Astronomická zima dnes končí. Byla velmi teplá s malým množstvím sněhu. Ve srovnání s průměry z let 1991 až 2020 dokonce o 3,1 stupně teplejší. Lyžařské areály trpí oteplováním už řadu sezón, letos některé už vzdali umělé zasněžování a ukončili sezonu. Je jasné, že potřeba technického sněhu bude stále vyšší. Jaké má dopady na životní prostředí a které inovace zasněžování zefektivňují?
Astronomická zima dnes končí. Byla velmi teplá s malým množstvím sněhu. Ve srovnání s průměry z let 1991 až 2020 dokonce o 3,1 stupně teplejší. Lyžařské areály trpí oteplováním už řadu sezón, letos některé už vzdali umělé zasněžování a ukončili sezonu. Je jasné, že potřeba technického sněhu bude stále vyšší. Jaké má dopady na životní prostředí a které inovace zasněžování zefektivňují?
Loňský rok byl v Česku nejteplejší za posledních 63 let. Nejvýraznější teplotní odchylky v letošní zimě ale přinesl únor. Podle vědců z Czechglobe Akademie věd se na vyšších průměrech během zimy podílely výrazně teplé noci, kdy teploty neklesaly pod bod mrazu. Následkem je dřívější nástup jara a časné bujení přírody. Ta je pak více zranitelná v případě přílivu studeného arktického vzduchu, jenž zpravidla nastává později na jaře.
Uplynulá zima byla sněhově bohatá v začátku, teplý únor pak ale předznamenal její brzký konec, který souvisí i s dřívějším ukončením provozu v lyžařských střediscích. Pokud se teploty budou dál zvyšovat dosavadním tempem, v českých lyžařských areálech brzo přírodní sníh nebude. Také Alpy, které jsou už dnes pro řadu Čechů preferovanou variantou, se oteplují dvakrát rychleji, než je celosvětový průměr, a přicházejí o ledovce, dosavadní záruky dlouhých lyžařských sezon.
Čím dál častěji se musejí provozovatelé lyžařských center spoléhat na zasněžování technickým sněhem. Ten je narozdíl od toho přírodního nákladný na výrobu a také ovlivňuje okolní přírodu.
Čerstvě vyrobený umělý sníh, podobně jako ten přírodní má poměrně dobré izolační vlastnosti, protože přibližně polovina objemu je vzduch. Postupným stlačováním na sjezdovce se však vzduch pomalu vytlačuje. Vegetace pod umělým sněhem tak nepromrzne. Jelikož je sníh na sjezdovce zpravidla déle proti okolním loukám, kde se nezasněžuje, tak se zkracuje vegetační sezóna rostlin o několik týdnů. Z výzkumů 20členného týmu docenta Jiřího Schlaghamerského z Masarykovy univerzity však vyplývá, že vegetace prvotní ztrátu rychle dožene a v pokročilé fázi sezóny se rostliny na sjezdovce a mimo ni vývojově neliší. Větší vliv než samotný technický sníh může mít na biodiverzitu sjezdovek např. způsob pastvy dobytka v létě.
Entomologové, botanici a hydrobiologové z vědeckého týmu zjistili, že umělý sníh v podstatě simuluje podmínky ladovských zim, které vládly ve střední evropě ještě tak před padesáti lety. A to tím, že udržuje sněhovou pokrývku na loukách mnohem déle, než by tomu bylo v dnešních teplejších podmínkách.
Děla spotřebují výrazné množství elektřiny a vody. Zatímco u sněhu přírodního je zdrojem voda z atmosféry coby forma srážky, pro výrobu technického sněhu je využíváno povrchových a podzemních zdrojů vody, která má původně sloužit dalším přírodním procesům.
Uvedeme si pro ilustraci pár příkladů. Pro vysněžení sjezdovky 40 cm sněhu, která má 200 m na délku a 20 m na šířku je třeba přibližně 1600 m3 sněhu, tj. 3200 – 4000 m3 vody a průměrně 6880 kWh elektřiny. Jinými slovy trochu více vody, než je plný olympijský bazén (50x25x2,5 m) a spotřeba elektřiny odpovídá přibližně průměrné domácnosti za zimu v moderním rodinném domě, která používá elektřinu k vytápění.
Jedno vrtulové dělo má spotřebu 12 – 25 kW/hod a z jednoho kubíku vody dokáže v ideálních podmínkách vyrobit 2-2,5 kubíků umělého sněhu. Co se týče spotřeby energie, tak velmi záleží na teplotě vzduchu. Čím nižší teplota, tím nižší spotřeba energie. Např. při teplotě -12°C je třeba přibližně 5x méně energie proti teplotě -3°C. Na kubík sněhu je tak průměrně třeba cca 4,3 kWh (od 0,6 do 14 kWh).
Celková plocha zasněžovaných sjezdovek v Česku je 1470 hektarů. Pokud bychom tedy použili předchozí čísla jako základ a na české sjezdovky nastříkali patnáct centimetrů umělého sněhu, budeme potřebovat miliardu litrů vody, což je přibližně stejně jako osobní spotřeba celého Česka za jeden rok.
