Vlny horka a městský tepelný ostrov  

Podle jedné z definic se za vlny horka se v podmínkách ČR, označuje období tří a víc po sobě následujících dní s Tmax.> 30°C. V posledních letech byl zaznamenán výrazný nárůst počtu tropických dní (tzn. dní, kdy maximální teplota dosáhne 30 °C a více) a počtu tropických nocí (tzn. nocí, kdy minimální teplota neklesne pod 20 °C) a tento trend je předpovídán i do budoucna. Vlny horka mají negativní vliv na lidské zdraví (zejména u zranitelných skupin obyvatel se sníženou schopností termoregulace, např. senioři, nemocní a velmi malé děti), ekonomiku a mohou podporovat vznik a šíření požárů.

Důsledky vln horka, které se mohou v budoucnu objevovat častěji a s větší intenzitou než doposud, mohou být umocněny tzv. efektem tepelného ostrova města (Urban Heat Island, UHI), který je převážně pozorován ve velkých městech a aglomeracích. Základním rysem jsou výrazně vyšší teploty vzduchu v zastavěném centru města než na jeho okraji, či ve venkovské okolní krajině (viz Obr. 1). Hlavní příčinou je změna aktivního povrchu, který je ve městě tvořen převážně umělými povrchy. Asfalt a beton v centrech měst absorbují sluneční záření a zahřívají sebe i okolní vzduch. Teplotu ve městech dále ovlivňuje přítomnost zdrojů tzv. odpadního tepla, např. z vytápění, klimatizace, dopravy nebo průmysl. Projevy městských tepelných ostrovů se liší podle ročního období i tím, jak je město velké a vertikálně členité. V centru Prahy může být v létě i o více než 2,5°C tepleji než v okolí, v průměru potom zhruba o 2°C.

Obr. 1 Schéma tepelného ostrova města – průběh teplot během dne a noci (upraveno podle EPA: www.epa.gov)

 

Říční povodně

Předpokládaná změna hydrologického režimu řek je jeden z nejvážnějších dopadů změny klimatu na přírodu i společnost v ČR. Do budoucna lze očekávat zvýšení dopadů povodňových událostí v západní a střední Evropě (a tedy i v České republice, viz Obrázek 2), a to jak z hlediska škod, tak i počtu postižených osob. Kromě případné újmy na lidských životech a zdraví mohou povodně způsobovat škody na infrastruktuře, majetku a budovách či na životním prostředí. Dlouhotrvající deště mohou vyvolat povodně a mohou také vyústit v erozi a sesuvy půdy, zhoršenou kvalitu vody, ekonomické ztráty i snížení produktivity z důvodu výpadků transportu a dodávek energie.

Do budoucna se předpokládá, že úhrny srážek budou častěji prostorově i časově variabilní. Pro období 2021–2050 předpovídají klimatologické modely pro Českou republiku mírný růst srážkových úhrnů, ale změny jsou prostorově rozdílné.

Říční povodně na velkých tocích jsou řešeny dlouhodobě, problém mohou do budoucna představovat spíše lokální povodně na drobnějších tocích.

Obr. 2: Relativní změny v průtocích pro povodňové stavy s pravděpodobnou četností výskytu jednou za sto let (Q100): srovnání mezi obdobím 1961-1990 a scénářem A1B pro období 2071-2100 (zdroj: EEA, 2012)

Přívalové srážky, nedostatečné zasakování a bleskové povodně 

Vzhledem ke scénářům změny klimatu ve střední Evropě se očekává zvýšená četnost výskytu extrémních srážek a tudíž pravděpodobně i bleskových povodní. Přívalové srážky a nedostatečné zasakování srážkové vody jsou hlavní příčinou bleskových povodní. Ve městech jsou hojně zastoupeny povrchy s nízkou propustností, které podporují velmi rychlý odtok dešťové vody z území.  V případě přívalových dešťů je množství odváděné vody v městském prostředí omezeno kapacitou stokového systému. Voda, která není odvedena kanalizací, pak odtéká po povrchu a může způsobit lokální povodně. Ty mohou způsobit škody na majetku i životním prostředí.

