Sinice a vodní květ

Sinice jsou ve své podstatě mikroskopické bakterie schopné fotosyntézy. Bylo by chybou se domnívat, že se vyskytují jako naschvál pouze v místech, kde se zrovna chceme vykoupat. Jedná se o evolučně velmi staré organismy, které Zemi obývaly již před miliardami let.

Přehrada Sedlice u Želivy, srpen 2003

Můžeme je najít prakticky všude - v moři, na ledovcích, v jeskyních, v horkých vřídlech či dokonce i ve vzduchu. Dokáží žít uvnitř kamenů v tak nehostinných krajích, jakými jsou např. Sahara nebo Antarktida. Společně s houbovými vlákny tvoří stélku lišejníků, dokáží žít v srsti ledních medvědů nebo lenochodů, a jsou tak zodpovědné za zelené až namodralé zbarvení jejich kožichu, v symbióze s vyššími rostlinami nebo některými živočichy dokáží žít i uvnitř jejich těl.

Ve většině našich přehrad a rybníků se vyskytují sinice po celý rok jako přirozená součást společenstva fytoplanktonu, což je označení pro společenstvo řas a sinic, tedy organismů schopných fotosyntézy. Podstatou fotosyntetického procesu je fixace vzdušného oxidu uhličitého a produkce kyslíku. Vodní květ je označení pro masový rozvoj řas a sinic. Ve vodě se může projevit jako "hustá zelená kaše" která je buď homogenní, nebo jsou patrny drobné vločky či jehličky o velikosti několika milimetrů, které se mohou sdružovat až do mnoho centimetrů velkých chuchvalců.

I když vodní květ nemusí být tvořen pouze sinicemi, jejich přítomnost ve vodě můžeme rozpoznat velmi snadno. Pokud naplníme vodou plastovou láhev od minerálky a necháme ji 30 minut stát, sinice se budou hromadit nahoře u hrdla láhve. To je zapříčiněno tím, že sinice obsahují plynové měchýřky, které jim napomáhají udržet se u hladiny, kde je dostatek světla a zabraňují tak sedimentaci buněk ke dnu. Rozmanité druhové složení vodního květu jsme schopni určit teprve s použitím mikroskopu. V jedné nádrži najdeme spirálně zavinutá vlákna sinic, ve druhé zase vlákna rovná a v další třeba velké kolonie tvořené malými kulatými buňkami. Druhové složení se mění i během roku.

Příčiny přemnožení

Koloniální vláknitá sinice Anabaena lemmermannii, Lipno, červenec 2004

Hlavním příčinou vzniku hromadného vodního květu sinic je množství živin ve vodě. Většina našich přehrad a rybníků je eutrofizovaná, to znamená, že obsahují velké množství živin. Hlavním zdrojem živin v obhospodařovaných rybnících je hnojení organickými hnojivy (granule, hnůj apod.) s cílem zvýšit produkci ryb. Do přehrad se živiny dostávají splachem z povodí a také z nedostatečně vyčištěných odpadních vod. Pokles množství živin v nádrži se neprojeví ihned, i kdybychom okamžitě začali čistit odpadní vodu tak, že by žádné živiny neobsahovala, přesto by trvalo několik let, než by se nějaký efekt projevil. Navíc některé sinice mohou pomocích speciálních buněk fixovat vzdušný dusík a proto nejsou tolik závislé na jeho množství ve vodě.

Teplota je dalším důležitým faktorem. Obecně se dá říci, že sinice preferují vyšší teploty než řasy. Světlo hraje také důležitou roli v životě sinic. Často se stává, že zatímco jeden den je na nádrži silný vodní květ, druhý den je již situace příznivější a zdá se, že došlo k úbytku sinic. To může být způsobeno buď větrem, který sinice rozmíchá do celého vodního sloupce a nebo vychytralostí sinic. Pomocí plynových měchýřků, které jim usnadňují vznášení ve vodě, sinice vystoupají k hladině, kde je dostatek světla pro fotosyntézu. Bohužel po čase jich je u hladiny tolik, že vyčerpají všechny dostupné živiny. V tom okamžiku dojde k vypuštění plynových měchýřků, které prasknou vlivem intenzivní fotosyntézy a sinice se potopí do hlubších vrstev, kde je sice málo světla pro fotosyntézu, ale o to více živin. Tam se přecpou živinami k prasknutí a opět vystoupají k hladině a celý cyklus pokračuje.

