Hydrobiologický ústav (HBÚ) Biologické centrum Akademie věd České republiky, v.v.i.
Skupina ekologie ryb - Fish Ecology Unit (FishEcU) Specialisté na komplexní ichtyologické průzkumy velkých vnitrozemských vod
Hlavní oblasti expertní činnosti FishEcU: Průzkumy pomocí akustických metod. HBÚ má v průzkumech rybích společenstev pomocí akustických metod více jak 35 letou zkušenost. V současnosti se FishEcU zaměřuje zejména na aplikace horizontálních akustických metod, odhalování limitací akustických metod (vliv akustického šumu, slepých zón a zvukového pole), vztahy mezi velikostí ryb a síly jejich akustického ozvu, akustickou detekci rybích larev a juvenilů, vodních bezobratlých a chováním ryb. Důraz je kladen na kvantitativní stránku průzkmů všech částí a hloubek VVV: povrchové vrstvy jsou prozkoumávány horizontálně, hlubší vrstvy vertikálně orientovanými vysílači. Části VVV, které nejsou vhodné k akustickému průzkumu (litorální habitaty a habitaty slepé zóny blízko dna) jsou vzorkovány jinými metodami (viz níže). Hydroakustické studie skupiny FishEcU jsou prováděny echolotem Simrad EK 60 operujícím s frekvencemi 38, 120, 200 a 400 kHz, a akustickou kamerou Didson (Dual frequency IDentification Sonar) zvláště vhodnou k rozlišení podvodních struktur a chování ryb. FishEcU se také aktivně podílí na zdokonalování sonarové technologie. Ve spolupráci s Univerzitou v Oslo vyvíjí software Sonar 5 určený pro zpracování akustických záznamů.
Zátahové sítě. Od časných osmdesátých let dvacátého století používá FishEcU zátahové sítě v délce až 200 m k pravidelnému vzorkování rybích společenstev litorálních partií VVV. Prováděny jsou zejména noční zátahy, kdy se využívá migrací ryb do příbřežních partií VVV během soumraku. Při limitaci finančními prostředky je tento způsob odlovu nejekonomičtějším způsobem zjištění druhové diverzity a relativní početnosti rybí obsádky VVV. V současnosti FishEcU dokončilo studie výběrovosti tohoto odlovného prostředku. V habitatu volné vody jsou využívány odlovy pomocí 120 m dlouhé a 12 m vysokého košelkového nevodu vyrobeného podle rakouského vzoru (Tischler et al. 2000). Vzorkování takto obří sítí je velmi náročné na pracovní síly, ale dává velmi robustní informace o rybím společenstvu volné vody.
Odlov košelkovým nevodem na nádrži Želivka.
Průzkumné plavidlo Ota Oliva, v přední části s držákem akustických vysílačů.
Vrše a vězence. V používání pasivních lovných prostředků, od plůdkových pastí až po obří vězence přepažující celou šířku přítoku nádrže má HBÚ též velkou tradici. Ačkoliv výběrovost těchto lovných prostředků omezuje jejich použití pro obecné odhady početnosti a druhového složení rybích obsádek, FishEcU je ve VVV používá zejména pro manipulační odlovy nežádoucích rybích druhů a pro studie rybích migrací.
Obří vězenec v přítokové části nádrže Římov.
Tenatní sítě. Nordické mnohoočkové tenatní sítě začaly být HBÚ používány jako standardní lovný prostředek v roce 1998. Nespornou výhodou tohoto odlovného prostředku je možnost standardizovaného vzorkování všech habitatů VVV. Vedle originální nordické sady velikostí ok (5, 6.5, 8, 10, 12.5, 16, 19.5, 24, 29, 35, 43 a 55 mm) je zvláště pro odlovy velkých druhů ryb používána i sada s velikostí ok 70, 90, 110 a 135 mm. V současnosti FishEcU disponuje mnohoočkovými tenatními sítěmi v ploše větší než 6 000 m2 specielně konstruovaných pro vzorkování bentických, ale též epi-, mesoa batypelagických habitatů VVV. Vztah úlovku na jednotu úsilí tenatních sítí a celkového odhadu množství ryb ve VVV patří mezi úkoly, kterým se FishEcU věnuje nejintenzivněji.
Úlovek korušek do mnohoočkových nordických tenatních sítí na holandských nádržích.
