PORT

Záznam chatu ze středy 7. dubna 2010

Václav, Kroměříž: „Dobrý den, kolik organizmů žije v našich půdách - máte je všechny spočítané? Liší se nějak od organizmů v jiných zeměpisných šířkách?“

Prof. Miloslav Šimek: „Dobrý den všem zájemcům o půdy a o problematiku skleníkových plynů vznikajících v půdách a uvolňujících se z půd do atmosféry. V našich půdách žije obrovské množství organismů, to víme naprosto jistě. Představte si například, že v každém gramu běžné půdy se nachází přinejmenším mnoho milionů, ale spíše několik miliard jedinců mikroorganismů - bakterií a archeí, a dále miliony zárodků půdních hub a desítky metrů jejich vláken. Čím jsou půdní organismy menší, tím je jich více. Půdy ale obsahují i velké množství bezobratlých živočichů. O půdních organismech již vědcí vědí hodně, ale spočítané (a poznané) je všechny zdaleka nemáme. Přesto víme, že na ploše jednoho hektaru (tedy na čtverci o straně 100 m) je v půdě nejméně několik tun (často mnohem více) biomasy organismů. Naše půdy se v tomto nijak neliší od půd z jiných oblastí.“

Zdeněk, Praha 2: „Produkují půdní organizmy jen metan a oxid dusný, nebo se najdou ještě jiné plyny? A je jejich množství významné?“

Prof. Miloslav Šimek: „Většina mikroorganismů a půdní živočichové produkují hlavně oxid uhličitý. Metan produkují pouze specializované mikroorganismy (říkáme jim metanogenní). Oxid dusný vzniká při přeměnách forem dusíku činností enzymů organismů a z nich jsou zvláště velkými producenty tzv. denitrifikační bakterie, ale i mnoho jiných mikrobů. Při dalších biologických procesech vznikají v půdě další plynné sloučeniny, např. etylen. Při přeměnách a rozkladu organických látek obsahujících významnější množství síry se uvolňuje celá řada plynných sloučenin síry: sirovodík, oxid siřičitý, sirouhlík, dimethylsulfid, aj. Kromě půd jsou velkým zdrojem sirných plynů i oceány. Množství všech těchto plynů (uhlíkatých, dusíkatých i sirných) vznikajících činností organismů je významné v celoplanetárním měřítku.“

Markéta: „Zahradničím ve volném čase a ráda bych věděla, zda a jaké mi hrozí z půdy nebezpečí - kožní a jiné nemoce ? Děkuji.“

Prof. Miloslav Šimek: „Nebezpečí Vám samozřejmě hrozí, vezmeme-li v úvahu, kolik mikroorganismů půdy obsahují a také když víme, že řada těchto mikroorganismů je patogenních. Na druhou stranu má zdravý člověk vybudovanou slušnou imunitu... Vstupní branou infekcí jsou často různá poranění, třeba i drobné oděrky apod. Lze tedy jen doporučit zachovávat přiměřenou ostražitost a je-li to možné chránit ruce vhodnými rukavicemi, po práci se důkladně umýt apod.“

Honza z Černošic: „Pane profesore, do jaké míry ovlivňuje půdní organizmy - a tedy i produkci plynů - velkoplošné hnojení?“

Prof. Miloslav Šimek: „Hnojení obecně ovlivňuje nejen půdu, půdní organismy a půdní procesy, ale bohužel celé ekosystémy a přírodu vůbec, dokonce i člověka. Hnojením se vnáší do půdy velké množství látek, které sice nejsou většinou pro půdu cizí, nebo´t se v půdě normálně vyskytují, ale je jich prostě mnoho. Existuje velká řada vědeckých prací, které se věnují vlivu hnojení na tvorbu plynů v půdě a na emise plynů z půd a poznatků je opravdu hodně. Je tedy těžké nyní vybrat nějaký příklad - pokud jde o hnojení dusíkem, vstupy dusíku ve fromě hnojiv do půd jsou již celosvětově srovnatelné s přirozenými vstupy dusíku. Každé dusíkaté hnojení akceleruje příjem dusíku organismy a přeměny dusíkatých látek v půdě. Tyto přeměny zajišťují vesměs mikroorganismy a při nich vzniká např. oxid dusný, ať již jako hlavní reakční produkt, nebo jako vedlejší produkt. Hnojení ostatními živinami, tedy fosforem, draslíkem, vápníkem, atd. většinou nemá tak výrazný vliv na produkci plynů v půdě a na jejich emise z půd.“

