Světelné znečištění způsobené umělým osvětlením sjezdovek v Krkonošském národním parku

Bujalský L., Březina S., Matějíček L. & Frouz J. 2014: Světelné znečištění způsobené umělým osvětlením sjezdovek v Krkonošském národním parku. Opera Corcontica 51: 109–124.

Světelné znečištění způsobené umělým osvětlením sjezdovek v Krkonošském národním parku Light pollution caused by artificial illumination on downhill ski tracks in the Krkonoše Mts National Park Luděk Bujalský1, Stanislav Březina2, Luboš Matějíček1 & Jan Frouz1 1 Ústav pro životní prostředí, Přírodovědecká fakulta Univerzity Karlovy, Benátská 2, 128 01, Praha 2, CZ, [email protected], 2

[email protected], [email protected] Správa Krkonošského národního parku, Dobrovského 3, 543 01, Vrchlabí, CZ, [email protected]

Abstrakt V předložené studii jsme se snažili zjistit dosah světla generovaného osvětlením sjezdovek v Krkonošském národním parku a identifikovat hlavní faktory, které šíření ovlivňují. Měření probíhala na 56 transektech, vedoucích po vrstevnicích od deseti osvětlených sjezdovek, a rovněž na jejich protisvazích. Většina výsledků byla získána při zatažené obloze. Tři nejosvětlenější sjezdovky dosahovaly maxima osvětlení ozařující sjezdovou plochu přes 200 luxů (lx), maximální osvětlení nejméně osvětlená sjezdovky dosahovalo 19,5 lx. Zásadním faktorem ovlivňujícím vzdálenost šíření světla bylo počasí. V závislosti na celkových světelných emisích ze sjezdovky může za mlhy hodnota osvětlení v krajině poklesnout z nepřirozeně vysokých hodnot na kritickou hranici 0,1 lx (tj. intenzitu světla z Měsíce v úplňku) až několik kilometrů od zdrojových lamp intenzivně osvětlené sjezdovky, i když z daného místa není sjezdovka přímo patrná. To je řádově dále než za jasného počasí. Velkou roli hraje okolní prostředí: ve smrkovém porostu s větvemi blízko u země klesá osvětlení asi 5× rychleji než na otevřené planině. Intenzita osvětlení protisvahů vzdálených 0,4–2,9 km klesla vypnutím sjezdových lamp v průměru osmkrát, přestože měření byla ovlivněna i osvětlením z blízkých center krkonošských obcí. Naše výsledky podpořily dřívější zjištění, že za nepříznivého počasí může být světly z intenzivně osvětlených sjezdovek ovlivněno prakticky celé území národního parku, a že intenzita jejich osvětlení je díky srovnání se situací na méně osvětlených sjezdovkách těžko ospravedlnitelná péčí o bezpečnost lyžařů. Klíčová slova: sjezdové lyžování, rekreace, antropogenní vlivy, fragmentace lesa, krajinný ráz, tma

Abstract The aim of this study was to measure the spreading of light from lamps illuminating downhill ski tracks in the Krkonoše Mts National Park (NE part of the Czech Republic) and to identify the main factors which affect its spreading distance. We measured light on 56 transects leading from 10 ski tracks along the contour lines and on slopes facing the illuminated slopes (counter slopes). Most of the data were collected under overcast sky. The surfaces of the three most intensively illuminated ski tracks were illuminated by more than 200 luxs (lx), the least illuminated ones by 19.5 lx on their surface. Weather was the key predictor of light spreading distance. Measurement near ski tracks in Janské Lázně under clear and foggy conditions showed that the amount of light can be increased ten times by fog. Surrounding land cover also played a big role. Light intensity decreased five times quicker in spruce forests with branches reaching almost to the snow surface than on open plains without any forest cover. On average, light intensity on counter slopes 0.4–2.9 km distant from lamps on ski tracks decreased eight times immediately after the lamps had been switched off. This happened in spite of the measurements being influenced by light emissions from the nearby settlement centre. Our results confirmed previous findings that lamps on the illuminated ski tracks can influence almost the whole Krkonoše Mts under unfavourable weather conditions, and the intensity of their illumination cannot be justified by safety reasons as indicated by low illumination of other studied ski tracks. Keywords: downhill track skiing, recreation, mountain ecosystems, anthropogenic influences, forest fragmentation, landscape

110

Opera Corcontica 51 / 2014

Úvod V minulém století se používání, rozsah a intenzita umělého nočního osvětlení zvýšily do té míry, že mnoho autorů začalo používat termín světelné znečištění (Harisada & Schreuder 2004). O světelném znečištění bylo diskutováno hlavně v souvislosti s vysokou spotřebou energie a negativními vlivy na možnost astronomických pozorování (Harisada & Schreuder 2004) a na vnímání noční krajiny (Brychtová et al. 2005, Krause et al. 2005). Světlo však výrazně ovlivňuje mnoho přírodních procesů a má také významné důsledky pro biologii a ekologii mnoha druhů (Cinzano 2000, Rich & Longcore 2006). U živočichů, vzhledem k ústřední roli zraku při jejich orientaci a řízení cirkadiánních, cirkanuálních a dalších rytmů, ovlivňujících jejich chování, není překvapivé, že světlo na ně má značný vliv (Adamany & Salmon 1997, Placyk & Graves 2001, Gauthreaux & Belser 2006, Pollard 2006). Přitahování či odpuzování zvířat umělým osvětlením může nastolit změny v načasování a způsobu získávání potravy, v reprodukčních vzorcích, komunikaci atd. (Jaeger & Hailman 1973, 1974; Evans & Ogden 1996; Drewien 1999). Umělé noční osvětlení do značné míry posunuje fenologii u populací městských ptáků (Pollard 2006, Molenaar et al. 2005). Uměle přidané světlo narušuje mezidruhové interakce, které se vyvinuly v přírodních podmínkách střídání světla a tmy, což má závažné důsledky i pro ekologii společenstev (Longcore & Rich 2004). Hranice intenzity osvětlení, která má na obratlovce biologický vliv, zatím nebyla podrobně zkoumána, jisté však je, že se u různých druhů liší. V přírodě jsou dokonce známy i takové extrémy, kdy se například rosnička hádavá (Hyla squirrela) orientuje a vyhledává potravu při intenzitách osvětlení klesajících k 10−5 luxů (lx) a v přírodních podmínkách přestává s příjmem potravy při osvětlenosti nad 10−3 lx. Ropucha západoamerická (Bufo boreas) a ocasatka americká (Ascapus truei) se živí při intenzitách osvětlení mezi 10−1 lx a 10−5 lx, ocasatka přijímá potravu jen do osvětlenosti menší než 10−5 lx, tato hodnota charakterizuje nejtmavší část noci. U řady vodních bezobratlých stačí světlo půlměsíce (< 10−1 lx), aby ovlivnilo jejich vertikální distribuci (Dodson 1990, Hailman 1984, Buchanan 1998). Významný biologický vliv na většinu živočichů má úplněk, který odpovídá

intenzitě osvětlení 0,1 lx (Wolfe & Summerlin 1989, Buchanan 1993, Rahman et al. 2000, Yamamoto et al. 2008, Grant et al. 2009). V souvislosti s negativními vlivy osvětlení je často zmiňovaná především městská či příměstská krajina (Rich & Longcore 2006). Místy, která jsou v této souvislosti uváděna méně často, jsou okolí sjezdových tratí. Přitom například z Krkonoš existují údaje o vysokých emisích světla z lamp do okolí osvětlených sjezdovek (Brychtová et al. 2005, Hollan 2006a), nacházejících se v sousedství smrkových porostů a relativní blízkosti subalpínského bezlesí. Tyto ekosystémy hostí celou řadu přezimujících živočichů (např. Flousek et al. 2007a a údaje uvedené níže v tomto textu), kteří mohou být světlem potenciálně ovlivněni. Cílem této studie bylo proto v Krkonoších zjistit, do jaké míry světlo generované osvětlenými sjezdovkami zasáhne okolní krajinu, a identifikovat hlavní faktory, které ovlivňují množství umělého světla šířícího se okolní krajinou. Studie shrnuje nejdůležitější výsledky diplomové práce jednoho ze spoluautorů příspěvku (Bujalský 2010).

