VERONICA - ČASOPIS PRO OCHRANU PŘÍRODY A KRAJINY

Populace ryb v říčních ekosystémech jsou významně negativně ovlivněny fragmentací toků díky četným bariérám zabraňujícím volné migraci. Jen v České republice se jedná minimálně o 8 000 staveb. Nápravu tohoto špatného stavu si klade za cíl i Strategie EU v oblasti biologické rozmanitosti, která předpokládá obnovení prostupnosti alespoň 25 000 km evropských řek do roku 2030.

Významnou část překážek představují přehradní nádrže, jejichž negativní vliv na původní říční druhy ryb je ještě komplikovanější. Dobře známý je vliv přehrad na úseky řek pod přehradou, kdy je narušen přirozený teplotní a průtokový režim i režim transportu plavenin. Významně jsou ale ovlivněny i úseky toků nad přehradami. Většina nádrží je totiž lokalizována na úrovni lipanového až parmového pásma, ale vlastní přehradní jezera hostí nejčastěji obsádku odpovídající spíše pásmu cejnovému. Tyto stanovištně nepůvodní rybí druhy pak částečně v rámci svého životního cyklu využívají i přítoky do přehrady, například k rozmnožování a k hledání potravy, a vytváří tak nepřiměřený kompetiční a predační tlak na původní říční druhy ryb. Negativní vliv nežádoucích druhů ryb na říční ekosystém může být ještě výraznější, protože například na početné populaci pstruha obecného je zcela závislá kriticky ohrožená perlorodka říční.

Překvapivá odhalení při migraci ryb

Migrací ryb mezi údolní nádrží Lipno a řekou Vltavou jsme se nejprve zabývali v rámci projektu podporovaného Operačním programem Životní prostředí s názvem „Soužití člověka a perlorodky říční ve Vltavském luhu“ v letech 2014-2015. K výzkumu protiproudové migrace ryb z nádrže byla využita kombinace tří vědeckých metod. Konkrétně šlo: o přímé odlovy pomocí elektrického agregátu na šesti profilech v rámci podélného profilu toku Vltavy nad nádrží v průběhu vegetační sezóny (jaro, léto, podzim); o kvantifikace migrace ryb v profilu Ovesná nad vzdutím nádrže pomocí akustické kamery; o pravidelné telemetrické sledování vybraných druhů ryb vybavených vysílačkami.

Výsledky prokázaly početné jarní migrace jelců jesenů (Leuciscus idus), jelců proudníků (Leuciscus leuciscus) a jelců tloušťů (Squalius cephalus), které doplňovali cejn velký (Abramis brama) a plotice obecná (Rutilus rutilus). Překvapením bylo pozorování masivní migrace oukleje obecné (Alburnus alburnus), která je původním druhem dolních toků řek a současně také nejpočetnějším druhem většiny našich přehrad. Oukleje se tak ukázaly pravděpodobně nejvýznamnějším potravním konkurentem pstruhů a lipanů ve Vltavě nad Lipnem. Jejich masová migrace dosahovala ve svém vrcholu několika tisíců kusů denně a celkem až stovek tisíců. Všechny tyto druhy vystupují překvapivě daleko proti proudu Teplé Vltavy až k Soumarskému mostu a k Lenoře.

Naopak dravé druhy ryb, především štika (Esox lucius), candát (Sander) a okoun (Perca fluviatilis), jsou ve Vltavě málo početné a nemají významný vliv na původní populace. Bolen dravý (Leuciscus aspius) využívá řeku Vltavu k výtěru, ale dospělí jedinci ji ihned po něm opouštějí, ani plůdek z téhož roku nebyl v letních či podzimních měsících zaznamenán.

Tento významný tlak ryb z přehrady má samozřejmě vliv na původní populaci pstruha obecného (Salmo trutta), který v jarním období emigruje do menších přítoků a horní části Vltavy, kde zůstává až do podzimu. Podobně se chová i lipan podhorní (Thymallus thymallus), další původní říční druh.

Co s nežádoucí migrací ryb?

Vltava nad Lipnem patří k jedné z posledních lokalit výskytu kriticky ohrožené perlorodky říční (Margaritifera margaritifera), jejíž rozmnožování je podmíněno početnou populací pstruha obecného. Pro podporu perlorodky je proto nutné podpořit i pstruha obecného a zabránit masivní migraci nežádoucích druhů ryb z Lipna.

Nalezení nejvhodnějšího způsobu omezení nežádoucí migrace ryb z Lipna do Vltavy bylo předmětem následného projektu kofinancovaného Technologickou agenturou ČR s názvem „Vývoj technického opatření k zamezení migrace nežádoucích druhů ryb nad údolní nádrží Lipno (TH02030709)“. Vhodná bariéra zde musí nejen efektivně blokovat migraci kaprovitých ryb z Lipna do Vltavy, ale zároveň umožnit podzimní migraci pstruhům, musí být mechanicky odolná, ale nesmí zároveň významně měnit hydrologické poměry a bránit splouvání vodáky.

