Vrcholovými predátory v nádržích byly larvy vážek rodů Anax (na snímku) a Aeshna. Foto: Vojtěch Kolář
Spolu s probíhající globální změnou klimatu k nim patří také úniky průmyslově vyráběných látek do povrchových vod. Mohli bychom se domnívat, že výkonné čističky odpadních vod tento problém vyřeší (s výjimkou různých havárií, viz řeka Bečva v září 2020), ale není to tak docela pravda. Od 80. let 20. století, kdy například řeka Bílina byla „mrtvá“, se kvalita povrchových vod zásadně zlepšila, ale pořád existují látky, které stávající čističky nedokážou zachytit a mohou tak potenciálně ovlivňovat sladkovodní organismy. Patří sem zejména látky či jejich rezidua užívané na denní bázi, které se v malých koncentracích běžně vyskytují v povrchových vodách, např. mycí prostředky, kosmetické přípravky, kofein či léky.
Velkou neznámou v působení těchto stresorů na sladkovodní ekosystémy je to, jak se jejich vlivy kombinují. Vlivy různých stresorů se mohou navzájem sčítat, násobit nebo naopak vyrušit. Často také jeden ze stresorů převáží, ale výsledek není dopředu jasný. Přestože existují studie vlivu oteplování i farmak na různé vodní organismy, jejich společným působením se dosud nikdo podrobně nezabýval. První studie o dopadech kombinace léků a oteplení na společenstva sladkovodních bezobratlých byla publikována nyní v mezinárodním časopise Water Research ve spolupráci s vědci Biologického centra AV ČR a z Fakulty rybářství a ochrany vod Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích.
Na obrázku je jedinec šídla modrého (Aeshna cyanea), který se v nádrži vylíhl do dospělce. Foto: Claire Duchet
Stroj času: Vyhřívané vířivky s koktejlem léků
Tato studie si dala za úkol nahlédnout do budoucnosti a zjistit, jak se na dlouhodobém fungování jednoduché potravní sítě projeví v kombinaci s oteplením předpokládaným na konci 21. století mix 15 běžných léků ze skupin antihistaminik, antibiotik, psychoaktivních látek a přípravků na léčbu kardiovaskulárních chorob, které jsou ve velmi malých koncentracích přítomny v povrchových vodách.
Rozsáhlý experiment využil umělé pokusné nádrže v kampusu Jihočeské univerzity, z nichž polovina byla zahřívána o +4°C oproti přirozeným podmínkám. Do poloviny zahřívaných i nezahřívaných nádrží byla navíc na začátku pokusu přidána zmíněná farmaka. Pokus sledoval, jak oba stresory zvlášť i dohromady ovlivní potravní síť o třech trofických úrovních od fytoplanktonu (řasy a sinice) přes zooplankton (především perloočky) a vrcholové predátory (vážky a znakoplavky), typickou pro malé stojaté vody.
Jak takový experiment probíhá? Do každé nádrže byla napuštěna voda přes filtr s aktivním uhlím, aby byla jistota, že voda neobsahuje žádné jiné látky. Pak byly do nádrží přidány živiny a několik týdnů se zde nechal namnožit fytoplankton a zooplankton. Následně byli do nádrží přidáni další bezobratlí (zejména vrcholoví predátoři), zapnulo se topení a přidaly se dané koncentrace léků. Vědci sledovali, jak se bude měnit složení společenstev i koncentrace léků v jednotlivých nádržích od jara do podzimu a následně v druhém pokusu od podzimu do jara.
Schéma experimentální nádrže, ve kterých probíhal experiment. Foto: Claire Duchet
Všechno souvisí se vším
Podle očekávání se oteplování projevilo více v letních měsících, kdy teplota vody v nádržích se zvýšenou teplotou tři týdny neklesla pod 25 °C a dosáhla maxima 29,5 °C. Takové teploty vyhovují fytoplanktonu a urychlují vývoj vážek, ale jsou příliš vysoké pro zooplankton. To vedlo k rozvoji fytoplanktonu a výraznému zazelenání vody, dobře známém z rybníků a dalších vodních nádrží ve vrcholném létě. Ukázalo se navíc, že koncentrace farmak ve vodě sice postupně klesaly, ale nezanedbatelná část zůstávala přítomná ve vodě i po několika měsících, přičemž oteplování nemělo na jejich úbytek podstatný vliv. Farmaka přitom měla negativní dopad na zooplankton i rozvoj fytoplanktonu a urychlovala vývoj vážek, čímž umocňovala efekt oteplení. Výsledky pokusu v zimních měsících byly naopak většinou neprůkazné a omezovaly se hlavně na kladný vliv oteplení na rozvoj fytoplanktonu.
Experimentální nádrže (tzv. mesokosmy) v kampusu Jihočeské univerzity a Biologického centra AV ČR, v.v.i., které nám umožňují provádět pokusy v částečně kontrolovaných podmínkách. Foto: Claire Duchet
Studie tedy ukázala, že při společném působení v ekosystému se dílčí efekty oteplování a znečištění mohou kombinovat a ovlivňovat všechny trofické úrovně, a proto je potřeba je v budoucnosti zkoumat současně. Zároveň byly testovány koncentrace látek naměřené ve volném prostředí a simuloval se tak reálný scénář reflektující pochody v přírodě. Tímto směrem se chce Biologické centrum AV ČR ve spolupráci s Fakultou rybářství a ochrany vod Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích dále ubírat. Nyní se pracuje na vyhodnocení dat z podobného experimentu, kde byly jako stresory spolu s oteplením použity místo farmak běžné chemikálie využívané v zemědělství.
Malé zamyšlení nakonec
Co můžeme osobně udělat, aby v povrchových vodách bylo méně chemického znečištění? Brát méně léků asi nedokážeme, ale můžeme omezovat užívání dalších znečišťujících látek alespoň do doby, než dojde k masovému nástupu nové generace čistíren odpadních vod, které tyto látky budou umět účinně zachytit a odbourat. Nová studie dopadů těchto látek na sladkovodní organismy poskytuje důkazy, že jejich vliv bude jinak do budoucna spíše sílit. Pokud tyto látky působí na vodní bezobratlé, mohou mít podstatný vliv i na vyšší organismy přes ryby a ptáky až po člověka.
Zdroj: Biologické centrum AV ČR
