Záplavy a proč se určité oblasti tak snadno zaplavují

*Když jdu shánět jídlo, zamířím do obchodu s potravinami na konci ulice nebo na farmářský trh, pokud je sobota. Nebo dolů do bloku k bagetárně, protože bagety jsou nesmírně důležitá skupina potravin a mohl bych je jíst ke každému jídlu. Ale nemusím si suroviny pěstovat sama. Což je přinejmenším zčásti zásluha povodní. Dovolte mi, abych se vrátil o 15 000 let zpět a vysvětlil vám to. Když lidé začali přecházet od lovu a sběru k zemědělství, vznikala podél řek společenství. Řeky poskytovaly vodu a dokonce i potravu, například ryby, ale důležitější byla půda podél řeky, která zadržuje vodu, když se řeka rozvodní nebo se vylije ze svého koryta - záplavová oblast. Podél řek se rozvíjelo zemědělství v oblastech, jako byl "úrodný půlměsíc", v oblasti, kterou dnes známe jako Blízký východ a severní Afriku. Pravidelné záplavy podél řek Nil, Tigris a Eufrat doplňují půdu živinami. Díky tomu jsou ideální pro pěstování některých prvních odrůd pšenice a desítek dalších potravin, které se poprvé pěstovaly před tisíci lety. Záplavové oblasti vedly k nadbytku potravin, což nakonec znamenalo, že ne všichni museli potraviny vyrábět - což je pro naše dnešní společenství opravdu důležité. Za život v záplavové oblasti se však také platí. Musíme se potýkat se sezónními záplavami nebo dokonce s katastrofálními povodněmi způsobenými poruchami přehrad nebo intenzivními dešti během silných bouří. Po tisíciletí se tedy lidé snažili najít jakousi rovnováhu a pochopit, proč k povodním dochází - navzdory nám i kvůli nám. Jmenuji se Alizé Carrère a hovořím s vámi v pořadu Crash Course Geography.*

V minulém díle jsme zkoumali, jak řeka nebo potok - což je vodní útvar, který protéká korytem a využívá gravitaci k pohybu z velké výšky do malé - utváří krajinu a všechny vlastnosti, které dělají řeku řekou. Nejpodstatnějším prvkem řeky je samozřejmě voda. A množství vody v řece je klíčovou složkou povodní, které ve skutečnosti závisí na tom, odkud řeka získává vodu. Hladiny toků se mohou měnit podle toho, jak se mění povrchový odtok, což je voda, která teče po zemském povrchu ze srážek nebo tajícího sněhu a která se nevsákne nebo nevsákne do okolní půdy. Ve skutečnosti však velká část základního průtoku neboli průměrné stálé hladiny toku nepřichází po souši. Pod zemí si voda razí cestu půdou, dokud se nedostane do vodonosné vrstvy, řeky, jezera nebo oceánu. Hladiny toků se tedy mohou měnit v závislosti na proudění podzemní vody, což je proudění vody v půdě, když je půda plně nasycena.

A máme názvy pro různé typy toků, které přijímají převážně suchozemský nebo podzemní tok. Sezónní nebo efemérní tok bude mít vodu pouze tehdy, když bude dostatek srážek. Ale vytrvalé toky obvykle tečou po celý rok a jsou napájeny z podzemních zdrojů. V podstatě díky tomu, jak se podzemní voda ukládá a že se pomaleji vypařuje, je podzemní tok trvalejší než suchozemský tok, který závisí na někdy nestálých srážkách. Pokud se však některý z těchto zdrojů náhle zvýší, může se zvýšit i množství vody v toku a rychlost jejího pohybu, což může vést k povodni. Pohrávání si s těmito zdroji jsou totiž základní způsoby, jak může člověk ovlivnit tok potoka, ať už náhodně, nebo úmyslně. Musíme být tedy poněkud pečliví. Abychom měli přehled o hladinách řek - zejména po bouřce -, můžeme si sestavit hydrogram neboli graf, který ukazuje, kolik vody z toku odchází nebo odtéká v průběhu času. Pomocí hydrogramu můžeme pochopit, jak tok reaguje na takové věci, jako jsou průměrné srážky a tání sněhu nebo příliv a odliv při bouřkách.