Materiál a metodika Studované území Krkonošský národní park (KRNAP) se rozprostírá v severovýchodní části České republiky při hranici s Polskem. Jeho rozloha činí společně s ochranným pásmem 54 969 ha. Jádrem jeho ochrany jsou subalpínské a alpínské ekosystémy nad horní hranicí lesa v 1. a 2. zóně NP (více viz např. Flousek et al. 2007b). Krkonoše jsou též naší největší lyžařskou oblastí. Nachází se zde 260 lanovek a vleků s celkovou přepravní kapacitou přesahující 101 000 osob/h, přes 150 sjezdových tratí a lyžařských svahů o souhrnné délce kolem 165 km. Během zimy je 24 sjezdových tratí o celkové délce 28,4 km (asi 18 % z celkové délky sjezdových tratí v Krkonoších) v rozmezí od 18.00 do 22.00 osvětleno (všechny informace v tomto odstavci platí pro rok 2010 a vycházejí z informací internetového portálu Holidayinfo [2010]). Sjezdovky jsou v Krkonoších umístěny ve 3. zóně NP a v ochranném pásmu (s výjimkou Lysé hory, která zasahuje do 1. zóny NP), a to v submontánním až

Bujalský et al.: UMĚLÉ OSVĚTLENÍ KRKONOŠSKÝCH SJEZDOVEK

111

Tab. 1. Základní údaje o studovaných sjezdovkách a naměřené hodnoty intenzity osvětlení (v luxech). Vysvětlivky: OP – ochranné pásmo. Tab. 1. Basic information about the studied downhill ski-tracks and measured values of light intensity (in luxs). Abbreviations: OP – buffer zone, 3. zóna – transition zone. Umístění a jméno sjezdovky / Location and name of downhill ski track

Nadmořská výška (m n. m.) / Altitude (m a. s.l.)

Zóna ochrany / Protection zone

Vítkovice, Aldrov

640–770

OP

6

13,2

19,5

Janské Lázně, Košťálka

650–760

OP

2

23,6

41,0

32,3

Velká Úpa, Portášky

750–1 100

3. zóna, OP

2

63,3

63,3

63,3

Harrachov, osvětlená

710–790

OP

79,2

Počet transektů / Number of transects

Nejslabší lokální maximum intenzity osvětlení / The lowest local maximum of illuminance

Maximální intenzita osvětlení na sjezdovce / Maximum light intensity on downhill ski track

Průměrná hodnota lokálního maxima intenzity osvětlení / Average local maxima of lluminance 15,0

1

79,2

79,2

17

56,9

130,0

85,1

OP

1

87,3

87,3

87,3

570–770

OP

11

47,7

251,3

106,2

850–1 080

3. zóna, OP

9

49,0

259,0

153,1

Janské Lázně, Protěž

720–1 250

3. zóna, OP

10

31,7

184,5

156,8

Benecko, Kejnos

670–850

OP

2

268,0

306,0

287,0

Špindlerův Mlýn, Hromovka 700–1 170

3. zóna, OP

Janské Lázně, Duncan

560–630

Herlíkovice, Školní Pec pod Sněžkou, Javor

montánním výškovém stupni (základní údaje pro studované sjezdovky viz Tab. 1). Podle odečtu z mapy jsou v současné době nejvýše položenými „sjezdovkovými“ osvětlovacími tělesy světelné zdroje umístěné v nadmořské výšce přibližně 1 000 m (sjezdovka Protěž v Janských Lázních), 1 030 m (Hromovka ve Špindlerově Mlýně) a 1 070 m (Javor v Peci pod Sněžkou). Krkonošské sjezdovky jsou ve své většině obklopeny smrkovým lesem (smrk ztepilý – Picea abies) o různém stupni přirozenosti a v různých věkových fázích, s příměsí buku (Fagus sylvatica) a dalších dřevin. Méně často pak vedou sjezdové tratě lučními porosty (a samozřejmě různě hustou zástavbou). Ze savců, kteří potenciálně mohou být ovlivněni zvýšenou hladinou osvětlení, protože žijí v krkonošských jehličnatých lesích i v zimě či v časném jaře, jmenujme v první řadě obecně se vyskytující velké savce – jelena lesního (Cervus elaphus), srnce obecného (Capreolus capreolus), lišku obecnou (Vulpes vulpes), prase divoké (Sus scrofa), kunu lesní (Martes martes) atd. (Flousek et al. 2007a). Nutné je ale zmínit i rysa ostrovida (Lynx lynx) – zvláště chráněný druh v kategorii silně ohrožený podle Vyhlášky 395/1992 Sb. (dále uvádíme jen stupně ohrožení), chráněného zároveň Bernskou konvencí a evropskou směrnicí o stanovištích 92/43/ EEC, jehož přítomnost byla v poslední době na území Krkonoš mnohokrát potvrzena (Flousek, ústní sdě-

lení). Další potenciálně dotčenou skupinou živočichů jsou v krkonošské přírodě zimující ptáci. Jedná se především o tetřívka obecného (Tetrao tetrix), silně ohrožený ptačí druh chráněný i evropskou směrnicí o ptácích 92/43/EEC. Z dalších ptačích druhů přezimují v krkonošských lesích zejména sovy a šplhavci (Flousek & Gramsz 1999) – sýc rousný (Aegolius funereus, silně ohrožený, ochrana směrnicí 79/409/ EEC), kulíšek nejmenší (Glaucidium passerinum, silně ohrožený, 79/409/EEC), výr velký (Bubo bubo, ohrožený), puštík obecný (Strix aluco), kalous ušatý (Asio otus), datlík tříprstý (Picoides tridactylus, silně ohrožený, 79/409/EEC), datel černý (Dryocopus martius, ochrana směrnicí 79/409/EEC), žluna šedá (P. canus, ochrana směrnicí 79/409/EEC), žluna zelená (Picus viridis), strakapoud malý (Dendrocopos minor) a velký (D. major). Tetřev hlušec (Tetrao urogallus, kriticky ohrožený druh) ještě donedávna v Krkonoších přežíval a jeho návrat sem ještě stále není vyloučen.

Sběr dat Měření probíhala během prosince až března v zimních sezónách 2008/2009, 2009/2010 a 2010/2011 na deseti sjezdovkách, nacházejících se v osmi největších zimních střediscích (Špindlerův Mlýn, Pec pod Sněžkou, Janské Lázně, Herlíkovice, Vítkovice, Harrachov, Velká Úpa a Benecko) rozmístěných podél

112


Obr. 1. Srovnání měření dvou luxmetrů, s kterými bylo měřeno simultánně na různých typech transektů. Fig. 1. Comparison of the two luxmeters, which were used for simultaneous measurements on different transects.

