Výzkum vysychavých toků
Základ pracovní skupiny se zformoval v letech 2012-2015 během projektu BIOSUCHO (Vysychání toků v období klimatické změny: predikce rizika a biologická indikace epizod vyschnutí jako nové metody pro management vodního hospodářství a údržby krajiny). Na něj postupně navázala v letech 2016-2020 mezinárodní spolupráce v celoevropském projektu SMIRES (Science and Management of Intermittent Rivers & Ephemeral Streams - COST Action CA15113). Výzkum se zaměřuje na dopady stále narůstajícího vysychání toků na oživení vodotečí nejen vodními bezobratlými, ale v poslední době i dalšími skupinami (fytobentos, suchozemští bezobratlí/obratlovci), které v těchto dynamických biotopech přežívají nebo je nově osidlují.
Grantové projekty
Effects of DRYing on European river communities: a west-eastern GRADient perspective (7AMB17FR011) (2017-2018), MŠMT MOBILITY. Projekt je zaměřen na výzkum bioty (zejména bezobratlých) vysychavých toků na západo-východním gradientu od oceánického po kontinentální klima a je řešen s francouzským výzkumným pracovištěm IRSTEA Lyon. Srovnáváme zde také odlišné reakce společenstev v tocích s historicky dlouhodobě existujícím efektem vysychání (Francie) a tocích, kde se tento fenomén objevuje nově (ČR). Dále je pozornost věnována i otázce přežívání vodních bezobratlých ve vyschlém dně a to těch, které nedisponují speciálními rezistentními formami pro překonání vyschnutí.
ČR: Petr Pařil, Marek Polášek, FR: Thibault Datry, Julie Crabot
Validace bioindikačních metod jako nástrojů pro udržitelný management středoevropských vysychavých toků a přenos těchto metod do praxe (LTC17017) (2017-2020), MŠMT INTER- EXCELLENCE. Projekt se zaměřuje na možnosti bioindikace předcházejících epizod vyschnutí toku pomocí makrozoobentosu v tocích, kde působí vyschnutí spolu s organickým znečištěním. Přestože jsou základní mechanizmy působení obou stresorů na dané společenstvo známy, v praxi nebyla jejich interakce studována pro jejich často synergický, a tudíž obtížně oddělitelný efekt. K cílům projektu proto patří ověření dosud vyvinutých přístupů pro retrospektivní indikaci epizod vyschnutí v tocích, kde působí org. znečištění, včetně testování na větších geografických škálách (Maďarsko, Francie). Kromě aplikace stávajícího bioindikačního přístupu po znovuzaplavení toku jsou laboratorně testovány i interakce obou stresorů na semenné bance bezobratlých v sedimentu dna během fáze vyschnutí. Výstupem projektu budou nejen odborné publikace, ale i software umožňující vyhodnocení ohroženosti toku vysycháním při spolupůsobení organického znečištění.
V poslední době se skupina zapojila i do projektů zaměřených na monitoring dopadů opatření proti suchu v projektu DryDivers (Vysychání toků a biodiverzita tekoucích vod: vliv přírodních podmínek a antropogenních zásahů - TITSMZP703) a antropogenně indukovaného vysychání (Vliv technického zasněžování na biologické složky přírodního prostředí na území Krkonošského národního parku a jeho ochranného pásma - TITSMZP707).
Síť lokalit Biosucho je dále zkoumána v projektu „Klimaticky podmíněná homogenizace vodních bezobratlých“ za účelem vyhodnocení dlouhodobého vývoje vysychavých toků.
Od roku 2020 se podílíme na celosvětovém projektu DRYvER (Securing biodiversity, functional integrity and ecosystem services in DRYing rivER networks, 2020-2024) v rámci programu Horizon 2020 (akce 869226). Zkoumáme hydrologii, biotické skupiny, hospodaření s vodou a sociální rozměr jednoho z nejvíce suchem zasažených povodí v České republice, povodí Veličky.