Když si představíme jedno středisko, například Špindlerův Mlýn, který má celkem 27 km sjezdovek, potřebuje na jejich plné zasněžení 930 MWh, čili spotřebu asi 135 rodinných domů za zimu a 135 olympijských bazénů vody. Reálně však areál nezasněžuje kompletně všechny sjezdovky, ale jen ty hlavní a zároveň se snaží využívat přírodní sníh, pokud je. Nutno však dodat, že použitá voda se zase vrátí do povodí, ale s určitou časovou prodlevou a určité časové období může v toku chybět.
U čerpání vody pro zasněžování z povrchových zdrojů, jako jsou řeky a potoky, se musí dodržovat pevně stanovené limity měsíčního i okamžitého odběru. I tak se ale sníží průtok korytem a zejména toky s malým průtokem mohou promrznout, což má za následek snížení schopnosti přežití některých živočichů - někdy se tím zlikviduje populace chrostíků, jepic, pošvatek a larev vodního hmyzu. Vědecký tým docenta Schlaghamerského proto vypracoval metodický pokyn detailně radící, jak postupovat při podzimním napouštění nádrží. To musí být pomalejší, aby potoky nepoškodilo z hlediska biodiverzity.
V současnosti probíhá diskuze o zlepšení situace díky retenčním nádržím vybudovaným pro zasněžování. Bohužel v České republice se bude jednat o poměrně dlouhý proces, a to zejména z důvodů administrativního povolení vybudování takových nádrží na horách v chráněných krajinných oblastech či národních parcích.
V současnosti je odběr vody z vodních toků na zasněžování zdarma. Co se týče podzemních vod, tak technický sníh má spíš marginální vliv vzhledem k doplňování podzemní vody. Některé areály však pro zasněžování mohou čerpat podzemní vodu a to samozřejmě vliv na hladinu podzemní vody má, proto musí dodržovat stanovené limity. V současnosti je odběr vody na zasněžování zdarma, o vyšším zpoplatnění podzemních vod se mělo jednat v rámci novely vodního zákona. Pozměňovací návrh byl nakonec opuštěn.
U povrchových vod jako řeky a potoky se musí dodržovat pevně stanovené limity měsíčního i okamžitého odběru. V toku musí vždy zůstat minimální, takzvaný zůstatkový, průtok. V suchém období je to však často velmi náročné a ideálním řešením by byly zmíněné nádrže, případně recyklace tající vody ze sjezdovky - další možnost, kterou vědci zkoumají.
Uměle zasněžovat se začalo na počátku padesátých let minulého století a od té doby se systémy umělého zasněžování samozřejmě vyvinuly a jsou účinnější než dříve. Některé už k výrobě používají energii z větrných turbín a fotovoltaických panelů. V Česku však v drtivé většině pochází z fosilních zdrojů.
Inovace tak směřují zejména k snížení energetické náročnosti a spotřeby vody. Podle současných výzkumů je ale zásadní i monitoring a datová analýza celého zasněžovacího provozu, které je dosud v areálech podceňované.
Při výrobě sněhu v současnosti nastávají velké ztráty vody z řady důvodů (např. vítr). Provozovatel má sice přibližnou představu, kolik proteklo sněhovým dělem vody, ale neví, kolik přesně vyrobil sněhu, kolik mu mezitím případně roztaje nebo odfoukne vítr. Proto je také velmi důležité monitorovat výšku sněhu na sjezdovce. To se jednoduše provede pomocí přesných GPS antén, které se připevní na rolby. Pomocí pohybu roleb tak můžeme získat velmi přesnou mapu rozložení výšky sněhu, ale i množství vázané vody ve sněhu, včetně každodenních změn. Znalost těchto změn je velmi důležitá pro další rozhodovací procesy v údržbě areálu, ale i třeba pro bezpečnost lyžařů. V tom mohou pomoci i aplikace jako Mountain Manager (https://mountainmanager.info/ ), kterou pro tyto účely vyvíjí firma RipTech ve spolupráci s Fakultou životního prostředí. Ta umožňuje areálům přesný monitoring jejich provozu a hlavně snižování negativního vlivu na životní prostředí a šetření celkových nákladů.
Technický sníh se vyrábí pomocí sněžných děl, která mohou mít různé konstrukce. Obecně ale výroba funguje tak, že se do děla přivede směs vody a vzduchu, která se pod tlakem pomocí trysek rozstříkne na sjezdovku Kapičky většinou zmrznou za letu vzduchem, a to díky změně tlaku, teploty a vlhkosti vzduchu. Kapičky promrzají zvenku dovnitř, narozdíl od přírodního sněhu. Čím nižší je teplota a vlhkost vzduchu, tím účinnější je výroba technického sněhu. Na výrobu umělého sněhu je zapotřebí obrovské množství vody, například abyste zasněžili louku o rozměrech 60 x 60 metrů patnácticentimetrovou vrstvou sněhu, budete potřebovat přes čtvrt milionu litrů vody, což je stejně, jako spotřebuje průměrné české třítisícové město za jeden den.
Aby vědci a vědkyně, kteří píšou o klimatické změně, byli víc slyšet. Poskytujeme médiím kvalitní a podložené informace o různých aspektech změny klimatu.
Sound of Science 2022 - všechna práva vyhrazena. Fotografie na webu jsou z otevřených databází, jako jsou Pixabay, Shutterstock, Unspalsh a Creative Commons Licences.