Tralování. Jedná se pravděpodobně o nejnáročnější odlovnou metodou používanou k vzorkování VVV. HBÚ pracovalo na vývoji vlečných sítí k odlovům ve volné vodě VVV po více než dvacet let. Opravdový průlom nastal v roce 2001, kdy byl postaven první český trawler (loď určená k vlečení vlečných sítí) Ota Oliva. Od té doby FishEcU rozpracovalo metodiku plůdkového tralování použitelného během celého prvního roku života plůdku. V současnosti HBÚ využívá 12 plůdkových vlečných sítí konstruovaných pro použití jak v pelagickém, tak bentickém habitatu VVV. V nočních hodinách jsou plně použitelné pro kvantitativní průzkumy. Recentně pak došlo k významnému postupu na poli odlovů adultních ryb vlečnými sítěmi v důsledku navázané česko-norské a rakouské spolupráce. V roce 2009 byla pořízena nová vlajková loď – trawler Thor Heyerdahl (pořízení bylo sponzorováno grantem Islandu, Lichtenštejnska a Norska přes finanční mechanismus EEA a Norska).
Odlovy plůdku. FishEcU úspěšně dokončilo vývoj metod vzorkování společenstev tohoročních ryb. Tyto metody zahrnují detekci tohoročků pomocí akustických metod a jejich odlovy ichtyoplanktonními vlečnými sítěmi, plůdkovými zátahovými sítěmi, bodovým elektrolovem či driftovými sítěmi určenými pro odlov larev a časných juvenilních stádií driftujících po proudu. Vedle toho je významnou skutečností dosažení kvantitativnosti odlovů pomocí vlečných plůdkových sítí v habitatu volné vody VVV. Metody jsou používány při studiích přežívání, populačního doplňku a interakcí mezi tohoročními rybami a jejich planktonní potravou.
Driftové sítě instalované v přítokové části nádrže Římov. Vlajková loď – trawler Thor Heyerdahl.
Potravní analýzy. FishEcU se jako součást HBÚ intenzivně věnuje výzkumu role ryb v potravních sítích VVV. Role ryb je sledována jednak z pohledu „bottom-up“ procesů – dostupnost potravy pro ryby za různých podmínek, tak „top-down“ procesů – ryby jako konzumenti predující na nižších trofických úrovních a konsekvence z toho vyplývající jak pro kvalitativní složení těchto úrovní, tak nakonec kvalitu vody. Jsou uplatňovány jak přístupy individuální – potravní efektivita a výběrovost, tak přístupy založené na zhodnocení vlivu celého společenstva – potravní raciony, bioenergetické modelování atd. Studie zaměřené na potravní ekologii ryb a jejich roli v trofických sítích VVV těží z více jak 45 let zkušeností, které HBÚ v tomto směru má.
Chování ryb. Vzorce chování ryb ve VVV jsou doposud málo prostudovány. Aktivity FishEcU se zaměřují zejména na poznání paternů distribuce ryb, horizontální a vertikální migrace, využívání domovských okrsků a chování ryb vůči odlovným prostředkům (únikovost a z toho plynoucí výběrovost). Používány jsou různé akustické techniky sledování, značení ryb, přímé sledování pomocí videotechniky, potápěči či dálkově ovládaným průzkumníkem (ROV).
Echogram sinusoidního plavání ryb, využívaného rybami k lovu zooplanktonní kořisti.
Laboratorní zpracování obsahu zažívadel.
Populační dynamika. Po určení stáří odlovených ryb pomocí skalimetrických metod (čtení otolitů a šupin) je možné data o rybích obsádkách získaná metodami zmíněnými v předchozích odstavcích interpretovat i s ohledem na zastoupení jednotlivých věkových skupin. Z informací o věku, velikosti dosažené v určitém věku a absolutní početnosti ryb je možné získat údaje o přežívání jednotlivých věkových kohort, produkci případně eliminaci rybí biomasy. Věkové složení populace daného druhu odráží též míru reprodukční úspěšnosti a míru přežívání tohoto druhu za určitých podmínek. Celková informace pak dovoluje odhadnout či určit vyváženou strategii obhospodařování rybího společenstva v závislosti na zvolených prioritách – ochrana a podpora určitých druhů, rybolov, kvalita vody atd.
Echogram vodních makrofyt z jezera Neusiedlersee (horizontální akustické sledování).