Roman, Opava: „Dobrý den, v pořadu byo zmíněno, že 90% organismů v půdě žije ve vrchních 10cm. Jak to vypadá hlouběji a hlouběji? Dá se třeba říci, že ve vrchním 1m je to třeba 99% ? :-)“

Prof. Miloslav Šimek: „Nejprve bych trochu upřesnil informaci z promítaného pořadu. Obecně platí, že života v půdě ubývá od povrchu do hloubky. U některých skupin organismů je to samozřejmě výraznější než u jiných, např. půdní řasy a sinice (tedy organismy využívající světlo) se nacházejí (nebo přesněji jsou aktivní) pouze ve svrchní vrstvě půdy o mocnosti několika centimetrů. Obecná tendence ale tak úplně neplatí např. v orných půdách, jejichž svrchní vrstva i 25-30 cm se periodicky obrací a promíchává. Ve větších hloubkách ale skutečně mikroorganismů i živočichů rapidně ubývá. Půdy však mají různou hloubku (mocnost) a některé půdy jsou hluboké i desítky metrů. V těchto půdách můžeme i ve velké hloubce nalézt poměrně hodně organismů. Pokud bychom se zaměřili na specifické skupiny půdních organismů zjistíme, že některé naopak mohou žít hlavně nebo pouze ve větší hloubce - v pořadu zmíněné metanogenní archea najdeme spíše hlouběji v půdě než zrovna v povrchové vrstvě půdy. Souvisí to s různými podmínkami, které panují v různých hloubkách. Na Vaši otázku ohledně procentického výskytu organismů v hloubce 1 m nemohu přesně odpovědět, protože jednotlivé půdy se dosti liší v mnoha vlastnostech i v distribuci organismů v půdním profilu.“

Alena, Živohošť: „Dobrý den. Když si lehnu v létě na rozkvetlé louce a přitisknu tvář k zemi, dýchám tak vlastně plyny, které produkují živočichové žijící v půdě? Oxid dusný je vlastně rajský plyn, nemůže to ve mně vzbudit euforii?“

Prof. Miloslav Šimek: „Pokud jste v takové situaci zaznamenal(a) lehkou euforii, byla způsobena spíše okolním prostředím, kvetoucími rostlinami či jiným pozitivním vjemem. Ale vážně: množství plynů emitujících z půdy v důsledku biologické činnosti není většinou tak velké, abyste vůbec zazamenal(a) jejich přítomnost. Plyny z půdy se poměrně rychle a snadno mísí s plyny ve vzduchu a tím se silně ředí (uvědomte si, že tyto plyny se normálně vyskytují ve vzduchu, i když třeba v nízkých koncentracích - oxidu dusného je v čistém vzduchu kolem 0,3 ppm, tedy cca 3 deci v každém milionu litrů vzduchu). Na druhou stranu je zcela správná vaše úvaha, že dýcháte také plyny uvolněné půdními organismy. Stejně jako na ulici dýcháte plyny uvolněné desítkami a stovkami jiných lidí, koček, psů, vší a motýlů či kopretin...“

Katka, Olomouc: „Hodně se mluví o přivlečených invazních organizmech - rostlinách i živočiších - které nás zaplavují. Jsou nějaké takové invazní druhy i v půdě?“

Prof. Miloslav Šimek: „Mohou být... i když o půdních organismech z tohoto pohledu víme málo. Z dosavadních výzkumů vyplývá, že většina půdních mikroorganismů je překvapivě stejná v půdách celého světa. Jinými slovy, půdy v různých oblastech obsahují stejné mikroorganismy. Jenže to platí pouze o známých mikrobech, a my zároveň bezpečně víme, že jich známe jen nepatrné množství - možná jen několik procent. Je to dosti znepokojující fakt - všechny naše podstatné vědomosti o mikroorganismech na světě se týkají pouze několika procent mikrobů. O velké většině mikroorganismů dnes tedy pouze víme, že v půdách jsou (umíme je třeba i spočítat), ale nevíme, jakou mají funkci, co v půdě dělají, jaké procesy aktivují apod. Stejně je to s mikroby vodními.“

