logo
Pracovní skupina hydrobiologie
Ústav botaniky a zoologie | Přírodovědecká fakulta | Masarykova univerzita

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.

Lidé zapojení do projektů

Petr Pařil, Marek Polášek, Barbora Loskotová, Alena Dostálová, Vendula Polášková, Michal Straka, Eva Hanáková, Jan Šupina, Jiří Jakubínský, Světlana Zahrádková, Jan Helešic

Vybrané publikace

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

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

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

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

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

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

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., 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.

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 diplomové a bakalářské práce s tematikou vysychavých toků

Alena Dostálová 2018. Vliv vysychání toků na populační strukturu a fekunditu blešivce potočního (Gammarus fossarum). [DP]

Jindřich Havelka 2018. Potenciál dna vysychavých toků pro obnovu populací vodních bezobratlých po obnovení průtoku. [DP]

Jan Semerád 2018 Vodní toky jako koridory pro přesuny terestrických obratlovců. [BP]

Terezie Rosová 2018. Společenstvo bezobratlých osidlující vyschlé toky zjištěné odchytem do zemních pastí. [BP]

Barbora Loskotová 2017. Možnosti využití makrozoobentosu z vyschlého dna pro indikaci doby vyschnutí toku. [DP]

Jiří Habarta 2016. Potenciální využití pošvatek (Plecoptera) pro bioindikaci vysychavých toků. [DP]

Alena Dostálová 2016. Změny struktury populace blešivce potočního (Gammarus fossarum) po vyschnutí toku. [BP]

Barbora Loskotová 2015. Odolnost vybraných skupin makrozoobentosu vůči vysychání. [BP]

Jiří Habarta 2013. Typy životních cyklů pošvatek (Plecoptera) ve vysychavém toku. [BP]

Eva Hanáková 2012. Změny prostorové distribuce makro- a meiobentosu v dnových sedimentech vysychavých toků [DP]

Eva Hanáková 2009. Vertikální distribuce makrozoobentosu vysychavého toku. [BP]

Jitka Krajčová 2009. Migrace makrozoobentosu v intermitentním toku [DP]

Jana Zavadilová 2009 Životní strategie blešivce potočního (Gammarus fossarum) v podmínkách intermitentního toku. [DP]

Veronika Guziurová 2009. Sezónní dynamika makrozoobentosu intermitentního toku. [DP]

Jana Zavadilová 2007. Změny habitatových preferencí druhu Gammarus fossarum v průběhu vysychání toku. [BP]

Veronika Guziurová 2007. Makrozoobentos intermitentního toku-průběh rekolonizace po vyschnutí. [BP]

Jitka Krajčová 2007 Driftová aktivita makrozoobentosu intermitentního toku. [BP]

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 is 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, Alena Dostálová, Vendula Polášková, Eva Hanáková, David Výravský, Martina Poláková, Jiří Jakubínský, Světlana Zahrádková, Jan Helešic

Selected publications

Crabot J., M. Polášek, B. Launay, P. Pařil & Datry T. 2020: Drying in newly intermittent rivers leads to higher variability of invertebrate communities. Freshwater Biology. PDF link

Sarremejane R., Cid N., Stubbington R., Datry T., Alp M., Cañedo-Argüelles M., Cordero-Rivera A., Csabai Z., Gutiérrez-Cánovas C., Heino J., Forcellini M., Millán A., Paillex A., Pařil P., Polášek M., Tierno de Figueroa J. M., Usseglio-Polatera P., Zamora-Muñoz C. & Bonada N. 2020: DISPERSE, a trait database to assess the dispersal potential of European aquatic macroinvertebrates. Scientific data, 386. PDF link

Pařil, P., Leigh, C., Polášek, M., Sarremejane, R., Řezníčková, P., Dostálová, A., & Stubbington, R. (2018). Short-term streambed drying events alter amphipod population structure in a central European stream. Fundamental and Applied Limnology/Archiv für Hydrobiologie. https://www.ingentaconnect.com/content/schweiz/fal/pre-prints/content-fal000000000000paril1164_prepub;jsessionid=2d6qlqj8o0ksi.x-ic-live-03

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.  (accepted)

Datry, T. …. Pařil, P., Polášek M., …. 2018: A global analysis of terrestrial plant litter dynamics in non-perennial waterways. Nature Geoscience, 5(11): 497-503. https://www.nature.com/articles/s41561-018-0134-4

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. https://riojournal.com/article/21774/

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. (first online 9.1.2019) https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/gcb.14537

Stubbington, R., Chadd, R., Cid, N., Csabai, Z., Miliša, M., Morais, M., Munné, A., Pařil, P. Pešić, V., Tziortzisj, I., Verdonschot, R. C. & T. Datry 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. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969717324865

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(6), 4-16. https://www.vtei.cz/2015/12/hodnoceni-rizika-vysychani-drobnych-vodnich-toku-v-ceske-republice/

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.

Pařil, P., Polášek M. & M. Straka (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.