A můžeme zjistit, jak často tyto přírodní procesy přidávají do toku náhlý příliv vody a kdy to může způsobit povodeň. Vezměme si například Indonésii, konkrétně ostrov Jáva. Většina řek na Jávě má sezónní charakter, protože ostrov má výrazná období sucha a dešťů a tropické monzunové klima. Z tohoto klimatogramu, který znázorňuje vztah mezi dvěma klimatickými prvky, vidíme, že nejvlhčími měsíci jsou leden a únor, ale od listopadu do dubna je déšť běžný. Více prší v horách, kde jsou prameny, takže i když na úrovni moře neprší, tamní obyvatelé mohou být postiženi. Řeka pak musí všechnu tu vodu zvládnout. Stejně jako geologie povodí pomáhá rozhodovat o tom, jak řeka utváří krajinu, určuje i to, jak bude tok reagovat na větší množství vody. Například pokud má povodí hodně propustné půdy, mohou být záplavy minimální. Pokud je však povodí plné méně propustných hornin, jako je dlažba, břidlice a pískovec, pak voda navíc nemá kam odtéct, kromě samotné řeky. Protože je Jáva tvořena převážně vulkanickými horninami, které dobře absorbují vodu, mohli bychom očekávat, že zde bude docházet k velké infiltraci vody, a většinou bychom měli pravdu. Sopečná hornina je sice dosti porézní, ale Jáva je velmi hornatá, takže od pramenů do povodí řeky je prudký spád, který udržuje vodu v pohybu, aniž by se vsakovala do horniny.

A město Jakarta, největší město na ostrově, má opravdu vysokou hustotu zalidnění. To nám napovídá, že oblast kolem města je pravděpodobně hodně urbanizovaná. Je zde tedy hodně budov a méně vegetace a hodně povrchů, které jsou nepropustné nebo nemohou absorbovat tekutiny. Což ovlivňuje schopnost oblasti absorbovat další dešťovou vodu. A jak jsme viděli dříve, na Jávě je dešťové vody hodně. Takže klima a geologie povodí spolu se zapojením člověka mohou připravit půdu pro velké záplavy. Konkrétně v Jakartě působí nejméně tři hlavní faktory, které téměř každoročně způsobují vážné záplavy. Za prvé, Jakarta je oblastí delty, což je oblast v ústí řeky, kde se usazují sedimenty. Deltou protéká celý objem vody z povodí a v případě Jakarty zde nekončí pouze jedna řeka a říční koryto, ale do Jávského moře se přes Jakartu vlévá 13 velkých řek! Za druhé, se zvyšující se hladinou moře se základní hladiny všech těchto řek posouvají do vnitrozemí. Jak jsme o tom mluvili minule, mění se tím způsob, jakým řeka teče ve svém korytě, a může být obtížné předpovědět, kudy voda poteče v případě povodní. A konečně, Jakarta získává většinu pitné vody z podzemních vod nacházejících se ve vodonosných vrstvách.

Vzhledem k tomu, že tato voda je odčerpávána, říční voda, která se valí z pramenů, se pohybuje příliš rychle na to, aby se mohla vstřebávat do záplavového území a doplňovat vodonosnou vrstvu stejnou rychlostí. Půda tak prochází poklesem a ve skutečnosti se propadá dolů, čímž se místa, která dříve zadržovala vodu, zaplňují půdou nad ní. A v záplavové oblasti a deltě brání intenzivní urbanizace s velkým množstvím nepropustných povrchů tomu, aby se povodňové vody vstřebávaly do okolní půdy. Vzhledem k monzunovému klimatu nejsou sezónní záplavy na Jávě ničím novým. Nyní je zde však menší průtok podzemní vody a mnohem větší průtok po souši, což narušuje způsob, jakým řeka obvykle reaguje na dodatečnou vodu. Říční systémy přirozeně pohybují vodou v regionu, ale když se tento tok změní, voda stejně musí někam odtékat. Urbanizovaným povodím, jako je toto, říkáme blesková, protože reakce toku se často setkává s rychlými a intenzivními záplavami. Což znamená méně času na to, abychom lidem řekli, aby se evakuovali, a větší škody na majetku. Tyto faktory může zhoršit i samotná změna záplavového území. Stejně jako když upravíme koryto řeky přidáním hrází, naruší se přirozený tok řeky a voda se může shromažďovat v místech, kde se normálně nevyskytuje, například v jezeře za hrází. U větších řek, zejména těch, které používáme k přepravě velkého množství zboží, se někdy snažíme řeku kanalizovat, což znamená, že vysekáme rovné, hluboké koryto, abychom zabránili přirozenému kroucení a stáčení řeky.