 Nedostatek vody, sucho

I když není očekávána významnější změna v celkovém úhrnu srážek, dochází k jejich přerozdělení v čase a prostoru. Sucho je velmi neurčitý, avšak v meteorologii a klimatologii často užívaný pojem, znamenající nedostatek vody v půdě, rostlinách, nebo i atmosféře. Rozlišujeme sucho meteorologické (definované časovými a prostorovými srážkovými poměry), sucho agronomické (nedostatek vody v půdě ovlivněný delším výskytem meteorologického sucha) a sucho hydrologické (sucho na povrchových tocích, nízký průtok). V důsledku změny rozložení srážek v čase a prostoru lze očekávat pokles vydatnosti některých vodních zdrojů. Sucho v roce 2012 bylo klasifikováno jako nejhorší epizoda za posledních 130 let a projekce globálního klimatického modelu do roku 2050 ukazují výskyt takového extrémního sucha každých 20 let. Sucho je v České republice dlouhodobě monitorováno (viz Obrázek 3).

Obr. 3: Monitoring intenzity sucha (červenec 2015), projekt Intersucho (http://www.intersucho.cz)

Hlavní přínos opatření

 Ekosystémové služby

Ekosystémy ve městě (např. parky, sady, stromořadí, zahrady, vodní plochy) poskytují obyvatelům města celou škálu přínosů ve formě ekosystémových služeb, které mají vliv na kvalitu života jejich obyvatel. V souvislosti s klimatickou změnou, změnami využití území a požadavky obyvatel, narůstá potřeba zajistit dostupnost urbánních ekosystémových služeb přímo v místech nejvyšší míry jejich konzumace – ve městech.

Ekosystémové služby rozdělujeme do tří základních skupin: i) regulační služby (např. regulace teploty a mikroklimatu, ukládání uhlíku, retence srážkové vody a regulace odtoku, regulace kvality ovzduší, regulace kvality vody, protierozní funkce, protihluková funkce); ii) zásobovací služby (např. potraviny – produkce plodin, materiály – produkce biomasy) a kulturní služby (např. prostor pro rekreaci či sportovní aktivity, estetická hodnota, vzdělávání). [1] Samostatnou kategorií je tvorba biotopu a podpora biodiverzity, která je zároveň předpokladem pro správnou funkci všech ostatních ekosystémových služeb.

Zásobovací služby 

Zásobovací služby jsou jednou z kategorií ekosystémových služeb, tedy užitků plynoucích z ekosystémů lidem. Zásobovací služby představují statky, které lidé od ekosystémů získávají, jako jsou například plodiny, palivové dřevo, vlákno nebo pitná voda.

Produkce plodin 

Ekosystémové služby jsou přínosy, které lidé získávají z fungování ekosystémů (mají vliv na kvalitu života). Produkce plodin je v městském prostředí zajišťována nejen v zahradách rodinných domů, ale ve větším měřítku i v zahrádkářských koloniích, komunitních zahradách či městských farmách. Pěstuje se zelenina, ovoce, bylinky apod. I když města produkují jen malý podíl ze své celkové spotřeby potravin, pro řadu obyvatel tvoří urbánní zemědělství důležitý zdroj potravy nebo doplňkových příjmů. Městské zahradničení a zemědělství také zvyšuje místní druhovou rozmanitost (biodiverzitu). Zahrady jsou místem setkávání pro obyvatele, plní také rekreační a vzdělávací funkci.

Produkce biomasy 

Ekosystémové služby jsou přínosy, které lidé získávají z fungování ekosystémů (mají vliv na kvalitu života). Biomasa je souhrn látek tvořících těla všech organismů, jak rostlin, bakterií, sinic a hub, tak i živočichů. I když nějakou produkci biomasy zajišťují všechny typy ekosystémů, nejčastěji se hovoří o rostlinné biomase využitelné pro energetické účely – např. dřevo nebo řepka olejka. V městském prostředí se jedná především o možnost využít dřevo po zásazích do zeleně, ořezání pouliční a parkové zeleně, kompostování organických zbytků v rámci městského zahradničení.

Regulační služby

Regulační služby jsou jednou z kategorií ekosystémových služeb, tedy užitků plynoucích z ekosystémů lidem. Regulační služby představují přínosy, které vyplývají z regulovaných ekosystémových procesů, a zahrnují např. udržování místního mikroklimatu, regulaci kvality ovzduší, ukládání uhlíku, omezování záplav, snižování eroze, protihlukovou funkce, retenci srážkové vody a regulaci odtoku nebo čištění vody.

