Alternativní postupy rekultivací v oblasti Karvinska

1. Komise pro životní prostředí AV ČR – 22.3.2011 doc. ing. Barbara Stalmachová, CSc. VŠB-Technická univerzita Ostrava Hornicko-geologické fakulta Institut environmentálního inženýrství 17. listopadu 15 708 33 Ostrava – Poruba e-mail: barbara.stalmachova@vsb.cz Alternativní postupy rekultivací v oblasti Karvinska

2. Základní cíle rekultivací • OBNOVA KRAJINNÝCH FUNKCÍ • koncepce tvorby pestré krajinné struktury, tj. koncepce zastoupení vhodného poměru lesních, zemědělských, vodohospodářských, urbanistických a rekreačních forem rekultivace • = obnova (znovuoživení) přírodních, kulturních a sociálně-ekonomických charakteristik území

3. Obnova přírodních charakteristik • Ochrana a obnova přírodních a přírodě blízkých biotopů v území • cílená ochrana mimolesní zeleně, stojatých vod a mokřadů(jejich význam pro ekonomiku obyvatel – zdraví, zdroje, zázemí, rekreace, kultura) • Plošná ochrana planě rostoucích rostlin a volně žijících živočichů – osvětou a vzděláváním

4. Pro obnovu krajinných funkcí:(alternativní typy rekultivací) • spontánní sukcese • obnova lesa • obnova luk a pastvin – TTP • voda v krajině • ekoton – nedílná součást krajiny • lesnická rekultivace • zemědělská rekultivace • vodohospodářská rekultivace

5. Mezi základní vlastnosti stanovišť NA ODVALECH patří skutečnost, že jsou tvořeny substráty s primitivní morfologií půdního profilu. • Fyzikální vlastnosti pískovců, prachovců, jílovců a jílovitých břidlic jsou pro vývoj vegetačního krytu poměrně příznivé. • Vodní bilance stanoviště je pro vegetační kryt také poměrně příznivá. Půdní voda je rostlinám snadno dostupná. Hlušiny násypy představují téměř volně propustné zvodnělé systémy s volnou spodní hladinou s projevy ascendentních toků, které se často projevují vynášením rozpustné mineralizace. V hloubce cca 25-30 cm je často pozorovatelná zóna nasycení vodou, s téměř konstantní a vysokou vlhkostí. • Působením klimatických vlivů a zvětrávacích procesů dochází k postupné tvorbě surového substrátu s dostatečnou pórovitostí, obsahem minerálních látek a s dostatečnou vlhkostí. Pro vývoj vegetace na černouhelných haldách je limitním faktorem teplota substrátu. • Limitním faktorem pro citlivé druhy může být obsah dusíku (hlušiny s uhelnými proplástky x hlušiny z prádla) a fosfor (pískovce x jílovce a břidlice s proplástky)

6. Spontánní sukcese Odvaly, hlušiny, demolice, lada, sedimentační nádrže • Rozvoj ruderálních a raných typů společenstev • Vývoj lesů – dlouhodobý proces/nejstarší odvaly na Ostravsku od roku cca 1850 – charakter ochuzených březových doubrav a suťových lipo-javorových hájů) • Sever x jih Zvodnělé poklesy • rozvoj přirozených, často ohrožených a vzácných rostlinných společenstev a na mokřady a vodní plochy vázané fauny

7. Obnova lesa • lesní porosty vychovávat směrem k přírodě blízkým a přirozeným porostům – metodami řízené sukcese, usměrňováním spontánní sukcese • Další výsadby a realizace už schválených lesnických rekultivací musí být řešeny s dostatečným překryvemhumusutvornými a organickými překryvy tak, aby v dalším pěstění lesa bylo možné užívat běžné lesnické metody • V technologiích zohledňovat i hlediska pro obnovu a posílení ekologické stability krajiny - pro výsadby ve volné krajině nutné preferovat sortiment autochtonních druhů

8. Obnova lesa • vycházet z požadavků na projekty krajinného plánování (revitalizační programy, komplexní pozemkové úpravy, realizace ÚSES, ochrana krajinného rázu): • zachování genofondu domácích druhů dřevin a jejich přirozených společenstev v oblasti (v rámci tvorby a údržby prvků ÚSES je podmínka použití domácích druhů závazná); • domácí druhy rostlin a jejich společenstva jsou nejlépe přizpůsobeny lokálním podmínkám, tak úspěšně a relativně rychle přispívají ke zvyšování ekologické stability území; • výsadba introdukovaných druhů cizího původu do krajiny je problematická. Podílejí se na sekundárním snižování druhové diverzity ostatních složek biocenózy (nejsou rozvinuty potravní adaptace – Quercus rubra, způsobují chemické změny v půdním profilu – Robiniapseudoacacia, Piceapungens, Pseudotsugamenzienzii) apod.;