celého pohoří. Délka sledovaných sjezdovek se pohybovala od 300 do 1 500 m, šířka od 60 do 200 m (další základní informace o jednotlivých sjezdovkách viz Tab. 1). Na každé z těchto sjezdovek jsme po vrstevnici vytyčili 1–13 transektů (zejména v závislosti na heterogenitě okolního prostředí), na kterých jsme v pravidelných odstupech (viz níže) zaznamenávali hodnoty osvětlení. Transekty byly založeny jak ve směru svitu šikmo ukloněných reflektorů, tak proti směru jejich svícení. Celkově bylo měření provedeno na 559 bodech (6–19 b./transekt) umístěných na 56 transektech, a to vždy na povrchu sněhu a ve výšce 1,5 m nad povrchem sněhu. Měření byla prováděna za bezměsíčních nocí. Některé transekty byly přeměřovány vícekrát v souladu s měnícími se podmínkami počasí. Každý transekt vedl po vrstevnici v homogenním prostředí. Pro měření byly vybrány čtyři nejběžnější typy prostředí: otevřená planina (plocha bez výskytu stromů), uzavřený smrkový porost (velké stromy s větvemi sahajícími až k zemi), otevřený smrkový porost (větve se vyskytují jen v horní třetině stromů) a uzavřený mladý smrkový porost. Cílem bylo zaznamenat šíření světla ve variabilním prostředí v okolí sjezdovek. Prvním krokem při založení transektu byl výběr vhodného místa s reprezentativním výskytem studovaného prostředí v přístupném terénu. Dále jsme na sjezdovce pomocí Sky quality metru (SQM) stanovili nejintenzivněji ozářenou plochu (1. bod transektu), od které transekt pokračoval na okraj sjezdovky, kde byl vždy druhý měřící bod. Poté následovaly další 4 body v rozmezí 10 metrů, následně se rozestupy

dalších 3 úseků zvětšily na 33 m a v případě další potřeby na 65 m až do hranice měřitelnosti, což byly hodnoty okolo 0,01 lx. Osvětlení každého bodu bylo změřeno citlivým luxmetrem Extech EA 30. Z důvodu pozdější možnosti zanesení sítě bodů do map a kvůli orientaci byly zaznamenány souřadnice každého bodu pomocí přístroje GPS TRIMBLE GeoXT; postprocesing probíhal v programu Pathfinderoffice. Vzhledem k tomu, že se nám v sezóně 2010/2011 podařilo získat ještě citlivější a přesnější luxmetr MINI-LUX než dříve používaný Extech EA 30, rozhodli jsme se použít tento přístroj k přeměření vybraných transektů a ověření přesnosti předešlých měření. Srovnání výsledků měření obou luxmetrů ukázalo těsnou korelaci mezi citlivějším přístrojem MINI-LUX a přístrojem Extech EA 30, alespoň v rozmezí vyšších, v tomto textu zmiňovaných hodnot osvětlení v řádech desetin luxů (Obr. 1). Zde je však nutné zdůraznit, že pro naše účely bylo důležitější relativní porovnání hodnot šíření světla za různých podmínek a v různých typech prostředí než absolutní hodnoty osvětlení. Zmíněné důvody nás vedli k rozhodnutí použít všechny údaje získané pomocí luxmetru Extech EA 30, přestože jsme neověřili korelace měření s přesnějším přístrojem při nižších hodnotách osvětlení než přibližně 0,8 lx.

Zpracování dat Hodnoty intenzity osvětlení naměřené v terénu byly použity pro vytvoření grafů vyjadřujících vztah mezi vzdáleností od sjezdovky a intenzitou osvětlení pro každý transekt. Tento vztah byl na logaritmické škále lineární. Lineárního trendu bylo využito pro dopočet vzdálenosti, ve které na každém transektu světlo dosahuje intenzity 0,1 lx. Tato krajní hodnota byla zvolena z důvodu souladu s intenzitou svitu měsíce v úplňku a jeho předpokládanými biologickými účinky (Gilbert 1991, Lowry et al. 2007 a výše zmíněné práce). Pro zhodnocení kombinovaného efektu typu okolního prostředí, směru světla a intenzity svícení reflektorů (reprezentované maximálními hodnotami osvětlení na ploše sjezdovky na daném transektu) v souvislosti s dosvitem světla byly užity zobecněné lineární modely (GLM). Jednosměrná ANOVA byla následně využita k porovnání vzdálenosti, do které se šíří světlo v jednotlivých typech prostředí. Vzhledem k tomu, že jasných nocí a nocí s mlhou bylo v našem souboru málo


113

Tab. 2. Základní informace o studovaných protisvazích a naměřené hodnoty intenzity osvětlení (v luxech). Tab. 2. Basic information about the slopes heading to downhill ski track slopes and measured values of light intensity (in luxs). Umístění a jméno sjezdovky / Location and name of downhill ski track

Vzdálenost vzdušnou čarou / Aerial distance (km)

Intenzita osvětlení před zhasnutím sjezdovek / Light intensity before lights switching-off

Intenzita osvětlení po zhasnutím sjezdovek / Light intensity after lights switching-off

Benecko, Kejnos

1,2

0,10

0,03

Herlíkovice, Školní

1,8

0,29

0,03

2,25

0,12

0,03

2,9

0,15

0,09

Janské Lázně, Protěž

2,5

0,04

0,02

Pec pod Sněžkou, Javor

0,4

2,00

0,68

0,5

1,90

0,04

0,6

0,90

0,04

Špindlerův Mlýn, Hromovka

1,8

0,20

0,10

2,0

0,16

0,09

Harrachov, osvětlená

1,2

0,22

0,09

Strážné, Kotva

0,5

0,50

0,08

Dolní Dvůr, Skipark

0,4

0,15

0,05

na to, aby analýza GLM modelu smysluplně posoudila vliv tohoto faktoru na vzdálenost šíření světla, použili jsme pouze data ze zatažených nocí, kterých byla většina. Výšku oblačnosti jsme nezaznamenávali. Vliv počasí na šíření světla byl hodnocen na jednom určitém transektu, kde jsme měřili intenzitu osvětlení krátce po sobě za dvou zcela rozdílných typů počasí (jasno vs. zataženo, mlha). Vliv umělých světelných zdrojů z lyžařského svahu na světelnou situaci protějších svahů (viz Tab. 2) jsme nemohli měřit jednorázově, protože mezi sjezdovkou a protějším svahem se vyskytovaly další zdroje veřejného a jiného osvětlení, které by údaje zkreslovaly. K odhadu tohoto efektu jsme tedy měřili intenzitu osvětlení na protějším svahu krátce před a krátce po vypnutí světel na sjezdovce. Rozdíl následně udává velikost intenzity osvětlení přidaného světla pocházejícího ze sjezdovky. Statistické výpočty byly provedeny pomocí programu Statistica 5.5. Snažili jsme se postihnout i plochu v okolí sjezdovky, která by mohla být zasažena světelným znečištěním. Toho jsme dosáhli projekcí okolí sjezdové trati Hromovka ve Špindlerově Mlýně, přímo ovlivněné umělým světlem, na turistickou mapu Krkonoš s využitím programu ArcGIS. GPS souřadnice bodů ze 17 transektů naměřených v terénu na sjezdovce Hromovka byly rovněž převedeny do mapy.

Podle vzdálenosti intenzity dosvitu každého transektu byl vytyčen polygon, jehož vymezení odpovídá ploše přímo zasažené světlem s intenzitou 0,1 lx. Rovněž stanovení tohoto polygonu vycházelo z dat získaných měřením při zatažené obloze.

