s různými údaji, ale pokud bychom do systému zadávali nekvalitní data, logicky bychom dostávali nekvalitní výsledky,“ podotýká český odborník. Zkoumá proto, jak aktuální data jsou k jednotlivým údajům k dispozici, jakou kvalitu od nich můžeme čekávat a jak to může ovlivnit celou analýzu.
Nyní probíhá pilotní fáze, během níž si odborníci ověřují samotnou metodiku digitálního mapování. Vybrali si čtyři oblasti, které chtějí zmapovat v měřítku 1:1 000 000. Jednou z nich je i obdélníkové „okno“, které pokrývá celou Českou republiku, většinu Slovenska, část Rakouska a Maďarska. „Okna se vybírala tak, aby postihla co největší rozmanitost půd. Proto zasahuje do Maďarska, kde se nachází Uherská nížina. I Česko je velice pestrou oblastí, kde najdeme různé typy půd,“ říká Vít Penížek. Další okno pokrývá část Velké Británie a Francie, další dvě jsou v Maroku a Číně. Právě tyto státy se na projektu podílejí vedle partnerů ze sedmi evropských zemí včetně italské JRC a České zemědělské univerzity.
„Maroko je pouštní oblast bez vegetace, takže tam můžeme dobře vyzkoušet dálkový průzkum Země, tedy mapování s využitím satelitních snímků. A naopak v Číně byla vybrána tropická oblast na jihu, kde lze odhadovat složení půdy podle vegetace,“ poznamenává český pedolog.
V každém okně byla navíc zvolena menší oblast, která se zmapuje ještě podrobněji, v měřítku
1:250 000. V „českém“ okně vědci vybrali pestrou oblast na česko-německém pomezí. „Německé Podkrušnohoří se od českého hodně liší, takže v mapě budou zastoupeny různé půdní typy,“ říká Vít Penížek.
Evropa vs. Amerika Až odborníci najdou nejlepší způsob mapování, zpracují tímto způsobem i ostatní části Evropy. Do budoucna se může stejný systém použít i jinde, například právě v Africe, v Asii nebo v Jižní Americe. Ideálním cílem by bylo sestavit celosvětovou mapu půd, zpracovanou pomocí stejné metodiky tak, aby se údaje ze všech zemí daly srovnávat.
Vít Penížek ale přiznává, že to nebude jednoduché. „Vedle samotného mapování musíme najít také společnou řeč v terminologii – v názvosloví, popisu půdních procesů a podobně. A není úplně snadné tyto věci sladit ani v rámci Evropy, protože tu dosud existovaly různé způsoby klasifikace a těžko se určuje, který je nejlepší,“ říká pedolog.
V rozvojových zemích, které zatím svoji metodiku vyvinutou nemají, je situace snazší. „Ale třeba ve Spojených státech má mapování půd dlouhou tradici, mají tam svůj vlastní přístup, který má své výhody a nevýhody. Rozhodně nemůžeme předpokládat, že přijmou ten náš evropský,“ podotýká Vít Penížek.
Pravděpodobně opravdu nelze očekávat v tomto ohledu vstřícný postoj od země, která dodnes používá i svoje vlastní měrné jednotky. Odborníci přesto doufají, že se v budoucnu podaří sestavit jednu celosvětovou databázi půdních map, která umožní sledovat vývoj tohoto významného, ale dosud poněkud opomíjeného přírodního zdroje, bez něhož se lidstvo neobejde.
Další informace na straně 27
***
Špinavé řeky nebo vzduchu si lidé všimnou hned, ale znečištění půdy je nenápadné
„Hlína není špína“
Tímto heslem se řídí pedologové při práci. Dobře vědí, že půda je důležitým ekosystémem, bez něhož bychom se neobešli. Umožňuje zemědělskou produkci a růst veškeré vegetace na Zemi, zároveň ovlivňuje pohyb vody v krajině a je důležitým úložištěm uhlíku. Vědci proto zahájili evropský projekt, jehož cílem je získat podrobné digitální mapy půd.
Specifický půdní typ vyvíjející se na křemitých píscích v oblasti Ralska (Máchovo jezero) je pravděpodobně naší nejfotogeničtější půdou, kterou jezdí obdivovat i odborníci ze zahraničí.
Laboratorní rozbory jsou nadále nenahraditelnou částí studia vlastností a chování půd. Na snímku pedolog stanovuje zrnitost tzv. sedimentační metodou.
Vývoj výzkumu v oblasti pedologie směřuje ke kvantitativním analýzám. Barva půdy, která je jednou z jejích významných vlastností, se dnes hodnotí jak v laboratorních podmínkách, tak v terénu pomocí moderních metod, které mohou sloužit k odvození dalších vlastností, např. obsahu humusu.
V současné době se můžeme relativně často setkávat s destrukcí půdního pokryvu v důsledku výstavby nových skladových prostor, obchodních center nebo těžby surovin. Dochází k destrukci celého půdního tělesa. Tento jev se nevyhýbá ani nejúrodnějším půdám. Na snímcích je stejné území před a po odtěžení úrodné vrstvy půdy.
Mapování půd má v naší zemi dlouhou tradici. V tomto směru patříme mezi evropskou a světovou špičku. Tomuto stavu napomohla snaha o soběstačnost v produkci potravin v tehdejším Československu.
Rozvoj tvorby digitálních map je významný i v oblasti popisu půdních zdrojů. Kvalitní informační základ je nezbytný pro všechny analýzy. Použití metodiky SOTER je jedním z celosvětově aplikovaných přístupů.
Dnes už větší mapovací práce neprobíhají, ale velká pozornost se věnuje převádění map do digitální podoby, aby dále sloužily jako významný zdroj pro různé analýzy životního prostředí nebo k ochraně přírodních zdrojů.
O autorovi| Eva Vlčková, redaktorka LN
