Klimatická změna zesílila při zářijových povodních v roce 2024 povodňové kulminace víc než nárůst srážek. K tomuto závěru dospěl mezinárodní tým vedený německým Helmholtzovým centrem pro výzkum životního prostředí (UFZ), na jehož práci se podílela i Česká zemědělská univerzita v Praze (ČZU). Bez klimatické změny by byly srážky až o devět procent menší, zatímco modelované kulminační průtoky řek by byly v průměru až o 22 procent nižší. Studie vyšla v časopise Science Advances.
Bouře Boris přinesla v září 2024 do střední a východní Evropy mimořádné srážky a rozsáhlé povodně. Silně zasáhla Česko, zejména Moravu a Slezsko, a regiony v Polsku a Rakousku. Na některých místech spadlo během několika dnů několik set milimetrů srážek a řeky se vylily ze svých koryt.
Dosavadní atribuční studie, které zkoumají vliv člověka a klimatické změny na extrémní jevy, se v případě bouře Boris soustředily především na to, jak antropogenní oteplování zesílilo samotné srážky. Nová studie jde dál: pomocí hydrologických modelů přímo odhaduje, jak se toto zesílení promítlo do povodňových kulminací, tedy nejvyšších průtoků vody v řece během povodně. Odezva povodí přitom není lineární.
„Půda dokáže zpočátku část srážek absorbovat. Jakmile se ale nasytí, každý další milimetr srážek odtéká přímo do řeky,“ říká hlavní autor studie Peter Miersch z UFZ. Kulminační průtoky v řekách pak mohou vzrůst mnohem výrazněji, než by odpovídalo samotnému nárůstu srážek. Hydrologická odezva během bouře Boris byla relativně dvakrát až třikrát silnější než samotná změna srážek.
Vodní toky reagují na srážky silněji
„Zářijové povodně v roce 2024 byly výrazně zesíleny klimatickou změnou způsobenou lidskou činností. Naše výsledky ukazují, že bez tohoto vlivu by v zasaženém regionu střední Evropy spadlo přibližně o 6 až 9 procent méně srážek, ale kulminační průtoky řek by byly v průměru o 14 až 22 procent nižší. Zásadním zjištěním tedy je, že relativně malé procentuální zvýšení extrémních srážek může vést k podstatně většímu zesílení povodní,“ vysvětluje spoluautor studie, hydrolog Oldřich Rakovec z Fakulty životního prostředí ČZU.
Výzkumníci porovnali skutečný průběh počasí s modelovým scénářem, ve kterém byl vliv člověka na klima z velké části vyloučen. „Rozdíly ve srážkách jsme následně promítli do dvou nezávislých hydrologických modelů, které simulují odezvu řek. Mohli jsme tak kvantifikovat nejen změnu srážek, ale především její dopad na velikost povodňových průtoků,“ přibližuje Oldřich Rakovec, který se na studii podílel v oblasti hydrologického modelování s využitím modelu mHM.
Důležité závěry pro protipovodňové plány
Tato zjištění jsou důležitá zejména pro plánování protipovodňové ochrany. Ta se často navrhuje s ohledem na určitou intenzitu povodní a konkrétní výšku hladiny. Pokud se ale povodňová vlna zesílí více, než se očekávalo na základě změn srážek, mohou být dosavadní předpoklady nedostatečné.
„Pokud změna klimatu zvýší extrémní srážky o 10 procent, neznamená to, že povodně zesílí pouze o 10 procent. Nárůst může být i dvacetiprocentní,“ podotýká spoluautor Jakob Zscheischler z UFZ a Technické univerzity v Drážďanech. Překročení limitů, na které jsou protipovodňová opatření navržena, pak vede k větším škodám.
Vědci ověřili své výsledky pomocí několika kombinací klimatických a hydrologických modelů. Jeden z hydrologických modelů využívá také strojové učení. Přestože se použité metody lišily, všechny vedly ke stejnému závěru: kulminační průtoky, tedy nejvyšší průtoky vody v řece během povodně, vzrostly vlivem změny klimatu výrazně více než množství srážek. Studie se zaměřila na intenzitu konkrétní události při zachování její velkoprostorové atmosférické cirkulace. Neurčuje proto, zda změna klimatu zvýšila pravděpodobnost vzniku bouře typu Boris.
Tisková zpráva Helmholtzova centra pro výzkum životního prostředí (UFZ)