Výsledky Průměrná hodnota lokálních maximálních intenzit osvětlení plochy sjezdovek byla 106,5±74 lx (průměr ± sd; n=10) přímo na povrchu sněhu a 120±79 lx ve výšce 1,5 m nad povrchem. Maximální hodnota osvětlení – 390 lx, byla naměřena na sjezdovce Kejnos na Benecku. Nejnižší hodnoty byly naměřeny ve Vítkovicích, Aldrově, kde se průměrné hodnoty maxim pohybovaly okolo 15 lx (Tab. 1). Při měření na jednom určitém transektu v průběhu jedné noci na otevřené planině po směru svícení jsme zjistili, že dosvit světla je výrazně větší za mlhy než za jasného počasí (Obr. 2). Zatímco za jasného počasí bylo dosaženo intenzity osvětlení 0,1 lx ve vzdálenosti 282 m od sjezdovky, za mlhy zde činila horizontální osvětlenost 1 lx. Ještě 1 km daleko od sjezdovky dosáhla za mlhy intenzita osvětlení přes 0,7 lx, zatímco za jasného počasí zde bylo osvětlení pod hranicí měřitelnosti pomocí našich přístrojů (podle

114


Obr. 2. Vztah mezi log osvětlení a log vzdálenosti od zdroje světla podél transektu na sjezdovce Protěž v Jánských Lázních jdoucí přes otevřenou planinu od osvětlené sjezdovky, po směru svícení, za jasného počasí a v mlze. Data byla shromážděna ve večerních hodinách 23. února 2009. Interval měření mezi těmito dvěma extrémy byl < 1 hod. Fig. 2. Relationship between light intensity (“osvětlení”) and the distance from the light source (“vzdálenost”) along the transect on the Protěž downhill ski track in Janské Lázně (log scale). The transect leads across the open plain in the direction of light emission under the clear and foggy weather, respectively. The data were collected in the evening hours of 23 February 2009 in less than a one hour interval.

projekce trendu z grafu by zde hodnota osvětlení dosáhla 0,02 lx). Efekt mlhy na intenzitu osvětlení se zvětšoval se vzrůstající vzdáleností od sjezdovky – zatímco 100 m od sjezdovky byl rozdíl v intenzitě osvětlení za mlhy a jasného počasí asi pětinásobný oproti intenzitě osvětlení za jasného počasí, 300 m od sjezdovky byl rozdíl již desetinásobný. Porovnání vlivu směru světla, typu prostředí v okolí sjezdovky a maximální intenzity osvětlení na ploše sjezdovky (faktor počasí nebyl zahrnut; zdůvodnění viz Metodika) pomocí GLM ukázalo (Tab. 3), že typ prostředí je jediný faktor, který má signifikantní efekt na dosvit světla podél transektů (p=0,0001 pro hodnoty měřené přímo na povrchu i pro ty 1,5 m nad sněhem). Směr osvětlení (p=0,058 resp. 0,070 pro 0 m resp. pro 1,5 m nad povrchem) ani maximální inten-

zita osvětlení na ploše sjezdovky (p=0,058 resp. 0,080 pro 0 m resp. pro 1,5 m nad povrchem) neměly statisticky významný vliv na vzdálenost od sjezdovky, kde osvětlení dosahuje hodnoty 0,1 lx (GLM). Porovnáme-li však vzdálenost šíření světla jen mezi několika různě intenzivně osvětlenými sjezdovkami za srovnatelných podmínek, efekt intenzity osvětlení je zřejmý: u spoře osvětlené sjezdovky ve Vítkovicích – Aldrově (viz Tab. 1) dosáhlo světlo intenzity 0,1 lx v zataženém počasí s mírným sněžením již ve vzdálenosti 288 m, zatímco u několikanásobně intenzivněji osvětlené sjezdovky Špindlerův Mlýn – Hromovka bylo této hodnoty dosaženo za stejného počasí až ve vzdálenosti 794 m. Srovnání šíření světla různými typy okolního prostředí ukazuje, že nejdále se světlo šíří přes planinu, v některých případech bylo dosaženo intenzity

Tab. 3. Výsledky testování účinky typu okolního prostředí, orientace a počáteční intenzity osvětlení (reprezentované maximální hodnotou osvětlení plochy sjezdovky) na vzdálenost dosvitu s intenzitou osvětlení > 0,1 lx ve výšce 1,5 m nad povrchem pomocí zobecněných lineárních modelů. Tab. 3. Results of a general linear model testing the effects of individual types of habitats, direction and initial intensity of light emission (represented by the maximum illumination on the surface of a downhill ski track) on distance in which the light intensity decreases to 0.1 lx. Results shown for 1.5 m above the ground. Zdroj variance / Source of variation

Df

Počet transektů / Number of transects

Signifikance (P) / Significance

Okolní prostředí / Land cover in surroundings

3

52

0,0001

Orientace světel / Light direction

1

52

0,058

Počáteční intenzita osvětlení / Initial light intensity

1

52

0,058


115

Obr. 3. Průměrný dosvit světla (vzdálenost podél transektů s intenzitou osvětlení > 0,1 lx v okolí sjezdovek), který je ovlivněný typem okolního prostředí (otevřená planina, uzavřený smrkový porost, otevřený smrkový porost a mladý smrkový porost) a orientací transektu ve vztahu ke směru osvětlení (ve směru nebo proti směru) a) na úrovni terénu, za b) 1,5 m nad ním. p>0,05, jednosměrná ANOVA, Sheffe post hoc test. Fig. 3. Average maximum distance of light emission (the distance with the intensity of light greater than 0.1 lx in the surroundings of the downhill ski tracks) influenced by the type of surrounding land cover (open plain, closed spruce forest and young spruce forest) and by the direction of light emission (in direction and against the direction of the emission) at ground level (a) and 1.5m above the ground (b) p>0.05, one-way ANOVA, Sheffe post hoc test.

osvětlení 0,1 lx až ve vzdálenosti 1 km od sjezdovky – průměrně 527±257 m od maximálního osvětlení na sjezdovce po směru svícení a 414±317 m proti směru svícení. Nejblíže od sjezdovky byla tato hranice v uzavřeném smrkovém porostu, který se nacházel proti směru svícení 68±17 m (Obr. 3). Světlo se šíří dále po směru svícení než v protisměru, i když i protisměrné hodnoty jsou překvapivě velké (Obr. 3). Intenzita osvětlení byla obecně větší ve výšce 1,5 m nad zemí než přímo na zemi (Obr. 3a, b). Na Obr. 4 jsou shrnuty výsledky naměřené na protilehlých svazích k osvětleným sjezdovkám (viz též Tab. 2). Osvětlená sjezdovka často zvyšovala intenzitu osvětlení na protějších svazích na hodnotu > 0,1 lx do vzdálenosti překračující 1 km. I v případě protilehlých svahů bylo počítáno s osvětleností horizontální. Extrémem byl v tomto kontextu vliv osvětlení sjezdovky Javor, kde jsme na svahu vzdáleném 0,4 km naměřili intenzitu osvětlení 1,9 lx. Pozoruhodná je i hodnota

0,29 lx ve vzdálenosti 1,8 km od sjezdovky Herlíkovice – Školní. Tyto hodnoty byly z velké části dosaženy v důsledku osvětlení na sjezdovkách – naproti Javoru klesly hodnoty osvětlení po vypnutí lamp na sjezdovce 48× (!) a to na hodnotu 0,04 lx, naproti herlíkovické sjezdovce klesly hodnoty osvětlení 10×, na 0,03 lx. Průměrný podíl intenzity osvětlení před a po vypnutí osvětlení na sjezdovkách dosahoval hodnoty 8 pro všechny studované protisvahy vzdálené 0,4–2,9 km. Na sjezdovce Špindlerův Mlýn – Hromovka, jejíž délka činí 1 035 m a průměrná šířka 35 m (rozloha 3,6 ha), dosahovala velikost plochy přímo ovlivněná světlem > 0,1 lx při zatažené obloze (za počasí nepříznivého pro šíření světelných emisí) přibližně 50 ha (Obr. 5). Pokud bychom aplikovali tento poměr (jako hrubý odhad) na 30 km sjezdovek, jež jsou v Krkonoších osvětleny, plocha zasažená světelným znečištěním by činila 15 km2, což jsou přibližně 4 % z celkové rozlohy Krkonoš.