Regulace teploty a mikroklimatu

Ekosystémové služby jsou přínosy, které lidé získávají z fungování ekosystémů (mají vliv na kvalitu života). Regulace teploty vegetací je zajištěna nejen díky poskytování stínu, ale i výměnou tepelné energie mezi rostlinami a prostředím. Na snížení oslunění fasád objektů (potažmo interiérů), chodníků, parkovišť, ulic a náměstí působí zeleň stíněním. Jeden vzrostlý strom může za den transpirovat asi 450 litrů vody a zároveň spotřebovat asi 1000 MJ tepelné energie na evapotranspiraci. Tímto způsobem mohou stromy ve městech snižovat vysoké letní teploty. Výsledný efekt takto pojaté „klimatizace“ je závislý na kvalitě, množství, stáří a zejména druhové skladbě použité zeleně.

Ukládání uhlíku 

Ekosystémové služby jsou přínosy, které lidé získávají z fungování ekosystémů (mají vliv na kvalitu života). Vegetace přispívá k regulaci globálního klimatu ukládáním a sekvestrací uhlíku. Stromy a další rostliny při svém růstu odstraňují CO2 z atmosféry a efektivně jej ukládají. U stromů je množství uloženého CO2 přímo úměrné množství biomasy a může dosahovat 36-45 kg na 1 strom za rok. Sekvestrace a ukládání uhlíků jako jedno z mitigačních opatření přispívá ke zmírňování dopadů změny klimatu.

Retence srážkové vody a regulace odtoku 

Ekosystémové služby jsou přínosy, které lidé získávají z fungování ekosystémů (mají vliv na kvalitu života). Urbánní prostředí má často díky velkému podílu nepropustných povrchů (asfalt, beton apod.) značně ovlivněné hydrologické vlastnosti území tak, že je zde snížená schopnost infiltrace srážek do půdy. Nezakrytá půda a zeleň ve městě jako např. stromy v ulicích mají díky svým schopnostem vsakovat srážky schopnost regulovat (snižovat) odtok srážkové vody, čímž snižují zatížení odtokového systému a riziko lokálních povodní z odtoku povrchových vod. Ve městském prostředí s 50-90% nepropustných povrchů může odtéct po povrchu 40-83% srážkové vody. Pro srovnání – lesní ekosystémy mohou ztratit asi jen 13% srážkové vody povrchových odtokem při podobných srážkových událostech.

Protihluková funkce 

Ekosystémové služby jsou přínosy, které lidé získávají z fungování ekosystémů (mají vliv na kvalitu života). V urbánním prostředí, které je často typické zvýšenou hlukovou zátěží, může vegetace tvořit přirozenou strukturu snižující hluk. Rostliny, stromy, ale i zelené plochy ve městech mohou tlumit hlukové znečištění díky absorpci, odklonění, odrazu a lomu zvukových vln. Např. 2 m vysoká a 15 m dlouhá zóna keřů může snížit průměrný hluk z dopravy o 4,7 dBA oproti šíření hluku na zatravněné ploše. Trávník zase dokáže snížit úroveň hluku o 3 dBA oproti betonovému povrchu.

Protierozní funkce 

Ekosystémové služby jsou přínosy, které lidé získávají z fungování ekosystémů (mají vliv na kvalitu života). Půdy ve městě jsou často strukturálně vysoce poškozené, což vede ke ztrátě porozity a snížené schopnosti vstřebat a ukládat vodu. Nenarušené půdy a nepoškozená vegetace mají přirozenou schopnost prevence proti erozi. Vegetace snižuje riziko eroze půdy tím, že kořeny pomáhají vázat a stabilizovat půdu.

Zvyšování kvality vody 

Ekosystémové služby jsou přínosy, které lidé získávají z fungování ekosystémů (mají vliv na kvalitu života). Ekosystémy filtrují, zadržují a rozkládají živiny a organický odpad, díky schopnosti ředění, asimilace a změny chemického složení. Přirozená schopnost ekosystémů filtrovat vodu znamená nižší náklady na čištění vody např. ve městech, kde jsou dodávky pitné vody zajišťovány z podzemních zdrojů. Půdy filtrují znečištění pevnými látkami z odtokových vod před jejich vstupem zpět do vodních těles nebo zásob podzemní vody. Ve městech podporují mokřadní a vodní ekosystémy kromě zvýšení biodiverzity i proces samočištění – zlepšování kvality vody v toku.