Nejvhodnějším místem lokalizace migrační bariéry byl vybrán profil pod mostem na Pěkné. Toto umístění na jedné straně poskytne dostatek prostoru pro výtěr ryb z Lipna, ale zároveň ochrání nejdůležitější části povodí jak pro pstruha, tak pro perlorodku.

Jako nejúčinnější byla po důkladném testování vybrána kombinace dvou typů bariér. Prvním typem je mechanická bariéra složená z jednotlivých panelů o šířce 2 m a délce 3 m. Každý panel byl sestaven z plastových trubek o průměru 2 cm a roztečí 2 cm spojených třemi příčníky. Tato konstrukce byla doplněna plovákem v horní části a ke dnu byla zakotvena pomocí betonového stavebního překladu. Při zvýšených průtocích se ale vlivem zanesení mechanická bariéra sklopí a tím ztrácí účinnost, proto je nutné ji kombinovat s dalším typem bariéry.

Tou je elektrická bariéra. Tento systém se skládá z řídicí jednotky umístěné na břehu a dvou řad elektrod umístěných v řece ve vzdálenosti 2 m. Řídicí jednotka produkuje pulzní elektrické pole o nízkém napětí a modulací trvání a frekvence pulzů umožňuje efektivní nastavení systému pro různorodé místní podmínky. Elektrody ve vodě navíc díky unikátnímu rozmístění ve dvou řadách vytváří postupně se zesilující elektrické pole, které umožňuje blokovat i menší jedince a druhy, aniž by docházelo k omračování a poškozování větších jedinců, kteří jsou na sílu pole citlivější a jsou tak odpuzeni už níže a do silnějšího pole vůbec nevstupují. Tím, že elektrody jsou od sebe vzdáleny přibližně 2 m, se elektrická bariéra nezanáší a funguje i při vyšších průtocích. Její funkci tak může ovlivnit pouze výpadek elektrického proudu, i z toho důvodu je vhodné použít kombinaci dvou typů bariéry. Při větších povodních se obě bariéry sklopí a přečkají je bez většího poškození, jen je nutné je co nejdříve očistit a uvést do provozu.

Testování bariér probíhalo akustickou kamerou a také za použití podvodních kamer i dronu po dobu tří sezon. Funkčnost mechanické bariéry byla prokázána dlouhodobým sledováním a nebyl zaznamenán případ, kdy by za standardních průtoků ryby bariérou procházely. Tato účinnost je částečně dána dostatečně malou roztečí mezi jednotlivými trubkami a je dále umocněna kombinací zrychleného proudění mezi trubkami a neustálými vibracemi celého plotu způsobenými proudem. Účinnost elektrické bariéry byla stanovena porovnáním počtu ryb pod bariérou, mezi řadami elektrod a nad bariérou. Z opakovaných sledování je patrné, že přibližně čtvrtina z ryb přítomných pod bariérou vstupuje mezi řadu záporných a kladných elektrod, kde již elektrické pole dosahuje dostatečné síly k odpuzení větších ryb. Horní řadou kladných elektrod procházela následně již pouze malá část (max. 9 %) z celkového počtu ryb.

Z detailní analýzy chování ryb v el. poli ze záznamů akustické kamery i přímých pozorování bylo zřejmé, že většina ryb pronikla bariérou rychlým výpadem proti proudu v důsledku úlekové reakce způsobené šokem z působení pulsního elektrického pole. Některé ryby dokonce překonávaly bariéru přeskokem vzduchem. Vždy se ale jednalo o ojedinělé případy a naprostá většina ryb si udržovala od elektrického pole výrazný odstup.

V současné době probíhají projekční práce a příprava projektových žádostí, aby mohla být v roce 2024 na profilu na Pěkné již standardně instalována a provozována kombinace obou bariér. Ukotvení bariér ke dnu bude zajišťovat betonový práh zarovnaný se dnem toku, přívod el. energie pak solární panely. Realizace přípravných prací se předpokládá na podzim 2023, poté bude probíhat minimálně dvouletý zkušební provoz.

Milan Muška, Milan Hladík

Milan Muška (1981) pracuje v Biologickém centru AV ČR, v.v.i., Hydrobiologickém ústavu. Dlouhodobě se zabývá ekologií ryb, moderními metodami sledování chování ryb a jejich ochranou. Je autorem desítek odborných i popularizačních článků a editorem Červeného seznamu ryb a mihulí.
Milan Hladík (1972) pracuje ve společnosti Vodohospodářský rozvoj a výstavba, a.s., kde řeší zejména problematiku ekologie vodních ekosystémů, migrace ryb a projektování rybích přechodů i protipovodňové ochrany. Působí dále na pozici vedoucího aplikovaných projektů, kde může zužitkovat zkušenosti z předchozí praxe v Hydrobiologickém ústavu BC AV ČR a na Povodí Vltavy, s.p., při kterých propojuje výzkumnou činnost a zkušenosti z vodohospodářské praxe.