116


Obr. 4. Efekt osvětlených lyžařských sjezdovek na světelné znečištění neosvětlených protějších svahů. Hodnoty ukazují rozdíl mezi intenzitou osvětlení sjezdovky s umělým osvětlením v provozu a stavem, kdy byla světla zhasnuta. Fig. 4. Effect of illuminated downhill ski tracks on the light intensity measured on non-illuminated opposite slopes (“osvětlení”) in various distances from the downhill ski tracks (“vzdálenost od sjezdové trati”). The values show a difference in light intensity when lighting of the downhill ski tracks was switched on (“rozsvíceno”) and off (“zhasnuto”).

Diskuse Intenzita a šíření světelných emisí

Obr. 5. Mapa sjezdovky Hromovka ve Špindlerově Mlýně ukazující plochu s intenzitou osvětlení > 0,1 lx při zatažené obloze (světle šedě stínovaná plocha). Fig. 5. Map of the Hromovka downhill ski track in Špindlerův Mlýn showing the area with intensity of illumination larger than 0.1 lx under overcast sky (shaded).

Naše výsledky potvrdily, že světelné emise z lamp v okolí sjezdových tratí výrazně mění noční prostředí Krkonoš, a to nejen ve svém okolí, ale za nepříznivého počasí prakticky na celém území národního parku. Za standardních zimních podmínek (zataženo, mírné sněžení) může být plocha významně ovlivněná zvýšenou hladinou světla (podle výpočtů ze sjezdovky Hromovka) asi o jeden řád větší než plocha sjezdovky. Za nepříznivých klimatických podmínek již vymezení polygonů ztrácí smysl, protože zóny dosahu světelných emisí jednotlivých sjezdovek se mohou překrývat a negativní vliv jednotlivých osvětlovacích soustav se tak může kumulovat. Za zdůraznění přitom stojí skutečnost, že v naší studii jsme za významné navýšení intenzity osvětlení považovali až hodnotu 0,1 lx, vyzařovanou měsícem v úplňku (viz Wolfe & Summerlin 1989, Buchanan 1993, Rahman et al. 2000, Yamamoto et al. 2008, Grant et al. 2009), tedy maximální hodnotu osvětlení, se kterou se živočichové v přírodě v noci setkávají. Běžné hodnoty osvětlení, které se v přírodě vyskytují, jsou ještě výrazně nižší (viz např. tabulka v práci Brychtové et al. 2005) a v případě umělého osvětlení sjezdových tratí jsou na základě našich zjištění překračovány o několik řádů. Příspěvek umělého


osvětlení sjezdových tratí k celkovým emisím světla v Krkonoších je významný i v porovnání s jinými zdroji světla – intenzita osvětlení na svahu vzdáleném 0,4 km od sjezdovky Javor klesla po vypnutí umělého osvětlení téměř padesátkrát, přestože měření probíhala uprostřed zimní turistické sezóny v blízkosti obce Pec pod Sněžkou. I ve Špindlerově Mlýně klesla intenzita světla na protisvahu Hromovky po vypnutí jejích světel na polovinu, a to přesto, že přímo mezi Hromovkou a protisvahem s měřením se rozkládalo centrum obce. Podle kvalifikovaného odhadu (Hollan 2006) vycházejícího z detailních měření a propočtů jasů produkuje sjezdovka Protěž celkové emise v hodnotě 2–3 miliony lumenů, což je hodnota srovnatelná s emisemi celého města Vrchlabí, které činily podle údajů dostupných v roce 2006 maximálně. 2 miliony lumenů. Osvětlení sjezdovek je navíc orientováno zpravidla kolmo na osvětlení v údolích, což dále zvyšuje fragmentaci okolní tmavé, neosvětlené krajiny. Hodnoty dosahu světelných emisí ze studovaných sjezdových tratí jsou v souladu s předchozími studiemi z Krkonoš (Brychtová et al. 2005, Hollan 2006a), které upozorňovaly, že oblast ovlivněná osvětlením se může nacházet až 20 km od zdroje osvětlení, a vyčíslily, že hladina osvětlení krajiny Krkonoš za přispění umělého osvětlení sjezdovek se pohybuje od 0,02 do 0,3 lx. Naše výsledky potvrzují i prostou zkušenost místních obyvatel – např. na Třídomí pod vrcholem Šeřín lze naprosto jasně rozeznat náhlý pokles osvětlení oblohy po vypnutí sjezdovky Hromovka (Bašta, ústní sdělení), a to přesto, že Třídomí je od sjezdovky vzdáleno vzdušnou čarou asi 3 km, není situováno na protisvahu a je obklopeno jehličnatými lesy. Námi zjištěný dosah světla o intenzitě 0,1 lx podél studovaných transektů za běžných zimních podmínek do vzdáleností vyšších stovek metrů od sjezdových tratí též dobře koresponduje s měřením v Beskydech, kde bylo osvětlení 0,2 lx dosaženo ve vzdálenosti 600 m od sjezdovky POMA (Banaš 2008). Naše výsledky jsou na první pohled v nesouladu se závěry předchozích krkonošských studií, co se týká intenzity ovlivnění nočního prostředí. Podle Brychtové et al. (2005) je krajina Krkonoš osvětlena při zapnutých sjezdových lampách 100 násobně až 10 000 násobně více než přírodní, umělým osvětlením neovlivněné prostředí. To jsou výrazně vyšší rozdíly, než ukazují naše výsledky – za extrémního mlhavého počasí byla intenzita záření ve vzdálenosti

117

1 km od sjezdovky Protěž asi osminásobně větší, než intenzita osvětlení produkovaná měsícem v úplňku. Důvod rozdílů je ale zřejmý – výše zmínění autoři vztahovali naměřené hodnoty k bezměsíčné noci, potažmo k nočnímu prostředí bez vlivu ostatních svítidel. Podíl průměrných hodnot osvětlovacích maxim mezi nejvíce a nejméně osvětlenou sjezdovkou (Kejnos na Benecku – 287 lx a Aldrov ve Vítkovicích – 15 lx) byl téměř 20. Průměrná lokální maxima přesahující 100 lx zde byla naměřena ve více než třech čtvrtinách případů. Absolutní hodnoty světla dopadajícího na sjezdovku jsou v našem případě násobně větší než hodnoty zmiňované ve zprávě Brychtové et al. (2005), což je vysvětlitelné rozdílnými metodickými přístupy – my jsme vždy měřili lokální osvětlovací maxima, zatímco Brychtová et al. (2005) se zaměřovali spíše na střední hodnoty osvětlení na sjezdovkách. Tak například naše lokální maxima naměřená ve Vítkovicích – Aldrově v rozmezí 13 lx a 19 lx nejsou v protikladu ke středním hodnotám 3 lx zmiňovaným z této sjezdovky Brychtovou et al. (2005). Střední hodnota zjištěná Brychtovou et al. (2005) na sjezdovce Javor v roce 2005 (20 lx) pak odpovídá středním hodnotám na beskydské sjezdovce POMA (Banaš 2008). Zajímavý je případ sjezdovky Javor, u které jsou ve výše zmiňované studii uvedena maxima intenzity osvětlení v rozmezí 40–60 lx, ale už nadcházející zimu, po instalování doplňující řady osvětlovacích lamp, zmiňuje Hollan (2006a) maxima přesahující 200 lx. Tyto hodnoty dobře korespondují s našimi měřeními i s kalibrovanými výsledky měření z atestované laboratoře. Dle těchto kalibrovaných měření dosahují lokální osvětlovací maxima hodnot na sjezdovce Javor při polojasné obloze až 243±40 lx (Slezák & Andrejsková 2008a) a na sjezdovce Protěž při zatažené obloze dokonce až 358±60 lx (Slezák & Andrejsková 2008b).