Komplexní průzkumy. Rybí obsádky VVV nejsou za běžných podmínek distribuovány rovnoměrně. Různé druhy a velikostní skupiny mají různé nároky na prostředí, což vede k preferencím různých habitatů. Komplexní průzkum rybí obsádky VVV začíná obvykle sumarizací dostupných habitatů dané VVV. Aby průzkum reprezentoval co nejpřesněji situaci v dané VVV, je třeba vzorkovat všechny důležité habitaty. Jsou-li všechny důležité habitaty ovzorkovány, jsou výsledky složeny do mozaiky rekonstruující distribuci rybí obsádky jako celku se zohledněním různého významu
jednotlivých habitatů. Základními osami komplexního průzkumu jsou obvykle kvantitativní údaje z akustického vzorkování (hustota, početnost, velikostní struktura a biomasa), které jsou doplněny o údaje z ostatních odlovných prostředků použitých v daných habitatech. Konečným výsledkem je celkový obraz rybího společenstva váženým způsobem zohledňující absolutní významnost různých druhů a velikostních skupin.
Schéma habitatů vzorkovaných během průzkumu nádržové soustavy Biesbosch (Nizozemí).
Ostatní studie. FishEcU se zabývá celou řadou dalších témat, jako jsou například průzkumy rybích společenstev v tekoucích vodách pomocí elektrolovu, vlivy různých vodních děl a zejména elektráren na rybí společenstva případně rybolov, průchodnost rybích přechodů na jezech a hrázích vodních děl, vliv znečištění na vodní ekosystémy, průzkumy výskytu makrofyt, složení dna či unikání plynů ze sedimentů pomocí akustických metod, potrava rybožravých predátorů, výskyt chráněných druhů vodních mlžů atd.
Smluvní podmínky FishEcU: Každá zakázka expertní činnosti je řešena smlouvou mezi smluvními partnery, která detaily projektu specifikuje. HBÚ si vyhrazuje veškerá intelektuální práva, zahrnující zejména možnost publikování vědeckých výsledků vzešlých řešením takového projektu. Veškeré metodologické postupy a „know-how“ HBÚ jsou považovány za veřejné a jsou veřejnosti i volně dostupné. Naší politikou je práce na základě naší odbornosti, zkušenosti, čestnosti a rozumných nákladů, a nikoliv na základě tajných postupů. Příjem z expertní činnosti je plně použit na přímé náklady projektů, obnovu materiálu, vývoj nových postupů a mzdy zaměstnanců nepodporovaných institucionálním příjmem. Mezi naše priority pak jednoznačně patří projekty financované a organizované Evropskou unií (např. Rámcová směrnice vodní politiky – Water framework directive).
Hydrobiologický ústav (HBÚ) Biologické centrum Akademie věd České republiky, v.v.i.
Skupina ekologie ryb - Fish Ecology Unit (FishEcU) Specialisté na komplexní ichtyologické průzkumy velkých vnitrozemských vod Kvantitativní a kvalitativní průzkumy rybích společenstev velkých vnitrozemských vod (VVV, plocha až 1 000 km2 a hloubka až stovky metrů) představují největší výzvu v oboru ekologie vodních ekosystémů. Hydrobiologický ústav stál od počátku své existence před rozhodnutím, zda se těmto náročným průzkumům vyhnout či zda vybudovat početný tým expertů z různých oborů ichtyologie, bez kterých není možné se do těchto průzkumů pouštět. Pracovníci oddělení Ekologie ryb a zooplanktonu HBÚ šli nakonec tou druhou, značně náročnější cestou, a vznikla pracovní skupina FishEcU (Fish Ecology Unit), zabývající se: 1. komplexními průzkumy rybích společenstev VVV, zejména nádrží a jezer 2. rolí ryb ve vodních ekosystémech a jejich potravních sítích 3. vzděláváním studentů různých stupňů vysokoškolského studia ekologie ryb Většina aktivit FishEcU je zaměřena na získávání informací o rybí složce vodních společenstev v rámci komplexních limnologických studií prováděných HBÚ na VVV. Tato činnost zahrnuje zejména vysvětlení úlohy ryb v potravních sítích VVV. Dále poskytuje důležité výchozí údaje pro procesy řízení rybích obsádek za účelem podpory rybolovu, biomanipulací, ochrany, případně dalších činností. Výzkumná činnost FishEcU se zaměřuje zejména na odhalení zákonitostí v rozmístění, chování, potravní aktivitě, početnosti a biomase ryb ve VVV. Vedle základního a aplikovaného výzkumu, provádí FishEcU též expertní činnosti v různých oblastech. V minulých letech poskytovaly právě tyto činnosti velmi cenné podněty pro metodologický a profesní růst naší skupiny.
Zjednodušené schéma vzorkovacího úsilí během komplexního průzkumu VVV. Jednotlivé odlovné techniky jsou vysvětleny níže v textu.