Lidé zapojení do projektů
Petr Pařil, Marek Polášek, Michal Straka, Barbora Loskotová, Vendula Polášková, Eva Hanáková, Jan Šupina, David Výravský, Světlana Zahrádková, Zoltán Csabai
Vybrané publikace
Loskotová B., Straka M., Pernecker B., Dostálová A., Csabai Z., Polášek M. & Pařil P. 2023: Combined effect of stream drying and nutrient enrichment on macroinvertebrate community: experimental study from artificial stream mesocosms. Aquatic Sciences 85: 23. PDF
Sánchez-Montoya M.M., Gómez R., Calvo J.F., Bartonička T., Datry T. & Pařil P. 2022: Ecological values of intermittent rivers for terrestrial vertebrate fauna. Science of The Total Environment 806: 151308. PDF
Schenková J., Horsák M., Polášek M. & Pařil P. 2022: Dry phase duration and periodicity alter clitellate communities in central European intermittent streams. Hydrobiologia 849: 3245–3258. PDF
Stubbington R., ... Pařil P., ... Polášek M., ... & Datry T. 2022: Disentangling responses to natural stressor and human impact gradients in river ecosystems across Europe. Journal of Applied Ecology 59: 537–548. PDF
Crabot J., Polášek M., Launay B., Pařil P. & Datry T. 2021: Drying in newly intermittent rivers leads to higher variability of invertebrate communities. Freshwater Biology 66: 730–744. PDF
Datry T., ... Loskotová B., ... Pařil P., ... Polášek M., ... 2021: Securing Biodiversity, Functional Integrity, and Ecosystem Services in Drying River Networks (DRYvER). Research Ideas and Outcomes 7: e77750. PDF
Loskotová B., Straka M., Polášek M., Dostálová A. & Pařil P. 2021: Macroinvertebrate seedbank survival in pristine and nutrient-enriched intermittent streams and its contribution to flow phase communities. Hydrobiologia 848: 1911–1923. PDF
Straka M., Polášek M., Csabai Z., Zweidick O., Graf W., Meyer E.I., Mišíková Elexová E., Lešťáková M. & Pařil P. 2021: Stream drying bioindication in Central Europe: A Biodrought Index accuracy assessment. Ecological Indicators 130: 108045. PDF
Sarremejane R., ... Pařil P., Polášek M., ... & Bonada N. 2020: DISPERSE, a trait database to assess the dispersal potential of European aquatic macroinvertebrates. Scientific data 7: 1–9. PDF
Loskotová B., Straka M. & Pařil P. 2019: Sediment characteristics influence benthic macroinvertebrate vertical migrations and survival under experimental water loss conditions. Fundamental and Applied Limnology 193: 39–49. PDF
Pařil P., Leigh C., Polášek M., Sarremejane R., Řezníčková P., Dostálová A. & Stubbington R. 2019: Short-term streambed drying events alter amphipod population structure in a central European stream. Fundamental and Applied Limnology 193: 51–64. PDF
Pařil P., Polášek M., Loskotová B., Straka M., Crabot J. & Datry T. 2019: An unexpected source of invertebrate community recovery in intermittent streams from a humid continental climate. Freshwater Biology 64: 1971–1983. PDF
Shumilova O., …. Pařil P. …. 2019: Simulating rewetting events in intermittent rivers and ephemeral streams: a global analysis of leached nutrients and organic matter. Global Change Biology 25: 1591–1611. PDF
Straka M., Polášek M., Syrovátka V., Stubbington R., Zahrádková S., ... Pařil P. 2019: Recognition of stream drying based on benthic macroinvertebrates: A new tool in Central Europe. Ecological Indicators 106: 105486. PDF
Datry T. … Pařil P., Polášek M., … 2018: A global analysis of terrestrial plant litter dynamics in non-perennial waterways. Nature Geoscience 5: 497–503. PDF
Stubbington R., Chadd R., Cid N., Csabai Z., Miliša M., Morais M., Munné A., Pařil P. Pešić V., Tziortzisj I., Verdonschot R. C. & Datry T. 2018: Biomonitoring of intermittent rivers and ephemeral streams in Europe: Current practice and priorities to enhance ecological status assessments. Science of the total environment 618: 1096–1113. PDF
Datry T., Singer G., Sauquet E., Capdevilla D. J., Von Schiller D., Subbington R., ... Pařil P. … & Alves M. H. 2017: Science and management of intermittent rivers and ephemeral streams (SMIRES). Research Ideas and Outcomes 3: 1–23. PDF
Pařil P., Syrovátka V., Zahrádková S., Straka M., Polášek M., Němejcová D., Opatřilová L., Šikulová L. & Řezníčková P. 2015: Metodika retrospektivní bioindikace epizod vyschnutí toků na základě analýzy makrozoobentosu. Metodika certifikovaná Ministerstvem životního prostředí dne 21.12. 2015 pod číslem 91808/ENV/15. 34 s.