Regulace kvality ovzduší 

Ekosystémové služby jsou přínosy, které lidé získávají z fungování ekosystémů (mají vliv na kvalitu života). Vegetace ovlivňuje kvalitu vzduchu tak, že funguje jako filtr díky schopnosti zachycovat prachové částice ze vzduchu. V tomto jsou obzvláště efektivní stromy díky svým velkým korunám a obrovskou hrubostí povrchu. Vzrostlé stromy ve městě mohou snižovat primární koncentrace pevných znečišťujících látek PM10 o 7-26% s tím, že nejefektivnější jsou v tomto samostatně stojící stromy v ulicích díky blízkosti ke zdroji znečištění ze silniční dopravy. Nepřímo pak ovlivňuje vegetace kvalitu vzduchu tím, že snižuje rychlost proudění vzduchu (princip polopropustné zábrany), případně produkcí vlhkosti (voda se váže na prachové částice, tím se zvýší jejich hmotnost a urychluje sedimentace).

Kulturní služby

Kulturní služby jsou jednou z kategorií ekosystémových služeb, tedy užitků plynoucích z ekosystémů lidem. Kulturní služby představují přínosy ve formě nemateriálních hodnot – např. možnosti rekreace, estetické zážitky, duchovní obohacení nebo rozvoj poznání (vzdělávání).

Rekreační funkce 

Ekosystémové služby jsou přínosy, které lidé získávají z fungování ekosystémů (mají vliv na kvalitu života). Rekreace jako ekosystémová služba může přímo zlepšovat lidské zdraví jednotlivce na fyzické i psychické úrovni, ale její efekty mohou být i ekonomické a sociální v podobě neuskutečněných nákladů na zdravotní péči nebo menšímu počtu dnů pracovní neschopnosti. Mezi pozitivní efekty na zdraví jednotlivce patří např. snížení krevního tlaku a stresových hormonů, podpora imunitního systému, ale i psychologické efekty, zlepšení duševního zdraví. Samotná možnost jít do přírody, tedy využít služeb daných ekosystémů, má svoji vlastní vnitřní hodnotu, kterou lidé vnímají a oceňují samu o sobě. V kontextu města mohou ekosystémovou službu rekreace poskytovat především prvky zelené a modré infrastruktury jako městské parky, zelená prostranství či vodní plochy.

Nárůst estetické hodnoty 

Ekosystémové služby jsou přínosy, které lidé získávají z fungování ekosystémů (mají vliv na kvalitu života). Estetické hodnoty dřevin vizuálně zatraktivňují městské ulice a vytváří estetický prvek, charakteristický mj. velkou růzností barev a tvarů. Dynamičnost estetického projevu zajišťuje neustálá proměnlivost zeleně v souvislosti s probíhajícím ročním obdobím. Stromy mají stejně jako stavby schopnost vytvářet prostor, mohou výrazně přispět k harmonickému propojení designově odlišných architektonických a urbanistických celků i jednotlivých objektů. Z estetického hlediska je v urbánním „neměnném“ prostředí neživých hmot staveb ceněna právě živost, neustálá proměnlivost, bohatost struktur, rozmanitost detailů, celistvost a dynamičnost zeleně.

Tvorba biotopu a podpora biodiverzity  

Biodiverzita na úrovni druhů, neboli celkový počet živočišných a rostlinných druhů, je ve specifickém urbánním prostředí (s vysokou růzností habitatů) odlišná od diverzity v přírodních i polo-přírodních ekosystémech. Přestože je ve městech často pozorován úbytek biodiverzity kvůli destrukci nebo fragmentaci přirozeného prostředí, jsou doloženy i opačné případy zvýšení druhové rozmanitost, např. díky importu nepůvodních druhů, které se objevují rychleji, než jaký je úbytek druhů původních. Rozrůstání urbanizovaných území tak má za důsledek změny v druhovém složení. V některých evropských městech je často biodiverzita vyšší než v okolní zemědělské krajině díky vysokému stupni heterogenity urbánních ekosystémů. Vzhledem k tomu, že je městská biodiverzita považována za předpoklad pro vznik a zachování ekosystémových služeb, měla by její ochrana být nedílnou součástí strategie měst pro podporu ekosystémových služeb v urbánním prostředí.

Další dílčí přínosy:

Úspory energií 

Realizace přírodě blízkých opatření má v mnoha případech tepelně-izolační funkci. V létě se tak snižuje přehřívání budov, v zimě jsou naopak snižovány tepelné ztráty. Regulace teploty se tak přímo projevuje jako úspora energií, čímž se snižují provozní náklady budovy. Výše úspory opatření se stanovuje v porovnání se shodnou/obdobnou budovou, u které opatření nebylo realizováno. Jedná se např. o některé typy zelených střech nebo zdí, které mohou (v závislosti na zvoleném designu) díky svým izolačním schopnostem přinést úspory za chlazení v létě a v omezené míře rovněž úspory za vytápění v zimě.