Množství a složení vodního květu je ovlivněno mnoha faktory a jejich vzájemnými kombinacemi, což velmi ztěžuje jakékoli předpovědi jejich výskytu a také značně komplikuje náš boj s nimi. V přírodě mají samozřejmě své nepřátele, ale za dlouhou dobu své existence si našly způsob, jak jim uniknout. Hlavním konzumentem sinic je filtrující zooplankton (sem patří i známé dafnie, korýši, vířníci a podobná havěť), který se sinicemi živí. Ten může účinně odstranit sinice v počáteční fázi jejich vývoje. Jakmile ale dojde k namnožení sinic, ani zooplankton s nimi nic nezmůže. Sinice prostě dosáhnou takových rozměrů, že je zooplankton nedokáže pozřít. Ještě ke všemu se zdá, že mu vlastně sinice ani moc nechutnají a mnohem raději dává přednost menším a zřejmě i výživnějším řasám.

Koloniální sinice Microcystis aeruginosa patřící mezi nejrozšířenější a nejnebezpečnější sinice, Brněnská přehrada, červenec 2004

Pokud je v nádrži velké množství ryb živících se planktonem, zooplankton je natolik zdecimován, že i kdyby chtěl, na účinné odstranění sinic je ho prostě málo. Efekt vysazování dravých ryb jako nástroje boje proti sinicím je založen na omezení počtu "planktonožravých" ryb, což má za následek podpor zooplanktonu v jeho bohulibém díle. Další možností boje proti sinicím jsou speciální viry, které napadají pouze sinice. V roce 2002 byl zaznamenán podobný virus na nádrži Nové Mlýny, v roce 2003 na přehradě Hracholusky. I když doposud nejsou známy všechny okolnosti vzniku takovéto infekce a není jisté, zda-li by virus z jedné přehrady účinkoval i v přehradě druhé, jedná se o velmi perspektivní způsob odstraňování vodního květu z nádrží. Menší nádrže, koupaliště a bazény lze sice již dnes ošetřit přípravkem, který sinice dokáže zahubit, ale přesto se jeho použití příliš nedoporučuje. Kromě toho, že nadměrná aplikace podobného přípravku ve snaze co nejsnadněji se zbavit vodního květu představuje zátěž pro životní prostředí, dochází při odumírání vodního květu k uvolňování toxických látek do vody a ohrožení zdraví obyvatel.

Nebezpečí pro člověka

Sinice mohou produkovat celou řadu toxických látek, které ohrožují zdraví lidí. Jedovaté látky produkované sinicemi tzv. cyanotoxiny mohou způsobovat různé alergie a ekzémy, vážně poškozovat játra, působí toxicky na nervové buňky, mohou spouštět rakovinné bujení a mají celou řadu dalších účinků na lidský organismus.

V případě koupání ve vodě zamořené sinicemi dochází k jejich kontaktu s kůží a sliznicemi. To může způsobovat a často také způsobuje různá podráždění a alergické reakce, avšak v žádném případě nedojde k poškození jater nebo ke vzniku rakoviny. K tomu aby se škodlivé účinky na lidské zdraví projevily, se musí cyanotoxiny do organismu nejdřív dostat. K tomu dochází nejčastěji náhodným požitím kontaminované vody. Pokud člověk nevypije najednou velké množství vody se sinicemi nebo nepije tuto vodu opakovaně, nehrozí mu velké nebezpečí.

Současná situace v ČR

Otavské rameno nádrže Orlík, červenec 2004

Procento výskytu vodního květu v našich přehradách se rok od roku zvětšuje. V letním období roku 2003 byly provedeny dva jednorázové odběry 25 rekreačních i vodárenských nádrží. Vodní květ sinic se vyskytoval v 70 % případů, z toho 84 % populací sinic produkovalo toxické látky (konkrétně microcystiny). Nejvyšší množství těchto látek bylo naměřeno v srpnu na přehradách Sedlice, Hněvkovice, Orlík a Vranov, kde dominoval druh Microcystis aeruginosa, který patří mezi nejrozšířenější sinice. Letos, patrně vlivem chladného počasí, byl nástup vodního květu oddálen, takže ještě v polovině července 2004 na většině přehrad nebyl vodní květ zaznamenán a sinice zde byly přítomny jen v malém množství. Výjimkou byla Brněnská přehrada a otavské rameno Orlické přehrady, kde byl sinicový vodní květ již plně vyvinut. Špatná kvalita vody je také na Máchově jezeře a několika dalších lokalitách. Lze očekávat, že v průběhu léta se kvality vody výrazně zhoršila i na ostatních lokalitách.

Výzkum vodních květů v České republice byl podpořen v rámci Programu podpory cíleného výzkumu a vývoje v AV ČR S 601 7004 "Řízení kvality vody v údolních nádržích". Mikrofotografie vodního květu sinic byly pořízeny na mikroskopu Olympus BX 51 s fotoaparátem Olympus DP 70.