Zahrádková S., Hájek O., Treml P., Pařil P., Straka M., Němejcová D., Polášek M. & Ondráček P. 2015: Hodnocení rizika vysychání drobných vodních toků v České republice. Vodohospodářské technicko-ekonomické informace 57: 4–16. HTML
Pařil P., Polášek M. & Straka M. 2014: Souprava pro odběr sedimentu z vyschlého dna (Užitný vzor č. 27576). Úřad průmyslového vlastnictví, Praha; Vlastník: Výzkumný ústav vodohospodářský T.G.M. v.v.i.
Obhájené disertační práce
Barbora Loskotová 2022. Aquatic macroinvertebrate persistence in intermittent streams.
Obhájené diplomové práce
Alena Dostálová 2018. Vliv vysychání toků na populační strukturu a fekunditu blešivce potočního (Gammarus fossarum).
Jindřich Havelka 2018. Potenciál dna vysychavých toků pro obnovu populací vodních bezobratlých po obnovení průtoku.
Barbora Loskotová 2017. Možnosti využití makrozoobentosu z vyschlého dna pro indikaci doby vyschnutí toku.
Jiří Habarta 2016. Potenciální využití pošvatek (Plecoptera) pro bioindikaci vysychavých toků.
Eva Hanáková 2012. Změny prostorové distribuce makro- a meiobentosu v dnových sedimentech vysychavých toků.
Veronika Guziurová 2009. Sezónní dynamika makrozoobentosu intermitentního toku.
Jitka Krajčová 2009. Migrace makrozoobentosu v intermitentním toku.
Jana Zavadilová 2009. Životní strategie blešivce potočního (Gammarus fossarum) v podmínkách intermitentního toku.
Obhájené bakalářské práce
Terezie Rosová 2018. Společenstvo bezobratlých osidlující vyschlé toky zjištěné odchytem do zemních pastí.
Jan Semerád 2018. Vodní toky jako koridory pro přesuny terestrických obratlovců.
Alena Dostálová 2016. Změny struktury populace blešivce potočního (Gammarus fossarum) po vyschnutí toku.
Barbora Loskotová 2015. Odolnost vybraných skupin makrozoobentosu vůči vysychání.
Jiří Habarta 2013. Typy životních cyklů pošvatek (Plecoptera) ve vysychavém toku.
Eva Hanáková 2009. Vertikální distribuce makrozoobentosu vysychavého toku.
Veronika Guziurová 2007. Makrozoobentos intermitentního toku-průběh rekolonizace po vyschnutí.
Jitka Krajčová 2007. Driftová aktivita makrozoobentosu intermitentního toku.
Jana Zavadilová 2007. Změny habitatových preferencí druhu Gammarus fossarum v průběhu vysychání toku.
The foundations of our research team formed during the BIODROUGHT (Drying out of streams during climate change: prediction of risk and biological indication of drought periods as new methods for water resources and landscape management) project in 2012-2015. International cooperation within Europe-wide project SMIRES (Science and Management of Intermittent Rivers & Ephemeral Streams - COST Action CA15113) followed in 2016-2020. These projects focussed on recent impacts of increased stream drying on aquatic macroinvertebrates and other groups (phytobentos, terrestrial invertebrates and vertebrates) that either survive or newly colonize the dynamic intermittent stream habitats.
Grant projects
DryGrad - Effects of DRYing on European river communities: a west-eastern GRADient perspective (acronym, 7AMB17FR011) (2017-2018), MEYS MOBILITY. In conjunction with the INRAE research institute in Lyon, France, this research was focussed on the biota (mainly invertebrates) of intermittent streams within the west-east oceanic-to-continental climatic gradient. We found different responses in stream communities historically adapted to hydrological drought (Mediterranean climate in southern France) vs. stream communities only recently experiencing drought (humid continental climate in the Czech Republic). Further, attention was paid to survival chances in dry streambeds for aquatic invertebrates that presumably do not possess any specialized drought resistant stages.
InterStreaM - Validation of bioindication methods as tools for sustainable management of intermittent streams in Central European region: transfer into practice (LTC17017) (2017-2020), MEYS INTER- EXCELLENCE. In this project we examine the potential of macroinvertebrates as indicators of preceding drought events in streams where effect of drought combines with that of organic pollution. Although the basic effects and mechanisms for these two stressors are quite well understood separately, their interaction has not been studied yet. Presumably their impacts are synergic and not easily distinguishable. We aim to verify the applicability of the existing antecedent drought bioindication approach in organically polluted streams and test it on larger, regional scales (in Hungary and France). We also use laboratory experiments to test the interactive effect of stream drying and organic pollution on the invertebrate seed bank during dry phases. One of the project outputs will be software to evaluate the vulnerability of a stream community to drought under organic pollution.