Nárůst hodnoty okolních nemovitostí 

Prvky zelené a modré infrastruktury zvyšují estetickou hodnotu. Dochází tím zároveň i k růstu hodnoty nemovitostí, v jejichž blízkosti bylo opatření realizováno, případně nemovitosti samotné pokud se jedná o zelené střechy nebo stěny. Nárůst hodnoty se pohybuje mezi 5-15 %. Může se projevit jak vyšší hodnotou, tak vyšší hladinou nájmu (kanceláří, bytů). Míra nárůstu hodnoty závisí na stávající zeleni v okolí. Při větším stávajícím objemu zeleně již nemá dodatečné opatření významný vliv na nárůst hodnoty okolních nemovitostí. Pro realizaci užitku je nezbytná údržba zeleně.

Pozitivní vliv na zdraví 

Mezi důležité užitky některých adaptačních opatření patří pozitivní vliv zeleně na zdraví člověka. Zelené plochy přinášejí celou řadou zdravotních benefitů, včetně snižování stresu. Dle některých studií, má vyšší početnost stromů ve velkých městech pozitivní vliv na zdraví, kvalitu i délku života. Nepřímo mohou některá opatření působit na zdraví člověka tím, že poskytují prostor pro rekreaci a setkávání.

 

Další termíny:

Mitigace – zmírňování dopadů změny klimatu

Mitigace v kontextu změny klimatu znamená předcházení ve smyslu zmírnění či zpomalení samotného procesu změny. Nejčastěji je s mitigací spojováno snižování vypouštění emisí skleníkových plynů , úspora energie nebo výroba zelené energie (využití solární či větrné energie). Příkladem mitigačních opatření je technologická změna či náhrada, která snižuje vstupy zdrojů a emise nebo např. zvýšení procenta lesů a ukládání uhlíku do biomasy. V rámci adaptačních opatření ve městě mají význam z hlediska mitigace zejména některé prvky zelené infrastruktury jako např. stromy a městské parky.

Cost-benefit analýza 

Analýza nákladů a užitků (cost-benefit analysis) je základní ekonomickou metodou, která slouží k porovnávání nákladů a užitků spojených s realizací určitého opatření či projektu (realizovaného nejčastěji veřejným sektorem). Jedná se o obdobu finanční analýzy prováděné běžně v podnikatelské sféře. Oproti ní zahrnuje nejen přímé finanční efekty (náklady a užitky), ale také nepřímé efekty, které mohou mít často nefinanční povahu. Během procesu analýzy jsou tyto nepřímě efekty identifikovány, kvantifikovány a následně převáděny na finanční jednotky. Aplikací dílčích metod tak dochází k ocenění co možná nejširší škály nákladů a užitků, stanovení jejich celkové výše a vzájemné porovnání. Výsledkem může být například čistý současný společenský užitek nebo společenská návratnost investice.

Čistý současný společenský užitek 

Jedná se o ekonomický ukazatel, který vychází z porovnání všech nákladů a užitků za určitý časový horizont. Veškeré budoucí náklady a užitky jsou převedeny na současnou hodnotu (tzv. oddiskontovány). Jedná se tak o ekonomické vyjádření společenského přínosu opatření (respektive ztráty v případě, kdy náklady převýší užitky). Tento ukazatel slouží jako podklad při rozhodování z ekonomického hlediska. Do rozhodování je třeba vzít v potaz i náklady a užitky, které peněžně ohodnotit nelze. V praxi jsou k realizaci doporučeny opatření s nejvyšším čistým společenským užitkem, respektive s nejvyšším poměrem užitků a nákladů.

Návratnost investice z pohledu společnosti

Návratnost investice z pohledu společnosti je zde definována jako doba, za kterou celková výše užitků převýší výši nákladů (vč. primárně nefinančně vyjádřených užitků a nákladů). Jedná se o obdobu návratnosti investic v podnikání, jsou zde zahrnuty i nefinanční náklady a užitky. Hodnota je zjišťována pomocí analýzy nákladů a užitků. Lze ji interpretovat jako dobu, od kdy začne opatření přinášet (celospolečenské) užitky nad rámec vložených nákladů. Z ekonomického hlediska jsou preferována opatření s nejkratší dobou návratnosti.

[1] Některé klasifikace rozlišují i čtvrtou kategorii – podpůrné služby (např. primární produkce, koloběh živin, koloběh vody), které zde nejsou zahrnuty, protože jsou považovány za podmiňující pro dostupnost ostatních služeb a jejich vazba na lidský blahobyt je tudíž nepřímá.