9. Obnova lesa • nevhodný je i dovoz u nás domácích druhů z jiných fytogeografických oblastí. Odchylky genotypu vzdálených populací se mohou negativně projevit v jejich úspěšnosti u nás (např. menší odolnost vůči chladu – namrzání), popř. křížením mohou narušit genotyp místních populací. Dovozem dřevin z jiných geografických oblastí se výrazně zvyšuje nebezpečí výskytu chorob (spála růžovitých, tracheomykózy, syndrom chřadnutí u Quercusrobur atd.). • Volba nejvhodnějšího cílového typu společenstva - podle podmínek stanoviště (tj. cílových druhů rostlin) nebo přípravné druhy dřevin a ostatních rostlin tak, aby v první fázi rekultivace rostliny vytvářely podmínky pro spontánní ecesi dalších druhů. • Doporučená druhová složení sadebního materiálu pro jednotlivé typy stanovišť ve volné krajině vycházejí ze studia polopřirozených a přirozených společenstev rostlin.

10. Srov. s Luzulo-Fagetum Srov. s Luzulo-Fagetum Srov. s Tilio-Acerion Betulo-Quercetum Caricielongatae- Alnetum

11. Obnova luk a pastvin – TTP • V částech sanovaného segmentu krajiny je doporučeno zakládat travnaté plochy (druhové složení: Festuco-Brometea, Arrhenatherion, Alopecurionpratensis, Calthenion, Molinionpodle vlhkosti stanoviště), doplněné o skupiny keřů (plodonosné, domácí): • změna barvy povrchu zmírní extrémní mikroklima hlušiny, • vytváří se základ pro rozvoj organické části půdního substrátu, • bohatý organický opad plodonosných keřů pozitivně působí na pedogenetické procesy, • vytvořením potravních vazeb ovlivňuje rychlé oživení zoocenóz

12. Voda v krajině • poklesy „neškodné” – do 4 cm, nejsou pokládány za škody na krajině a nerekultivují se • periodické tůně – mělké poklesy, nejčastěji v okrajích dobývacích prostor, ekologický význam • mělké poklesy – mokřady • poklesové tůně • poklesová jezera Periodické tůně – s jarním a podzimním zvodněním Poklesové tůně– plocha do 100 m2 a/nebo hloubka do 3 m Poklesová jezera– plocha nad 100 m2 a/nebo hloubka nad 3 m

13. LIMITY A POŽADAVKY NA REKULTIVACE/SPONTÁNNÍ/ŘÍZENOU SUKCESI – VODA V KRAJINĚ • výška hladiny podzemní vody a její kolísání • rozsah a hloubka předpokládaného poklesu nebo předchozího využití (sedimentační nádrže) • možnost dotace povrchovými vodami a možnost zprůtočnění • neskrytý terén je okamžitým zdrojem živin pro iniciaci a rozvoj vodních ekosystémů, zároveň podporuje podmínky pro eutrofizaci • Terén po skrývce půd je nutné upravit, tj. vytvořit strukturovaný sediment (proporcionální zastoupení štěrků, písků), do něj vysadit diaspory makrovegetace, která omezuje rozvoj fytoplanktonu a rozvoj řas • hloubka vodní plochy: pro stratifikaci vodního sloupce je rozhodující hloubka 5 až 6 m. • Co nejširší litorální pásmo (¼ až ½ celkové vodní plochy) se sklonem 1:10 až 1:15 (plní funkce ochrany vodního ekosystému, má nejvyšší produktivitu a diverzitu druhů). • pro sanaci břehů vodní plochy využití hlušin omezeno na pískovce a prachovce, nedoporučuje se použít jílovce (využití je podmíněno analýzou obsahu biologicky dostupného fosforu - P). V případě tvorby strukturovaného dna není využití hlušin omezeno (podmínkou je trvalé zavodnění hlušin). • Problematika salinity vod v poklesech (převažuje sulfátová)

14. Úprava břehů vodních ploch výsadbou keřů a zatravněním. • Umožnění rozvoje rákosových porostů, jejich využívání nejen z hlediska prostorového a ochranného, ale také jako"kořenové čističky“, prostor pro hnízdění a úkryt vodních ptáků. • Pro vytvoření dostatečného prostoru pro ptáky je vhodné zachovat několik suchých stromů na stanovišti, popř. je po pokácení ponechat ležet. • V pohledově málo exponovaných částech je vhodné ponechat několik hromad suchých větví – hnízdní prostory pro drobné ptactvo, zdroj organické hmoty. • Výsadbou plodonosných keřů svazu Berberidionzabezpečit dostatek hnízdního prostoru a potravní zdroj pro drobné ptáky,savce a především hmyz. • Sledování vývoje společenstev vodních hladin. Sledování, popř. reintrodukce zvláště chráněných druhů rostlin.

