Pozadí projektu
Projekt SaveWater naváže na výsledky získané v rámci projektu AT-CZ Interreg č. 236 zaměřeného na vlastní řeku Dyje, kdy byly testovány dvě sady modelů hydrologické bilance a shromážděny údaje pro hlavní tok Dyje. Nadto CzechGlobe ve spolupráci s WRI TGM vytvořil unikátní digitální dvojče celého povodí Dyje na bázi hydraulicko-hydrologického modelu MikeSHE v rozlišení 500 m a provedl jeho rozsáhlou kalibraci. Díky své komplexnosti a procesnímu zaměření umožňuje tento nástroj testovat a ověřovat dopady různých postupů zemědělského hospodaření, ale také infrastrukturních projektů, které budou navrhovat partneři projektového týmu a strategičtí partneři. Model MIKE SHE umožňuje nejen vyhodnotit chování celého povodí, od potoků po hlavní tok řeky, ale také dynamiku podzemních vod, hladiny vodních nádrží během rozsáhlých epizod sucha. Proto je díky němu možné testovat, jaké cesty povedou ke zvýšení odolnosti vůči suchu a zda nebudou mít nezamýšlené nepříznivé dopady např. na hladiny podzemních vod, ukazatele kvality vody nebo odolnost vůči extrémním srážkám. Zároveň CzechGlobe společně s BOKU a WRI přináší odborné znalosti v oblasti využití nejmodernějších dat dálkového průzkumu Země, zejména ve vztahu k tokům vody (evapotranspirace a dyanmiky půdní vlhkosti), odhadu budoucích klimatických drah. Řada lokálních mikrometeorologických a hydrologických projektů zaměřených na optimalizaci strategií hospodaření s vodními zdroji na místní/zemědělské/polní úrovni, které poskytnou kvantitativní údaje o účincích opatření v krajině na vodní bilanci.
BOKU (projekt AgrodroughtAustria) a CzechGlobe (Sustes a další projekty), vyvinuli systémy pro monitorování sucha, které zohledňují i vodní bilanci půdy specifickou pro jednotlivé plodiny v rozlišení 500 m. Již nasimulované podmínky sucha v minulých desetiletích na denní bázi poskytují jedinečnou datovou základnu pro SaveWater k vývoji datových souborů s vyšším prostorovým rozlišením pro prostorově explicitní kvantifikaci možností úspory vody v zemědělském hospodaření.
Nebylo to však vědecké zázemí týmu, které vedlo k založení konsorcia. Zájem zemědělských komor a místních samospráv na obou stranách hranice svedl dohromady tým s jasnou vizí zlepšit místní efektivitu hospodaření s vodou ze strany zemědělců/lesníků. Nicméně tato vize je propojena s ambicí dát často empirické zkušenosti í do souladu s vědeckým poznáním toho, proč daná opatření fungují a za jakých podmínek, a také uvážit proveditelnost opatření v kontextu strategických cílů místních samospráv a ideálně tyto strategické na obou stranách hranice propojit.
Metodika projektu
Projekt SaveWater se bude opírat o kombinaci přístupu „bottom-up“ a „top-down“ současně s využitím nejmodernějších nástrojů pro analýzu toků vody v krajině a jejích povrchových charakteristik. Ty byly vyvinuty výzkumnými partnery projektu a budou aplikovány díky zapojení lokálních stakeholderů, zejména zemědělců a tvůrců politik odpovědných za udržitelnost vodních zdrojů. V rámci přístupu „bottom-up“ vytvoří tým zemědělských odborníků z obou zemědělských komor projektu SaveWater katalog příkladů dobré praxe na jižní Moravě i ve Weinviertelu. Katalog bude zahrnovat opatření, která zemědělci považují za užitečná pro zlepšení vodní bilance krajiny a která již byla v praxi využita s identifikací konkrétního území. Zároveň kompetenční centrum pro zavlažování Marchfeldského kanálu (partner MFK) určí příklady osvědčených postupů zavlažování.