Složení týmu a kompetence jednotlivých členů: Roman Baran, Mgr. – sezónní změny distribuce ryb, hydroakustika Petr Blabolil, Mgr. – Rámcová směrnice o vodách, zpracování otolitů, značení ryb, mnohorozměrné analýzy Martin Čech, PhD. – ekologie ichtyoplanktonu, chování ryb, hydroakustika, potrava piscivorních ptáků a savců Vladislav Draštík, PhD. – ekologie ryb v kaskádových nádržích, chování ryb, hydroakustika, analýza rybářského úlovku, mnohorozměrné statistické metody
Jaroslava Frouzová, PhD. – sonarové techniky, odhady velikostí ryb akustickými metodami, zpracování otolitů, hydroakustika vodních bezobratlých, chování ryb
Tomáš Jůza, PhD. – tralování, ekologie plůdkových společenstev, ichtyoplankton, určování věku a komparativní analýzy růstu ryb
Michal Kratochvíl, Mgr. – ekologie plůdkových společenstev, ichtyoplankton, elektrolov, potravní analýzy Jan Kubečka, Prof., ředitel HBÚ – ekologie ryb obecně, sonarové techniky, komplexní průzkumy rybích společenstev, populační dynamika
Josef Matěna, Doc. – ekologie ryb obecně, potravní ekologie, faunistika, bentos, ekologie pakomárů Milan Muška, Mgr. – hydroakustika, diurnální změny distribuce ryb Jiří Peterka, PhD. – komplexní průzkumy rybích společenstev, sukcese rybích společenstev důlních jezer, podvodní fotoa videotechniky, ekologie vodních mlžů
Zdeněk Prachař – údržba terénního vybavení, lodí a stanice na nádrži Římov Marie Prchalová, PhD. – chování ryb, efektivita a výběrovost tenatních sítí, migrace ryb, mnohorozměrné statistické metody Milan Říha, PhD. – chování a distribuce ryb, kvantitativní odlovné metody Jaromír Seďa, PhD. – ekologie zooplanktonu, obecná limnologie, rozmnožování perlooček rodu Daphnia, interakce zooplankton/ryby
Kateřina Soukalová, Mgr. – skalimetrické analýzy (zpracování a čtení otolitů a šupin), konferenční sekretářka Michal Tušer, Mgr. – hydroakustika, odhady velikostí ryb akustickými metodami Ivana Vaníčková, Mgr. – ekologie zooplanktonu, potrava ryb, analýzy tukových zásob Mojmír Vašek, PhD. – potravní ekologie, odhady denního racionu a energetické spotřeby, chování a distribuce ryb, plůdková společenstva, ekologie zooplanktonu
Vybrané referenční lokality a případové studie provedené pracovníky FishEcU: • Fláje, Klíčava, Lipno, Nové Mlýny I, Nové Mlýny II, Nové Mlýny III, Nýrsko, Orlík, Římov, Seč, Slapy, Těrlicko, Vranov, Želivka, Žermanice a další nádrže v České reublice • Nádrže Vltavské kaskády a řeka Vltava pod touto kaskádou, Česká republika • Acidifikovaná jezera a nádrže na Šumavě a v Jizerských horách, Česká republika • Průzkum 200 km řeky Labe, Česká republika a Německo • Biomanipulovaný Bolevecký rybník, Česká republika • Velká mělká jezera: Nesiderské jezero, Rakousko a Balaton, Maďarsko • Ledovcová jezera: Wallersee, Hallstättersee (Rakousko), Feldberger Haussee, Stechlin a Werbellinsee (Německo)
Hydrobiologický ústav Biologické centrum AV ČR, v.v.i. Na Sádkách 7 370 05 České Budějovice Česká republika
• Nádrže Biesbosch, Nizozemsko • Nádrže Ebro a Aracena, Španělsko • Nádrže Thames Valley a Anglian Water Reservoirs, Spojené království • Hydroakustický průzkum řek Temže a Great Ouse, Spojené království • Loch Ness a další Skotská jezera • Nádrž Ubol Ratana, Thajsko • Jezero Taal, Filipíny • Nádrže Victoria, Minneryia a Udawalawe, Srí Lanka • Jezero Turkana, Keňa • Nádrže Carite, Guajataca, Lucchetti a Dos Bocas, Portoriko
Kontakt: Jiří Peterka PhD. tel.: +420 387 775 854 GSM: +420 732 209 506 fax: +420 385 310 248 e-mail: fi
[email protected] www.fishecu.cz