Klíčové faktory ovlivňující šíření světelných emisí Vztah mezi výkonem osvětlovacích soustav na jednotlivých sjezdovkách a intenzitou ovlivnění okolí však nelze v reálném prostředí kvantifikovat schematicky. Naše výsledky ověřují a kvantifikují například intuitivně zřejmý fakt, že šíření osvětlení je v reálné krajině významně ovlivňováno typem prostředí

118


v okolí sjezdovky. Průnik světla byl významně ovlivněn zejména uzavřeným smrkovým porostem, který vytvářel na okrajích sjezdovek stěnu, jež se pro šíření světla jevila jako relativně efektivní bariéra – světlo zde pokleslo na intenzitu 0,1 lx ve vzdálenosti asi 5x menší než na otevřené planině. Typ okolního prostředí se ukázal být dokonce více významným prediktorem vzdálenosti šíření světla než intenzita maximálního osvětlení přímo na sjezdovce, i když dodatečné analýzy za standardizovaných podmínek jasně ukázaly, že hranice horizontální osvětlenosti 0,1 lx se u více osvětlených sjezdovek na našich transektech nachází násobně dále než u málo osvětlených sjezdovek. Zde je však nutno upozornit, že naše výsledky z transektů neberou v potaz extrémní počasí, například mlhu, kdy se efekt intenzity svícení zesiluje z důvodu odrazných efektů od mlžných kapiček. Nebrali jsme v potaz ani výšku oblačnosti; přitom např. podle teoretického schématu se světlo od sjezdovky Protěž šíří pětinásobně dále za oblačnosti ve výšce 2 km než při oblačnosti ve výšce 1 250 m (Krause & Brychtová 2005). Je též otázkou, do jaké míry rozdíly v námi měřených maximech osvětlení na ploše jednotlivých sjezdovek odrážejí rozdíly v intenzitě svícení a potažmo rozdíly v celkovém množství světelných emisí, které jednotlivé sjezdovky vydávají. Tuto korelaci jsme přímo neměřili, dle našich zkušeností z terénu si však troufáme odhadnout platnost pozitivního vztahu, protože sjezdovky s nejvyššími námi zjištěnými osvětlovacími maximy jako Protěž nebo Javor mají zároveň vysoké průměrné hodnoty osvětlení (viz Tab. 1 nebo údaje Slezáka & Andrejskové 2008a, b) i velkou plochu a tudíž i velké celkové světelné emise. Šíření světla do okolí sjezdovky je ovlivňováno i dalšími faktory než pouhou intenzitou svícení, typem okolního prostředí a počasím, tedy parametry, které jsme více nebo méně podrobně sledovali v předložené studii. Významné jsou například úhel naklopení reflektorů směrem ke svahu, čerstvost a potažmo odrazivost sněhu a také detailní konfigurace okolního terénu. Podle předchozích studií z Krkonoš směřuje 10–40 % světla ze sjezdových lamp směrem šikmo vzhůru či na vzdálené svahy (Brychtová et al. 2005). Odrazivost sněhu se pak pohybuje od 95 % u čerstvého sněhu do 80 % u starého, uměle vyrobeného sněhu (Brychtová et al. 2005). Odrazivost sněhu společně se řádově menším příspěvkem přímého světla z osvětlovacích lamp tak například způsobují, že i z celkových

světelných emisí sjezdovky Protěž (jejíž nenakloněná svítidla svítí téměř jen do dolního poloprostoru) jich uniká vzhůru do oblohy minimálně polovina (Hollan 2006a). O reliéfové variabilitě terénu v Krkonoších se jistě nemusíme blíže rozepisovat, neboť je zřejmé, že svahy ukloněné směrem k osvětlené sjezdovce jsou vystaveny větším světelným emisím než odkloněné svahy. Je nutno též podotknout, že všeobecně zvýšená hladina osvětlení, kterou jsme měřili v průběhu naší studie, není jediným způsobem, jakým světelné emise ze sjezdovek ovlivňují své prostředí. Dalšími aspekty jsou prosté oslnění pozorovatele při pohledu do zdroje světla a změna přirozené barvy osvětlení, kdy běžně užívaná bílá světla obsahují vyšší podíl modré složky a mají závažnější vliv na přírodu a vzhled krajiny (Brychtová et al. 2005).

Ekologické a další vlivy světelných emisí Četné ekologické vlivy světelného znečištění na okolní prostředí jsou shrnuty např. v knize badatelů Riche & Longcorea (2006), ve zprávě Royal Commission (2009) nebo na internetových stránkách International Dark-Sky Association (www.darksky.org). Obecně však existuje velice málo relevantních studií z horského zimního prostředí, zejména pro metodologické potíže a náročnost sběru dat (Flousek & Hora 2009). Jediný nám známý pokus o přímé ekologické hodnocení vlivu osvětlení sjezdovky proběhl v Beskydech (Kočvara & Křenek 2007). Tato práce neprokázala vliv osvětlení na distribuci ptačích druhů v okolí sjezdových tratí. Věrohodnost závěrů však podstatně snižuje zejména posun terénních prací do období, kdy sjezdovky s největší pravděpodobností již nesvítily (začátek prací byl 1. dubna), zahrnutí migrujících druhů ptáků, kteří do okolí sjezdovek přilétli až po „osvětlovací“ sezóně, a malý počet záznamů pro významnou část druhů (viz opět Flousek & Hora 2009). Z ostatních zdrojů je pro území Krkonošského národního parku nejrelevantnější nejspíše zpráva o prokázaném vlivu osvětlení na kalouse pustovku (Asio flammeus), který chytil významně méně kořisti za úplňku než za temných nocí, protože jeho kořist nevylézá na osvětlené plochy (Clarke 1983). Zobecníme-li tento vztah, pak osvětlením krkonošských sjezdovek mohou být podobně ovlivněni zejména predátoři, ať už sovy zmíněné v metodické části materiálu nebo savci jako rys ostrovid (Lynx lynx), potažmo vlci (Canis lupus), jejichž výskyt v Krkonoších byl nedávno


rovněž potvrzen (Flousek, ústní sdělení). Obdobně, ale rovněž nepřímo, posuzoval vliv osvětlení na velké savce v Beskydech Banaš (2008), když vyhodnotil významně negativní vliv osvětlení sjezdovky POMA na velké savce, protože oblast s významně zvýšenou intenzitou osvětlení (> 0,25 lx) zasahovala do biotopu s jejich potravní základnou. Zvýšená hladina osvětlení se však může logicky projevit i na chování potenciální kořisti (např. srnce nebo jelena), která se může vyhýbat osvětleným místům. Z „ochranářského“ hlediska lze z předchozích údajů učinit přinejmenším jeden znepokojující závěr, že za počasí umožňujícího daleké šíření světla musíme považovat prakticky celé Krkonoše za zónu s velmi pravděpodobným vlivem osvětlení na chování živočichů, zejména na predátory. Vycházíme z údaje, že za tohoto počasí „zajišťuje“ jediná sjezdovka Protěž osvětlení srovnatelné s osvětlením měsícem v úplňku do vzdálenosti, která vzhledem k emisím z lamp dosahujícím až 3 miliony lm může v závislosti na konfiguraci terénu přesahovat 3 km. I řádově menší, několik set metrů daleký dosah světla o intenzitě úplňku za standardní zimní zatažené noci však významně přispívá k negativním vlivům spjatým s fragmentací velkých lesních celků, kdy rušivý dosah světla o intenzitě úplňku ovlivňuje okolí do vzdálenosti řádově přesahující šířku samotné sjezdovky. Tím může osvětlení potenciálně ovlivnit převážnou část živočichů zmíněných v metodické části materiálu, protože jejich výskyt v okolí osvětlených sjezdovek byl zaznamenán (např. ptačí druhy zmíněné v metodické části této studie) anebo se jedná o větší savce, kteří se mohou do okolí sjezdovek dostat při své migraci. V této práci přitom nekvantifikujeme další výrazný efekt osvětlení – míru oslnění pohledem přímo do reflektorů. Z vlastní zkušenosti přitom můžeme potvrdit problesknutí reflektorů i v hustém vzrostlém smrkovém lese ve vzdálenostech několika set metrů od sjezdovky. A dodejme ještě, že důležitým aspektem ovlivňujícím účinky osvětlení je rovněž jeho barva, kdy bílé světlo sjezdovkových lamp, hojně užívaných i v Krkonoších, se silněji rozptyluje v ovzduší a živočichové jej snáze zamění za světlo měsíce (Brychtová et al. 2005). Velký rozsah světelných emisí ze sjezdovek je zmiňován i v souvislosti s ovlivněním krajinného rázu Krkonoš a životem jejich obyvatel a návštěvníků. Tomuto problému se ve velké podrobnosti i šíři věnoval již vícekrát zmiňovaný kolektiv autorů Brychtová, Hollan