Roman, Opava: „Dobrý den, zajímalo by mě, jestli zkoumáte i půdy, které jsou dlouhodobě více či méně znečišťovány (nemám na mysli žádné konkrétní znečištění) a jak půdní organismy na toto znečištění reagují. Zajímá mě, jestli kromě úhynu mnoha druhů některé organismy nějak "mutují", mění chování, prostě se přizpůsobují a tím zajišťují svému druhu přežití?“

Prof. Miloslav Šimek: „Osobně se problematikou znečistěných půd příliš nezabývám, pokud tedy nebudeme považovat hnojené půdy za půdy znečistěné. Půdy mají neuvěřitelně velkou schopnost odolávat stresům včetně znečistění. Jen díky této schopnosti jsou půdy ještě schopné víceméně zajišťovat naši výživu. Mimo jiné je důvodem této zvláštní schopnosti půd přítomnost tak velkého množství organismů v půdách a také velká druhová rozmanitost a pestrost společenstev půdních organismů. Můžeme zjednodušeně říci, že díky odolnosti a zároveň jisté plastičnosti půdních organismů se půdy relativně dobře vyrovnávají se znečistěním a dalšími negativními jevy. Že přitom některé druhy, skupiny druhů a další organismy i vymírají, je dosti pravděpodobné. Je k dispozici mnoho informací o podstatném snížení počtů i druhů v půdách znečistěných chemickými látkami, pesticidy, ale i hnojivy.“

Kunka, Ceske Budejovice: „Mohl byste vysvetlit, proc hnojeni zpusobuje emise plynu? Hnojeni je preci drahe a jde tedy o plytvani?“

Prof. Miloslav Šimek: „Ano, prvotním důvodem pro hnojení je zajištění výživy pěstovaných plodin a je to poměrně drahé opatření. Jenže podstatná část živin z hnojiv, běžně třetina, ale často i více než polovina, není rostlinami vůbec využita. Hnojiv se totiž přidává nadbytek, aby byl zajištěn jejich účinek. A co se stane s tou nevyužitou částí? V případě dusíkatých hnojiv se část dusíku z půdy vyplaví do podzemních i povrchových vod, část se zadrží v půdě, část spotřebují půdní mikroorganismy na tvorbu své biomasy a konečně část přemění mikroorganismy na plyny, které uniknou do atmosféry. Je prokázáno, že hnojení dusíkatými hnojivy téměř vždy zvýší emise oxidu dusného (i jiných dusíkatých plynů) z hnojené půdy.“

Radim z Krumlova: „Jaký je celkový význam emisí plynů z půd? Není to jen tzv. akademický problém, který nemá praktický význam?“

Prof. Miloslav Šimek: „Pokud věc hodnotíme na úrovni České republiky, platí, jak bylo ukázáno v pořadu, že emise ze zemědělství (tedy nejen z půd) tvoří asi 5,5 % tzv. přepočtených emisí (emise skleníkových plynů, CO2, CH4 a N2O, se přepočítávají na emise CO2, aby bylo možné emisní údaje snadněji porovnávat). Naše zemědělství tedy k celkovým emisím přispívá poměrně málo. Celosvětově se odhaduje podíl zemědělství a využívání půd na celkových antropogenních emisích na 12-35%, nejčastěji na asi 22%.To je velký podíl, větší, než celosvětové emise z průmyslové výroby a podobný, jako emise z dopravy. V zemích s převažujícím zemědělstvím, jako je např. Indie, Nový Zéland a jiné, je podíl zemědělství na celkových emisích větší než 50%.“

Vašek Z., Dobrá Voda: „Zajímalo by mne, který skleníkový plyn je nejnebezpečnější. Je to metan?“

Prof. Miloslav Šimek: „Jednoduchá otázka, ale není na ni jednoduchá odpověď. Hlavním skleníkovým plynem v atmosféře Země je vodní pára, na niž připadá kolem 60% celkového oteplujícího účinku. O zbývajících 40% se dělí (podle významu) oxid uhličitý, metan, freony a oxid dusný. Pokud ale hodnotíme potenciální účinek jedné molekuly, jednoznačně vítězí freony. Jejich každá molekula vydá za až desetitisíce molekul oxidu uhličitého. Děkuji za dotazy a přeji divákům a účastníkům této diskuse vše dobré. Miloslav Šimek“