Stručně:
- Mokřady jsou významným zdrojem metanu, ale k oteplování klimatu nepřispívají, protože dlouhodobě ukládají velké množství uhlíku.
- Problémem jsou antropogenní emise metanu, které jsou v atmosféře “navíc”. Vysoušením mokřadů se uvolňuje dlouhodobě vázaný půdní uhlík, což vede k zesílení skleníkového jevu.
- Obnovené mokřady se v horizontu několika let stávají v celkové bilanci úložištěm uhlíku.
Mokřady jsou významným zdrojem metanu. Celosvětově se odhaduje, že lidská činnost (antropogenní emise) je zdrojem cca 60 % emisí metanu, 40 % je přírodního původu (čísla lze nalézt různá, tato jsou odsud). Přirozené emise metanu jsou dané povahou a fungováním konkrétních ekosystémů (zejm.mokřadních) a prakticky je nelze změnit. Na klimatickou změnu mají vliv pouze lidmi způsobené emise, které jsou v atmosféře navíc a je nutné je redukovat a ukládat.
Proč a kde vzniká metan v přírodě?
Metan je “odpadním” plynem při rozkladu organické hmoty bez přístupu kyslíku. K tomu dochází hlavně v zamokřených prostředích – v hlubokém bahně na dně a březích toků a vodních ploch a nádrží, v rašeliništích všech typů, ale i v zamokřených loukách, mangrovových porostech atd. Při rozkladu s dostatkem kyslíku je finálním produktem oxid uhličitý (CO2). Ale ani všechen vzniklý metan se nedostane až do atmosféry – při průchodu půdou ho z 20 – 40 % zpracují další rozkladači, metanotrofní bakterie.
Produkce metanu v mokřadech je závislá na dvou faktorech: Dostatečném množství vhodného substrátu (odumřelé organické hmotě) a teplotě (v případě rašelinišť také na pH). Zde vzniká několik pozitivních zpětných vazeb, které produkci metanu zvyšují:
- Metan je skleníkový plyn, který přispívá k oteplování klimatu. Při vyšších teplotách vzniká více metanu, což zase přispívá ke skleníkovému efektu.
- V důsledku hnojení polí, luk i rybníků je ve vodách velké množství živin dostupných pro vodní rostliny (viz typický letní vodní květ z řas a sinic). Z nich zčásti vznikne metan.
- Při masivním výskytu vodního květu dochází pravidelně k silnému zastínění vody a následnému hromadnému odumírání řas, sinic a vodních rostlin. Při rychlém rozkladu dojde poměrně rychle k vyčerpání kyslíku ve vodě (s katastrofálními následky pro ryby a vodní organismy), ale zároveň začne rozklad bez přístupu kyslíku a tedy opět vzniká metan.
Přispívají mokřady ke klimatické změně?
Mokřady jsou typické tím, že je zde vysoká hladina podzemní vody – často dosahuje jen několik centimetrů nebo decimetrů pod povrch půdy. To vede ke dvěma efektům:
- Trvale nebo opakovaně zde vzniká prostředí bez kyslíku a uvolňuje se metan.
- Rozklad organické hmoty je zde velmi pomalý, často zde zůstává uložená mnoho let (v případě nejstarších rašelinišť i 10 000 let). Díky tomu mokřady ukládají především rostlinný uhlík a v úhrnné bilanci fungují jako dlouhodobé úložiště (sink) uhlíku.
Metan je významně efektivnější skleníkový plyn než oxid uhličitý. Přesto mokřady (v globálním měřítku) ukládají tolik uhlíku v podobě nerozložené organické hmoty, že to jejich přirozenou produkci metanu offsetuje. V součtu tedy přirozené mokřady a zejména rašeliniště přispívají ke zmírňování klimatické změny.
Co se děje při vysušení mokřadů? A má smysl je obnovovat?
Při snížení hladiny podzemní vody nebo úplném vysušení mokřadů dojde k masivnímu rozkladu dosud nerozložené organické hmoty – uvolní se velké množství CO2 do atmosféry. Mokřady tvoří jen cca 5 – 8 % souše, ale celosvětově obsahují 20 – 30 % půdního uhlíku. Ten se při vysušení dostane do atmosféry a přitom byl dosud blokovaný, uložený. Jde o situaci obdobnou těžbě a pálení fosilních paliv – do atmosféry se dostává “nový” uhlík.