Most recently (2017-2021), our research team was also involved in the projects DryDivers, focussing on monitoring impacts of anti-drought measures (Stream drying and biodiversity of running waters: the impact of natural conditions and anthropogenic alterations - TITSMZP703) and a project evaluating effects of anthropogenetically induced drought (The impact of artificial snow on biological components of the natural environment on the territory of the Krkonose National Park and its buffer zone - TITSMZP707).
The BIODROUGHT network of sampling sites on intermittent streams is currently included in the project “Climatically promoted homogenization of aquatic invertebrates“ (2020-2023, GA20-17305S), in order to evaluate a long-term community changes in intermittent streams.
Since 2020 we have participated in the global DRYvER (Securing biodiversity, functional integrity and ecosystem services in DRYing rivER networks, 2020-2024) project within the Horizon 2020 program (action 869226) by investigating the hydrology, biotic groups, water management and social perception for one of the most drought impacted Czech catchments of Velicka river.
Group Leader: Petr Pařil
Team Members
Marek Polášek, Michal Straka, Barbora Loskotová, Vendula Polášková, Eva Hanáková, Jan Šupina, David Výravský, Světlana Zahrádková, Zoltán Csabai
Selected Publications
Loskotová B., Straka M., Pernecker B., Dostálová A., Csabai Z., Polášek M. & Pařil P. 2023: Combined effect of stream drying and nutrient enrichment on macroinvertebrate community: experimental study from artificial stream mesocosms. Aquatic Sciences 85: 23. PDF
Sánchez-Montoya M.M., Gómez R., Calvo J.F., Bartonička T., Datry T. & Pařil P. 2022: Ecological values of intermittent rivers for terrestrial vertebrate fauna. Science of The Total Environment 806: 151308. PDF
Schenková J., Horsák M., Polášek M. & Pařil P. 2022: Dry phase duration and periodicity alter clitellate communities in central European intermittent streams. Hydrobiologia 849: 3245–3258. PDF
Stubbington R., ... Pařil P., ... Polášek M., ... & Datry T. 2022: Disentangling responses to natural stressor and human impact gradients in river ecosystems across Europe. Journal of Applied Ecology 59: 537–548. PDF
Crabot J., Polášek M., Launay B., Pařil P. & Datry T. 2021: Drying in newly intermittent rivers leads to higher variability of invertebrate communities. Freshwater Biology 66: 730–744. PDF
Datry T., ... Loskotová B., ... Pařil P., ... Polášek M., ... 2021: Securing Biodiversity, Functional Integrity, and Ecosystem Services in Drying River Networks (DRYvER). Research Ideas and Outcomes 7: e77750. PDF
Loskotová B., Straka M., Polášek M., Dostálová A. & Pařil P. 2021: Macroinvertebrate seedbank survival in pristine and nutrient-enriched intermittent streams and its contribution to flow phase communities. Hydrobiologia 848: 1911–1923. PDF
Straka M., Polášek M., Csabai Z., Zweidick O., Graf W., Meyer E.I., Mišíková Elexová E., Lešťáková M. & Pařil P. 2021: Stream drying bioindication in Central Europe: A Biodrought Index accuracy assessment. Ecological Indicators 130: 108045. PDF
Sarremejane R., ... Pařil P., Polášek M., ... & Bonada N. 2020: DISPERSE, a trait database to assess the dispersal potential of European aquatic macroinvertebrates. Scientific data 7: 1–9. PDF
Loskotová B., Straka M. & Pařil P. 2019: Sediment characteristics influence benthic macroinvertebrate vertical migrations and survival under experimental water loss conditions. Fundamental and Applied Limnology 193: 39–49. PDF
Pařil P., Leigh C., Polášek M., Sarremejane R., Řezníčková P., Dostálová A. & Stubbington R. 2019: Short-term streambed drying events alter amphipod population structure in a central European stream. Fundamental and Applied Limnology 193: 51–64. PDF
Pařil P., Polášek M., Loskotová B., Straka M., Crabot J. & Datry T. 2019: An unexpected source of invertebrate community recovery in intermittent streams from a humid continental climate. Freshwater Biology 64: 1971–1983. PDF