Bez těchto meandrů však řeka nemůže vykonávat svou erozní činnost ani se vsakovat do nivy, což vodu zpomaluje. Rychlost se tak zvyšuje a protože v době, kdy je v řece hodně vody, nemá energie proudu kam odtékat, voda se vylije z koryta. Urbanizace však není jediným faktorem, který je na vině. Zemědělské části Jávy také zvyšují nepropustnost povodí. Historicky byla Jáva pokryta deštnými pralesy s mangrovovými porosty na pobřeží. Takto dobře zarostlá krajina zpomaluje veškeré srážky a dává jim dostatek času na to, aby se vsákly do půdy. To je klíčové pro doplňování zásob podzemní vody, například vodonosných vrstev. Když se však vegetace odstraní, mohou srážky dopadat na zem dostatečně rychle, aby se mohly dále pohybovat až do setkání s řekou, místo aby se vsakovaly do půdy. Zvláště ničivé může být, když změníme mokřady, což jsou části záplavové oblasti nebo delty, které jsou alespoň po část roku pokryty stojatou vodou. Protože - a to nepřeháním - mokřady nás všechny zachrání. Mokřady jsou jako ledviny Země.

Mají obvykle půdu, která absorbuje velké množství vody, což zpomaluje její odtok, takže přirozeně filtrují nečistoty a znečišťující látky - podobně jako to dělají ledviny v našem těle. Mokřady jsou tak úžasné v zadržování a filtrování vody, že někdy budujeme umělé mokřady, abychom pomohli kontrolovat záplavy nebo filtrovat znečištění. Například v těžebních oblastech je běžné vidět žlutou nebo oranžovou vodu [- což není dobré znamení.] Tato voda je kyselá důlní drenáž, což je kyselá voda plná těžkých kovů, jako je mangan, železo a hliník, které mohou znečistit celé povodí. Mokřady jsou však tak silnými filtry, že když kyselá důlní voda protéká mokřadem, voda, která z něj vychází, bývá méně kyselá nebo dokonce neutrální. Suspendované kovy jsou přirozeně odfiltrovány a my je můžeme shromažďovat a odstraňovat. Takže jsme vlastně vybudovali mokřady u ústí dolů speciálně proto, abychom vyčistili znečištěnou vodu, která z nich vytéká. Ačkoli vybudované mokřady mohou udělat úžasné věci pro vyčištění znečištění, vedou se debaty o tom, nakolik je to etické.

Mokřady, stejně jako záplavové oblasti, jsou ideálními místy pro výstavbu a zemědělství. Po vysušení mají mokřady půdu bohatou na živiny, jsou obvykle rovinaté a nacházejí se v blízkosti zdrojů sladké vody. Někdy tedy developeři mokřady "vymění" - jeden zničí a jiný postaví na jiném místě. Mokřady však nejsou zaměnitelné a úlohu mokřadu v určitém říčním systému často nelze zopakovat. Zbavení se mokřadů znamená, že v říčním systému již není přirozená houba, která absorbuje a pomalu uvolňuje přebytečný odtok. Voda nemá kam odtékat, a tak se opravdu rychle přesune přes záplavové území do dalšího vodního útvaru, což způsobí - hádáte správně - časté a bleskové povodně. Tyto prostory mají také specifickou flóru a faunu, která se nemusí nutně pohybovat spolu s rekonstruovaným mokřadem. Když jsou mokřady vydlážděny, dochází ke ztrátě celých ekosystémů. Neustále tedy probíhá boj mezi tím, jak chtějí řeky utvářet krajinu, a tím, jak chceme, aby byla krajina utvářena my.

Řeky nás podporovaly už před založením prvních obcí, ale stále se učíme, jak s nimi koexistovat. Stále se pouštíme do rozsáhlých projektů výstavby povodí, jako je usměrňování řek nebo dokonce přesouvání celého směru, kterým řeky tečou. A i když tyto úpravy mohou na čas pomoci lidským sídlům, řeky a mokřady mají tendenci se při každé větší povodni vrátit ke své původní funkci a tyto povodně jsou tím horší, čím více je povodí upraveno. Lidé se snaží tuto mezeru překlenout budováním nových mokřadů nebo vysazováním mangrovových porostů. S tím, jak se dozvídáme více o přínosech záplavových oblastí a mokřadů, nacházíme stále více způsobů, jak s přírodou spolupracovat, a nikoliv proti ní. Zvažte proto, zda se chcete seznámit se svým povodím. Pochopte, jak odtéká a kde by další vegetace mohla pomoci rozbít křiklavou tendenci. Všichni žijeme v povodí a pochopit, jak funguje to vaše, může být skvělý způsob, jak si zablátit boty do místního zeměpisu!