Zvýší se také produkce oxidu dusného (N2O) kvůli změně osazenstva mikroorganismů v půdě. Jeho produkce je ve srovnání s metanem nebo oxidem uhličitým malá, ale jde o extrémně účinný skleníkový plyn.
Paralelně s vysušením skončí nebo se výrazně omezí produkce metanu (v prostředí je po snížení hladiny podzemní vody dostatek kyslíku). Podstatné ale je, že vysušený mokřad přestane zadržovat organickou hmotu (uhlík), přestane být úložištěm. Ustaví se nová rovnováha – vznikne půda (ekosystém) s významně menším množstvím uložené organické hmoty.
Obnova mokřadů spočívá především v návratu vody – vrácení hladiny podzemní vody na přírodě blízkou úroveň. To vede k několika efektům z pohledu skleníkových plynů:
Metan: Obnovené mokřady začnou produkovat významné množství metanu. Při znovuzamokření dojde k odumírání organismů, které na to nejsou připravené (živný substrát pro rozkladače) a obnoví se prostředí bez kyslíku, kde metan přirozeně vzniká. Během cca 15 let od obnovy se produkce ustálí a přiblíží přirozeným mokřadům daného typu.
Oxid dusný: Znovuzamokřením významně klesá jeho produkce. Mechanismů je asi více, není to dokonale prozkoumané. Jednak se mění složení mikrooraganismů v půdě, jednak vznikají bariéry (zhutnělá zaplavená vrstva), kterou oxid dusný proniká jen pomalu a mohou ho tak využít jiné bakterie a přeměnit až na klimaticky neutrální dusík (N2). Velké emise N2O má na svědomí rozklad dusíkatých hnojiv – mokřady se na rozdíl od polí zpravidla nehnojí a to může vést k jeho menší produkci.
Oxid uhličitý: Brzy po znovuzamokření se začíná ukládat v podobě nerozložené organické hmoty. Během několika let dojde k vyrovnání klimatické bilance (při srovnání oteplovacího potenciálu uvolňovaného metanu a ukládaného oxidu uhličitého) a mokřady se stávají čistým úložištěm a důležitým nástrojem zmírňování (mitigace) klimatické změny.
Mokřadů je mnoho typů, spojuje je pouze velká přítomnost vody, často jsou na pomezí vody a souše, mění se během roku nebo po každém větším dešti. Tento pojem zahrnuje jak slaniska při pobřeží, tak živinami bohaté lužní lesy, tropické mangrovové mokřady, podmáčené louky, ale také kyselá rašeliniště s minimem živin vyskytující se v chladných oblastech. A také okraje rybníků a jezer, odříznutá říční ramena, rákosiny. Je velmi složité jejich význam a dynamiku popsat byť jen z úzkého pohledu produkce skleníkových plynů. Pokusilo se o to více výzkumníků, zajímavé jsou v tomto ohledu hlavně metaanalýzy, shrnutí výsledků většího počtu výzkumů provedených v různých klimatických oblastech a v odlišných ekosystémech.
Zdroj informací:
He, T., Ding, W., Cheng, X. et al. Meta-analysis shows the impacts of ecological restoration on greenhouse gas emissions. Nat Commun 15, 2668 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-46991-5
Cui, S., Liu, P., Guo, H. et al. Wetland hydrological dynamics and methane emissions. Commun Earth Environ 5, 470 (2024). https://doi.org/10.1038/s43247-024-01635-w
Peatlands and Methane. IUCN UK PEATLAND PROGRAMME BRIEFING.
Adam Bednařík, Ústav výzkumu globální změny AV ČR Metan: kromě lidské činnosti jej produkuje i sama příroda. V čem je potenciál metanu při zmírňování změn klimatu?
Tématu mokřadů se věnovala také 11. Konference Naše přírodav Olomouci (2025). Sborník abstrakt a záznamy příspěvků jsou zde: https://www.konferencepriroda.cz/historie
Šumavská rašeliniště a mokřady a jejich obnova. Stránky projektu Život pro mokřady (a shrnutí dvaceti let tamních revitalizací).
Autorka: Renata Placková
