Radionuklidy mapují půdní erozi

V pohoří Radan v jižním Srbsku přitahují turisty zvláštní skalní útvary. Jmenují se Djavolja Varoš (Ďábelské město) a tvoří je více než 200 skal ve tvaru sloupů zakončených kameny. Místní mytologie v útvarech vysokých od 2 do 15 m a širokých 4 až 6 metrů vidí zkamenělé svatebčany, geologie vysvětluje přírodní jev rozdílnou erozí hornin s různými vlastnostmi. Jiná věda, jaderná fyzika, pak pomáhá s mapováním této eroze a určením nejlepších způsobů, jak pozoruhodný přírodní útvar konzervovat.

Balkán, stejně jako celá středomořská oblast, je náchylný k erozi. Ďábelské město je viditelnou připomínkou impozantních sil přírody. Občasné intenzivní srážky dokonávají to, co vlastně způsobil člověk, když zdejší hornatou oblast začal odlesňovat a nespojité geologické podloží tak vystavil erozi. Eroze postihuje nejen obdělávanou půdu, ale také travní ekosystémy a svahy se stálezelenými keři.

„Eroze půdy představuje v Srbsku velký problém, který má za následek degradaci půdních zdrojů, snížení úrodnosti půdy a zemědělské produkce,“ říká Sněžana Dragovič, profesorka v Ústavu jaderných věd ve Vinči (součást Bělehradské univerzity). „Přeměna pastvin na ornou půdu tento problém ještě zvyšuje. Potřebujeme získávat aktuální a spolehlivé informace o míře eroze půdy.“

Řešení jadernou metodou

V posledním desetiletí využívá výzkumný ústav ve Vinči pro hodnocení eroze půdy metodu FRN (Fallout Radionuclide Method) - měření radionuklidů spadu. Děje se tak s podporou MAAE (Mezinárodní agentury pro atomovou energii ve Vídni) ve spolupráci s Organizací OSN pro výživu a zemědělství (FAO). Výsledky získané pomocí radionuklidů se porovnávají s údaji o erozi zanesenými v srbské mapě eroze půdy, vytvořené v roce 1983. Vinča Institut má v úmyslu pokračovat ve vzorkování pomocí radionuklidů spadu dál a mapu průběžně aktualizovat.

V roce 1959 zavedlo Srbsko metodu erozního potenciálu (EPM), známou také jako Gavrilovičova rovnice, pro odhad míry eroze. EPM se stala v Evropě široce používanou a byla také použita k přípravě mapy eroze půdy v Srbsku. Mapa se považuje za jednu z nejlepších erozních map na světě, vyžaduje však aktualizaci. Eroze se v průběhu času mění. Jediné silné srážky mohou způsobit více eroze než součet všech zbývajících srážek v roce. Jindy se žádná eroze nemusí objevit po celé 2 až 3 roky. Metoda založená na měření cesia 137 (Cs-137) pomáhá řešit tyto nesrovnalosti, protože poskytuje informace o dlouhodobé střední míře eroze za více než 30 let.

Již jedna z prvních studií provedených pomocí měření Cs-137 jihovýchodně od Ďáblova města určila míru úbytku půdy mezi 2,4 až 8,9 tunami z jednoho hektaru ročně (t/ha/rok), tedy přibližně o 73 % více než bylo uvedeno na erozní mapě Srbska z roku 1983. „Dosavadní výsledky potvrzují, že na prudkých svazích s pastvinami zabírajícími velké oblasti v jižním Srbsku je eroze vážnou hrozbou,“ říká paní Dragovič.

Jak půdu ochránit

V rámci projektu MAAE/FAO se budou vytvářet systémy nejen pro posuzování eroze, ale také pro ochranu půdy. Institut ve Vinči použije techniku FRN pro systematické hodnocení eroze půdy v celé zemi a výsledky budou použity na podporu akčního plánu Srbska v rámci jeho závazku k Úmluvě OSN o boji proti dezertifikaci. Opatření na ochranu půdy jsou zdlouhavá a nákladná, proto je zásadní určit priority pro budoucí zásahy.

Spadové radionuklidy

V atmosféře se vyskytují radionuklidy různého původu, tedy i ty vzniklé ze zkoušek jaderných zbraní (kterých mimochodem proběhlo v 50. a 60. letech více než 2000), a deštěm jsou vymývány a ukládány na zemský povrch. Proto se na zemi vyskytují pouze ve vrstvě vrchní půdy. Když je tato vrstva odstraněna erozí, je jejich koncentrace logicky snížena. Velikost takového snížení ukazuje, kolik půdy bylo odstraněno z konkrétního místa. Nejčastěji používaným spadovým radionuklidem je Cs-137 s poločasem rozpadu 30 let. Pokud se metoda měření spadových radionuklidů použije na místě, kde již byla uplatněna opatření na ochranu půdy a výsledky se porovnají s výsledky na místě s konvenčním hospodařením s půdou, lze vyhodnotit účinnost opatření na ochranu půdy a regulaci eroze.

Djavolja varoš

Chráněná přírodní památka leží nedaleko města Kuršumlija v Toplickém okruhu na jihu Srbska, cca 90 km od města Niš. Tvoří ji 202 zemních pyramid a sloupů o výšce až 15 metrů, zakončených balvany. Vznikla jako velmi vzácný přírodní úkaz eroze nespojitého, nicméně velmi pevného materiálu. Chráněno je od roku 1959 celkem 69 ha území. V okolí se vyskytují minerální prameny Đavoljina voda.

Zdroj: Joanne Liou, IAEA, https://www.iaea.org/newscenter/news/radionuclide-technique-used-to-update-serbias-soil-erosion-map-identify-conservation-needs