Shumilova O., …. Pařil P. …. 2019: Simulating rewetting events in intermittent rivers and ephemeral streams: a global analysis of leached nutrients and organic matter. Global Change Biology 25: 1591–1611. PDF
Straka M., Polášek M., Syrovátka V., Stubbington R., Zahrádková S., ... Pařil P. 2019: Recognition of stream drying based on benthic macroinvertebrates: A new tool in Central Europe. Ecological Indicators 106: 105486. PDF
Datry T. … Pařil P., Polášek M., … 2018: A global analysis of terrestrial plant litter dynamics in non-perennial waterways. Nature Geoscience 5: 497–503. PDF
Stubbington R., Chadd R., Cid N., Csabai Z., Miliša M., Morais M., Munné A., Pařil P. Pešić V., Tziortzisj I., Verdonschot R. C. & Datry T. 2018: Biomonitoring of intermittent rivers and ephemeral streams in Europe: Current practice and priorities to enhance ecological status assessments. Science of the total environment 618: 1096–1113. PDF
Datry T., Singer G., Sauquet E., Capdevilla D. J., Von Schiller D., Subbington R., ... Pařil P. … & Alves M. H. 2017: Science and management of intermittent rivers and ephemeral streams (SMIRES). Research Ideas and Outcomes 3: 1–23. PDF
Pařil P., Syrovátka V., Zahrádková S., Straka M., Polášek M., Němejcová D., Opatřilová L., Šikulová L. & Řezníčková P. 2015: Metodika retrospektivní bioindikace epizod vyschnutí toků na základě analýzy makrozoobentosu. Metodika certifikovaná Ministerstvem životního prostředí dne 21.12. 2015 pod číslem 91808/ENV/15. 34 s.
Zahrádková S., Hájek O., Treml P., Pařil P., Straka M., Němejcová D., Polášek M. & Ondráček P. 2015: Hodnocení rizika vysychání drobných vodních toků v České republice. Vodohospodářské technicko-ekonomické informace 57: 4–16. HTML
Pařil P., Polášek M. & Straka M. 2014: Souprava pro odběr sedimentu z vyschlého dna (Užitný vzor č. 27576). Úřad průmyslového vlastnictví, Praha; Vlastník: Výzkumný ústav vodohospodářský T.G.M. v.v.i.
Defended Doctoral Thesis
Barbora Loskotová 2022. Aquatic macroinvertebrate persistence in intermittent streams. (in English)
Defended Master Theses (in Czech)
Alena Dostálová 2018. Impact of drying up of streams on population structure and fecundity of freshwater gammarid Gammarus fossarum.
Jindřich Havelka 2018. Potential of intermittent stream bed sediment for recovery of aquatic macroinvertebrate populations after flow resumption.
Barbora Loskotová 2017. Usability of aquatic macroinvertebrates from dry bottom sediments for bioindication of drought duration in stream.
Jiří Habarta 2016. Potential use of stoneflies (Plecoptera) for the bioindication of intermittent streams.
Eva Hanáková 2012. Spatial distribution changes of macro- and meiobenthos in bed sediments of an intermittent stream.
Veronika Guziurová 2009. Seasonal dynamics of macrozoobenthos of an intermittent stream.
Jitka Krajčová 2009. Macrozoobenthos migration in an intermittent stream.
Jana Zavadilová 2009. Life strategy of Gammarus fossarum in an intermittent stream.
Defended Bachelor Theses (in Czech)
Terezie Rosová 2018. The invertebrate assemblage of dry streambeds recorded by use of pitfal traps.
Jan Semerád 2018 Streams as movement corridors for terrestrial vertebrates.
Alena Dostálová 2016. Post-drought changes in population structure of freshwaters shrimp (Gammarus fossarum) in stream.
Barbora Loskotová 2015. Drought resistance of the selected benthic invertebrates.
Jiří Habarta 2013. The life cycle types of stoneflies (Plecoptera) in intermittent stream.
Eva Hanáková 2009. Vertical distribution of water macroinvertebrates in an intermittent stream.
Veronika Guziurová 2007. Macroinvertebrates of the intermittent stream - course of a recolonisation after drought.
Jitka Krajčová 2007. Drift activity of macroinvertebrates in intermittent stream.
Jana Zavadilová 2007. Changes in the habitat preferences of Gammarus fossarum during the drying up of the stream.
