Skutečnost a mýty o sinicích a vodním květu

Petr Znachor V poslední době se ve sdělovacích prostředcích objevuje jedna poplašná zpráva za druhou o výskytu vodního květu sinic a nebezpečí hrozící lidem od těchto odporných organismů. Je to zapříčiněno především jednak nedostatkem jiných témat vhodných pro zpravodajství v \"okurkové\" sezóně a jednak tím, že se vodní květ sinic vyskytuje na stále větším počtu přehrad a rybníků. Často značně zkreslené zprávy démonizující tyto organismy mě přiměly k tomu, abych se pokusil stručně objasnit některá základní fakta a uvést věci na pravou míru. 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. Za tu dobu stihly sinice osídlit celou řadu různých ekosystémů, kde hrají podstatnou roli a často jako jediní primární producenti představují základ potravního řetězce. 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 lanochodů, 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. Příkladů by se našla celá řada, avšak rád bych se zaměřil především na ty, které žijí ve stojatých či mírně tekoucích vodách. 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. Při této fixaci dochází k přeměně anorganických látek na látky organické pomocí speciálních enzymů a energie získané ze světla. Výskyt sinic by asi zůstal před obyvatelstvem utajen, kdyby pravidelně v letním období nedocházelo k jejich přemnožení a tvorbě pouhým okem viditelného vodního květu. 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. Složení vodního květu se liší případ od případu. Rozmanité druhové složení vodního květu jsme schopni určit teprve s použitím mikroskopu. Pro laika je překvapením zjištění, že zatímco 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 během roku, a proto při naší další návštěvě přehrady už může být ve vodě něco úplně jiného. 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. Fosfor a dusík obsažený v odpadních vodách je třeba odstranit tzv. terciálním stupněm čištění, který však u starších čističek často chybí. Proto dochází k tomu, že nedostatečně vyčištěná odpadní voda přispívá k celkovému zatížení nádrže živinami. Lidé se často domnívají, že pokles množství živin v nádrži se projeví ihned. Opak je však pravdou. 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. Množství živin není ovšem jediným faktorem, který má vliv na vznik a množství vodního květu. Dalším důležitým faktorem je teplota. Obecně se dá říci, že sinice preferují vyšší teploty než řasy. To je také důvodem proč se vyskytují nejvíce v letní období. Tropické teploty panující v posledních dnech vytvářejí optimální podmínky pro jejich růst. Před několika dny jsem naměřil v Lipenské nádrži teplotu vody dokonce 28oC v půlmetrové hloubce nedaleko od břehu. 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. Dalšími důležitým faktorem, který má vliv na vodní květ sinic, je doba zdržení vody v nádrži. Pokud je například po vydatném dešti vysoký průtok, sníží se doba zdržení a sinice mohou být z nádrže vypláchnuty. I v tomto ohledu letošní počasí s dlouhotrvajícím suchem nahrává sinicím. Často bývá diskutován vliv loňských ničivých povodní na současný stav našich nádrží. Zatím nelze vynášet stoprocentní závěry, nicméně se soudí, že vlivem povodní došlo k vypláchnutí inokula (množství klidových stádií sinic) z mnoha přehrad, čímž byl posunut vznik vodních květů na pozdější období. Ty se objevují často již v červnu, avšak letos jsme v polovině července zaznamenali vodní květ pouze na 6 z 22 přehrad. V loňském roce ve stejném období byl vodní květ plně vyvinut na polovině námi sledovaných přehrad. Z aktuálních dat vyplývá, že nyní (polovina srpna) je vodní květ již plně vyvinut na mnoha našich nádržích. Z výše uvedeného je patrné, že 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. 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. Existují i býložravé ryby, které mohou konzumovat přímo vodní květ, ale bylo prokázáno, že dávají stejně jako zooplankton přednost jiné potravě. Pouze v případě nouze se dočasně uchylují ke konzumaci vodního květu, který jim ovšem slouží jako nejnutnější potrava k překlenutí nepříznivého období. Další možností boje proti sinicím jsou speciální viry, které napadají pouze sinice. Nazývají se cyanofágy a jejich výzkum je teprve v počátcích. Cyanofágové infekce se projevují přítomností modrých skvrn na hladině v jinak zeleném vodním květu, což indikuje jeho rozklad, při kterém dochází k uvolňován modrého barviva do vody. V roce 2002 byl zaznamenán podobný virus na nádrži Nové Mlýny, letos zprávy hovoří o jeho výskytu v 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. To je také hlavní důvod, proč je vlastně hromadný výskyt sinic tak nebezpečný. Sinice mohou produkovat celou řadu toxických látek, které ohrožují zdraví lidí. Když je sinic málo, je i množství těchto toxických látek ve vodě malé, ale jakmile dojde k přemnožení sinic, koncentrace jedovatých látek stoupají. 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. Většina plavců však k uhašení žízně nepoužívá vodu, ve které se koupe, ale raději konzumuje jiné druhy nápojů. Proto pokud člověk nevypije najednou velké množství vody se sinicemi nebo nepije tuto vodu opakovaně, nehrozí mu velké nebezpečí. Ovšem na druhou stranu tuto hrozbu nelze podceňovat, jak ukazuje případ, který se stal v brazilském Caruaru. Pacientům na dialyzační jednotce v místní nemocnici byl intravenózně podán dialyzát pocházející z nedostatečně upravené vody obsahující sinice. Následky byly děsivé. U všech 126 pacientů se projevily příznaky poškození jater a v konečném důsledku došlo k úmrtí 60 pacientů. Tento incident je doposud jediný zaznamenaný případ, kdy došlo k akutní otravě cyanotoxiny s fatálními následky, které byly způsobeny tím, že se oslabeným pacientům na dialýze dostalo do organismu intravenózně najednou velké množství toxických látek. V ostatních případech akutní otravy zpravidla nedochází k úmrtí postižených lidí. Po celém světě jsou však známy stovky případů otrav hospodářských i divokých zvířat, ke kterým došlo v důsledku napájení zvířat ze zdrojů kontaminovaných sinicemi. U lidí mnohem spíše než akutní otrava přichází do úvahy otrava chronická, kdy lidi pravidelně konzumují pitnou vodu obsahující malé množství cyanotoxinů. Výzkum provedený v nedávných letech prokázal, že při nevhodném či nedostatečném způsobu úpravy vody ve vodárnách se tyto látky mohou dostat až do pitné vody. Po tomto zjištění byly některé úpravny vyřazeny z provozu a v současné době se rozjíždí monitorovací program, který by měl snížit riziko spojené s cyanotoxiny v pitné vodě na minimum. V rámci Programu podpory cíleného výzkumu a vývoje v AV ČR S 601 7004 \"Řízení kvality vody v údolních nádržích\" uděleného Hydrobiologickému ústavu AV ČR v Českých Budějovicích, jehož jsem zaměstnancem, probíhá již několik let výzkum zaměřený na problematiku vodních květů. Případné dotazy týkající se dané problematiky je možné směřovat na mojí emailovou adresu nebo telefon (znachy@hbu.cas.cz, 38 777 58 84). Mgr. Petr Znachor Hydrobiologický ústav AV ČR Na Sádkách 7 370 05 České Budějovice tel: 604 314 751 nebo 38 777 58 84 email: znachy@hbu.cas.cz