119

a Krause (viz také http://amper.ped.muni.cz/noc/krnap a populárně naučný článek Hollana 2006b). Brychtová et al. (2005) např. upozornili, že v době rozsvícených sjezdovek se ztrácí charakteristická noční silueta Krkonoš. Např. nasvícení sjezdovky Javor znamená, že zanikne silueta Studniční hory (jedné z krajinných dominant Krkonoš, nacházejících se v 1. zóně národního parku a vizuálního prvku v zóně s nejpřísnější ochranou krajinného rázu – viz Plán péče o KRNAP a jeho ochranné pásmo (Flousek et al. 2010). Ve své studii autoři podrobněji rozebírají vliv osvětlení i na další krajinné dominanty Krkonoš. Zmínit musíme i méně snadno měřitelné, ale o nic méně důležité vlivy osvětlení na vnímání krkonošské krajiny. Sjezdovkové osvětlení přispívá k vymizení podrobností hvězdné oblohy za jasného počasí. Když je naopak zataženo, podle slov Dr. Hollana: „Celé Krkonoše se tehdy koupou v naoranžovělém světle bez stínů (přírodní měsíc naopak ostré stíny vrhá).“ Mizení hvězdné oblohy a s ním spojené snižování kvality života obyvatel je v poslední době zmiňováno jako závažný důsledek světelného znečištění (např. Klinkenborg & Richardson 2008, Royal Commision 2009, Defra 2010) Osvětlení sjezdových tratí však snižuje kvalitu života obyvatel a návštěvníků KRNAP s největší pravděpodobností i v nekompromisní řeči technických norem. Podle normy ČSN EN 12464–2 by do oken obytných budov v národních parcích nemělo proudit v době mimo noční klid osvětlení intenzivnější než 2 luxy. Naše studie se tímto aspektem osvětlení nezabývala, ale z naměřených hodnot na protisvazích Javoru je jasné, že minimálně v okolí sjezdovky Javor v Peci pod Sněžkou je řada ubytovacích zařízení, kde tato podmínka není splněna. Podle stejné normy by svítivost svítidel na území národních parků neměla mimo osvětlený areál přesáhnout v době mimo noční klid 2,5 kcd. Výpočet svítivosti mimo plochu osvětlovaného areálu je poměrně složitý proces, který jsme neprováděli. Z příkladu výpočtu pro atletickou dráhu v Harrachově, kdy osvětlení o výkonu 400 W a výšce nosných stožárů 10 m znamenalo svítivost 4,5 kcd (podklady k rozhodnutí Správy KRNAP 2008), lze však odhadnout, že svítivost sjezdovky Protěž s výkonem svítidel 1 000 W a výškou nosných stožárů 14 m (Slezák & Andrejsková 2008b) bude ještě vyšší. Výše zmíněné světelné znečištění vyplývající z umělého osvětlení sjezdových tratí je těžko ospravedlnitelné starostí o bezpečnost lyžařů na osvětlených

120


sjezdovkách, když např. pro lyžaře sjíždějící sjezdovku v Aldrově ve Vítkovicích plně dostačuje její osvětlení s maximálními hodnotami dosahujícími 19,5 lx. Vysoké hodnoty osvětlení mohou být pro lyžaře naopak nebezpečné, protože při nevhodném nastavení zvyšují pravděpodobnost oslnění (Brychtová et al. 2005) a při nevhodné geometrii svícení mohou též zvyšovat kontrast mezi intenzivně a málo intenzivně ozářenými plochami. Výrazným nebezpečím pro sjíždějící lyžaře je i „nevnímání“ porostních stěn na okrajích sjezdovky při vysoké intenzitě jejího osvětlení (Kuba, ústní sdělení). Podle vyjádření samotných lyžařů při průzkumu Nancy Clanton, zmiňovaném Brychtovou et al. (2005), je pak hladina uspokojivého osvětlení 0,3 lx, což je ve výrazném protikladu k reálným hodnotám osvětlení na krkonošských sjezdovkách.

Opatření snižující šíření světelných emisí Vysoká hladina osvětlení v současném životním prostředí i navyšující se důkazy o jeho nepříznivých vlivech podnítily mnohé snahy o nápravu tohoto stavu (viz např. Royal Commision, Defra 2010, International Dark-Sky Association 2013) i snahy o zachování území s nízkou intenzitou osvětlení (pro přehled situace ve střední Evropě viz Hollan 2013). Jedním z doporučení v relevantních koncepčních materiálech bývá snižování hodnoty osvětlení ve zvláště chráněných územích. Například mezi prioritními doporučeními Royal Commission (2009) můžeme nalézt výzvu k redukci venkovního osvětlení v chráněných parcích ve Velké Británii na nezbytné minimum a mezi prioritními aktivitami v britských národních parcích pro období 2010 –2015 je zmíněna i ochrana a obnova tmavé oblohy (Defra 2010). Doklady o řešení konkrétních problémů světelného znečištění na úrovni jednotlivých národních parků jsme však nedohledali. Po důkladném mapování situace s umělým osvětlení lyžařských areálů v národních parcích v německy mluvících zemích konstatovala Šimůnková (2005), že díky zákonům znemožňujícím umísťování sjezdovek do národních parků nejsou vesměs s umělým osvětlováním sjezdovek ve zdejších parcích problémy a že „Správa Krkonošského národního parku disponuje v problematice vlivu umělého osvětlení sjezdovek na životní prostředí poznatky srovnatelnými, ne-li většími…“. Zkušenosti Správy KRNAP se projevují v platném Plánu péče o KRNAP a jeho ochranné