Tyto příklady budou nejen katalogizovány, ale především budou kvantitativně analyzovány s využitím archivu technik dálkového průzkumu Země s vysokým rozlišením pro stanovení denní skutečné evapotranspirace pomocí METRIC, DisALEXI a dalších diagnostických modelů vodního energetického toku. Tento přístup umožní na reprezentativním souboru příkladů kvantifikovat přínos jednotlivých typů opatření, které je považováno za nejlepší praxi jak v oblasti opatření na úsporu vody nebo zadržování vody na úrovni pole (jako jsou větrolamy, mulčování, sběr vody v malém měřítku, výběr plodin a další), tak i závlah. Využití letecké laboratoře CzechGlobe umožní operativní a velmi detailní analýzu v konkrétním zájmovém bodě v obzvláště vysokém rozlišení s využitím hyper-spektrálních, termálních a lidarových senzorů. Letecká kampaň bude rovněž využita ke stanovení aerodynamických vlastností jednotlivých případových studií ve vysokém rozlišení. Kvantifikace vodních toků v oblastech pilotní studie umožní určit účinnost jednotlivých opatření za konkrétních ročních povětrnostních podmínek v minulosti, včetně nejen běžných let, ale i v extrémně suchých letech v cílovém regionu, jako byly roky 2015, 2017 a 2018, 2022.
Současně se přístup top-down bude opírat o využití technologie digitálních dvojčat s vysokým rozlišením pro povodí v přeshraničním regionu. Digitální dvojče je založeno na platformě dynamického hydraulicko-hydrologického modelování MIKE SHE, kterou již CzechGlobe a partneři WRI TGM vyvinuly pro celé povodí Dyje a která bude rozšířena pro další regionální povodí. Integrovaný, fyzikálně založený hydrologický model MIKE SHE umožní studovat efekt zavádění postupů úspory vody ve velkém měřítku za různých podmínek a v různém rozsahu, aby bylo možné sledovat důsledky a zamýšlené i nezamýšlené důsledky. Hlavní výhoda využití digitálního dvojčete spočívá v iterační analýze potenciálně tisíců různých kombinací adaptačních opatření a zohlednění očekávaných změn klimatických podmínek a pochopení nejen dostupnosti vody pro zemědělství, ale také pro všechny ostatní způsoby využití vody, které tvoří zásadní informace pro zúčastněné strany místní správy. Využití digitálního dvojčete také umožní zohlednit roli místních a národních strategií adaptace na změnu klimatu, které již byly formulovány nebo budou formulovány v průběhu trvání projektu.
Testování prakticky všech proveditelných možností objektivním a holistickým způsobem prostřednictvím řady scénářů vytvoří základ pro následnou diskusi zúčastněných stran, které budou zahájeny prostřednictvím série projektových workshopů s cílem informovat tvůrce politik o dostupných možnostech a jejich výhodách a výhradách. Výsledkem projektu bude také datový portál a webový nástroj pro podporu rozhodování, který poskytne zemědělcům ve Weinviertelu a na jižní Moravě možnost kvantitativně odhadnout rozsah lokálních vodu šetřících a retenčních opatření (samostatných nebo kombinovaných) prováděných v jejich konkrétních zemědělských a místních podmínkách, jakož i porozumění přínosům a nevýhodám projektů větších vodních nádrží a/nebo převodů vody. Aktivní zapojení zástupců zemědělských podniků a strategických partnerů projektu na jihomoravské a rakouské straně zároveň umožní formulovat strategie, které budou rozumné jak pro zemědělce, tak pro politické subjekty. Jakákoli budoucí jednání o vodních zdrojích i podpůrné programy by proto mohly těžit ze souboru dat a scénářů, na jejichž tvorbě se podílely všechny zúčastněné strany.
Cíle projektu
- Ve spolupráci s oběma agrárními komorami a akademickými institucemi sestavit katalog opatření a příkladů dobré praxe zaměřené na konkrétní a z pohledu posílení vodních zdrojů vhodné hospodaření v krajině v rámci sledovaného území;
- Navrhnout a kvantifikovat proveditelná a zemědělci realizovatelná opatření pro zvýšení jejich resilience vůči suchu a posoudit jejich dopad na vodní zdroje ve sledovaných povodích;
- Navrhnout a prověřit proveditelnost inovativních a doposud neuvažovaných opatření na lepší hospodaření se stávajícími vodními zdroji a možné způsoby posílení těchto zdrojů v daném regionu.