15. Ekoton – nedílná součást krajiny • významný prvek, který by měl být díky svému významu a funkcím v krajině začleňován povinně do všech typů sanací (včetně okrajů lesů)

16. Ekonomické zhodnocení náročnosti rekultivací Na Karvinsku se neukládají odpady, ale zahlazují se škody – hlušinou • Náklady na sanaci • se odvíjejí od mnoha faktorů, jako např.: • rozsah likvidované obytné a průmyslové zástavby, • nutnost přeložek komunikací a tratí, • náhradní výstavba inženýrských sítí, • morfologie terénu • kopcovitý terén - rekultivace úpravou pozemků po snesených objektech, přeložky inženýrských sítí, odvodnění zbývajících pozemků drenáží, • rovinatý terén v nivě řeky Olše - rekultivace • na vodní plochu, • formou revitalizace území • vyrovnáním poklesové kotliny a navýšením území na poklesy do vyuhlení ložiska. • Náklady na rekultivaci se dělí na: • náklady na skrývky kulturních zemin a jejich deponii • náklady na vyrovnání poklesové kotliny s navýšením území na poklesy do vyuhlení ložiska • překryv urovnané pláně kulturními zeminami • zalesnění nebo kultivace na zemědělskou půdu.

17. Makarius uvádí: „Skutečnou újmou nemusí být každá změna, která se na zemském povrchu v důsledku těžby projeví. Za škodu možno pokládat pouze takové změny, které narušují některou z funkcí krajiny.“ (České horní právo. MONTANEX, a.s. Ostrava 1999, ISBN 80-7225-033-7) Porovnání nákladů různých typů rekultivací • Ekonomické zhodnocení či porovnání nákladů různých typů rekultivací musí vycházet ze znalosti skutečných nákladů na v minulosti prováděné rekultivace a z kvalifikovaného stanovení nákladů na spontánní sukcesi a na řízenou sukcesi. • Porovnání nákladů srovnatelné = • náklady na vlastní rekultivaci (s vyloučením nákladů na technickou sanaci) prováděnou klasickými metodami s metodou přirozené sukcese a metodou řízené sukcese. • Srovnání nákladů pro modelovou plochu o rozloze 10 ha, tj. 100 000 m2. Výsledným využitím bude lesní plocha. • Varianta řízená sukcese • Náklady na údržbu lesního porostu, prořezávky - na 5000 Kč/ha ročně • u raných stádií s rekultivačním cílem trvalého zalesnění nebo zatravnění plochy vznikají náklady na osivo a práce související s osevem ploch. • V případě travních směsí lze určit náklady na osivo na cca 20 000 Kč/ha. • Dřeviny pro výsevy - domácí druhy, lze odhadnout cca 35000 Kč/ha.

18. Hodnocení rekultivací z hlediska biodiverzity Při výběru dřevin pro zalesňování antropogenních substrátů se věnuje pozornost především dřevinám listnatým, a to ze dvou důvodů: • půdotvorný význam listnáčů • vysoká odolnost proti znečištěnému ovzduší průmyslovými emisemi, především SO2 a tuhými znečišťujícími látkami. • Druhy v minulosti: Tiliacordata, Tiliaplatyphylos, Acerpseudopatanus, Acerplatanoides, Alnusglutinosa, Pinusnigra, Quercus rubra, Piceaabies, Fagussylvatica • Dnes: schvaluje se autochtonní skladba – v závislosti na stanovišti, zákaz výsadeb cizích druhů • částečně se daří prosazovat i keře

20. Zvodnělé poklesové kotliny • Čím intenzivnější zásah, tím horší… • Ideální stav – břehy i vodní plocha spontánně formuje se přirozená skladba vegetace a fauny = metaspolečenstva (cca 8 – 15 let) • Každý technický zásah naruší přirozený vývoj (prodlouží se doba formování přirozených společenstev, tvorba ostrých hranic – hlušina x vodní plocha…)

21. Děkuji za pozornost