pásmo (Flousek et al. 2010), kde je umělému osvětlení věnováno celkem 5 opatření s odvoláním na mnohokrát již citované studie Brychtové, Hollana a Krauseho. Jedná se o: (i) omezení počtu osvětlených sjezdovek na jednu v každém z největších areálů a výškové omezení osvětlení u nových záměrů na 910 m n. m., (ii) minimalizaci intenzity osvětlení u stávajících zdrojů osvětlení na nezbytnou míru, (iii) nepovolování večerního osvětlení v 1. a 2. zóně NP, (iv) nenavyšování celkového osvětlení jednotlivých lokalit např. osvětlováním otevřených sportovišť a (v) vyloučením osvětlení z velkoplošných reklam a billboardů. Vzhledem k tomu, že většina velkých areálů již v současnosti svou osvětlenou sjezdovku má, a také vzhledem k tomu, že přibývající studie o negativních vlivech osvětlení dávají dostatek argumentů pro omezení nových osvětlovacích záměrů, zůstává zásadní výzvou pro snížení světelných emisí v Krkonoších omezit emise ze stávajících zdrojů osvětlení okolo sjezdovek. Z námi studovaných sjezdovek se jedná zejména o rozsáhlé a silně osvětlené sjezdovky na Protěži, Javoru, Hromovce, Benecku a v Herlíkovicích, přičemž absolutní “prioritu” by měly dostat sjezdovky na Protěži a Javoru a to s ohledem na kombinaci extrémní intenzity osvětlení a blízkosti 1. zóny KRNAP. Způsob omezení je nasnadě: nastavit a zaclonit zdroje světla tak, aby co nejméně světla utíkalo do éteru, vyměnit lampy s bílým světlem za méně rušivé žluté světlo a samozřejmě snížit jejich příkon a tím intenzitu osvětlení (Brychtová et al. 2005). Již jen technicky nepříliš náročnou úpravou úhlu svícení lamp a jejich zacloněním lze dosáhnout snížení celkových emisí od sjezdovky do prostoru o desítky procent. Co se týká snížení intenzity osvětlení, Hollanem a kolegy doporučovaná střední hodnota osvětlení do 0,5 lx má jistě své biologické opodstatnění, ale v kontextu stávajících intenzit osvětlení sjezdovek jako Protěž ji lze doporučit spíše jako vodítko pro stanovení parametrů pro nové osvětlovací záměry. U stávajících sjezdovek by bylo velkým krokem vpřed už jen obecné snížení maximální intenzity osvětlení na krkonošských sjezdovkách na hodnotu menší než 20 lx, tedy na úroveň osvětlení ve Vítkovicích-Aldrově. Přesně tímto cílem se pracovníci Správy KRNAP řídí při svých rozhodnutích, ve kterých se jako limit pro intenzitu osvětlení objevují hodnoty 10, resp. 15 luxů (Správa KRNAP 2005). Řádové překračování těchto hodnot v reálném


provozu sjezdovek je důsledkem nedostatečnosti současných kontrolních mechanismů. Pro extrémní dosah světelných emisí ze sjezdových tratí za nepříznivého oblačného či mlhavého počasí i do 1. a 2. zóny KRNAP a zároveň pro obtížně proveditelné omezení svícení za tohoto počasí doporučujeme důsledně uplatňovat stávající strategii nepovolování osvětlení u nových sjezdových tratí na celém území KRNAP (dosud podle plánu péče platnou pouze v 1. a 2. zóně ochrany). Přes velký vliv bariéry jehličnatého lesa na dosah světla na námi studovaných transektech lze vysazování lesnatých pruhů okolo osvětlených sjezdovek považovat pouze za zmírňující opatření ke snížení vlivu osvětlení a nikoliv za kompenzaci tohoto vlivu. Důvodem je opět skutečnost, že světlo se od sjezdovek nešíří pouze horizontálně, ale odráží se od oblačnosti či mlžných kapiček a tímto způsobem bariéru smrků “přeskakuje”. Přesto mohou být stromové bariéry účinné zejména proti přímému oslnění.

Summary Introduction Artificial lighting of downhill ski tracks is widely used to extend the ski day at many places in the Czech Republic. The places are often in natural parks and protected areas, because they are located in mountain areas, which are attractive also for downhill skiing. The aim of this paper was to determine the spatial extent of light emissions from downhill ski tracks to the surrounding landscape in the Krkonoše Mts National Park and to identify the major factors affecting the intensity of the light emissions. Methods Measurements were carried out during three winters (December to March) between 2008 and 2011 in eight ski resorts including also the largest ski resorts in the Krkonoše Mts (for their basic characteristics see Tab. 1). The research was carried out directly on the ski slopes and in their surroundings – most often mosaics of meadows and spruce forests. On each of these ski slopes, light intensity was recorded at regular intervals on transects running along the contour lines. We ran the transects both down and against to the direction of light. We distinguished four types of land cover: open plain, closed spruce forest, open spruce forest and young

121

spruce forest. Light intensity on some transects was measured several times under different weather conditions. Additional measurements of light intensity were carried out on slopes facing the ski tracks (hereafter counter slopes, Tab. 2). Illumination was measured with a luxmeter Extech EA 30, MINI-LUX, as well as a Sky Quality meter, GPS TRIMBLE GeoXT and Canon 350 D camera. The basic variable characterising each transect was the horizontal distance in which the light declined to the intensity of 0.1 lx (illuminance by full moon). A general linear model (GLM) consisting of three variables (maximum light intensity on the surface of downhill ski track – as a proxy of light intensity leaving the lamps on the downhill ski track, light orientation and type of surrounding land cover) was used to explain the variation in the illumination distance. We included only data measured under standard winter conditions (overcast or mild snowing). Because of the lack of sufficient data, we assessed the effect of weather conditions in a separate analysis using the measurements on one transect under a clear sky and foggy conditions. These two measurements were separated by several tens of minutes. All statistical calculations were performed using Statistica 5.5. Projection of the area of the Hromovka downhill ski track near Špindlerův Mlýn affected by light was implemented using ArcGIS. Results The average intensity of light falling on snow in the most illuminated parts of the ten ski tracks was 100±64 lx. Maximum value was 390 lx, while minimum was 15 lx (Tab. 1). Such illumination can increase the light intensity to the value of the full moon till a distance of several kilometres under specific cloud conditions (Fig. 2). The importance of the conditions is stressed by the fact that the distance to a 0.1 lx light intensity was 0.3 km under clear sky on the very same transect one hour earlier. The effect of land cover was the only significant single predictor of the distance of light spread in the GLM (Tab. 3). The distance to a 0.1 lx light intensity was almost five times further on an open plain than in closed spruce forest (Fig. 3). Light declined to 0.1 lx intensity 288 and 794 m from the downhill ski track when the track was illuminated by maximum values of 19 and 130 lx, respectively, under overcast sky on an open plain. The light intensity on counter slopes (0.4–2.9 km distant from illuminated slopes) decreased on average eight times immediately after the lamps on downhill

122


ski tracks were switched off (Fig. 4). This was in spite of some of the measurements being taken near the city centres during the high tourist season. The maximum light intensity on a counter slope was 1.9 lx (0.4 km distant from the illuminated slope). The light intensity changed to 0.04 lx after the lights were switched off. At the Hromovka ski slope, which is 1 035 m long with an average width of 35 m (36 225 m2), the area with a light intensity > 0.1 lx was larger than 500 000 m2 under overcast conditions. Discussion The spread of light emitted by lamps on downhill ski tracks in the Krkonoše Mts National Park is noteworthy due to its spatial extent as well as intensity. Under specific cloud conditions, the lamps from a single downhill ski track can increase light intensity to values of the full moon over a dozen square kilometres, which represents a non-negligible fraction of the whole 550 km2 area of the Krkonoše Mts. Their effect on overall light intensity is prominent even in the vicinity of the biggest tourist centres. Our values are in accordance with previous detailed studies in the Krkonoše Mts (Brychtová et al. 2005, Krause et al. 2005 and Hollan 2006a), which showed that artificial light from downhill ski track lamps increased light levels up to 10 000 times more than in natural conditions without any artificial source of light. These earlier studies also found that a single illuminated downhill ski track cca 1 km long can produce 2–3 million lumens of light, from which at least half is lost into the air because of technological reasons. For comparison, Vrchlabí, the biggest town in the Krkonoše Mts National Park with cca 12 000 inhabitants, was estimated to produce cca 2 million lumens of light. The ecological and conservatory implications of the presented facts have been further discussed.

Poděkování Naše práce by byla výrazně ochuzena bez možnosti zasadit výsledky do kontextu studií prováděných v Krkonoších týmem Jitky Brychtové, Jana Hollana a Josefa Krauseho. Osvětlení krkonošských sjezdovek je v Krkonoších pojímáno jako ochranářský problém i díky systematickému úsilí kolegů ze Správy KRNAP Jiřímu Flouskovi, Josefu Harčarikovi a Janu Vaňkovi. Oběma prvně jmenovaným kolegům děkujeme rovněž za mnoho podnětných nápadů při diskusích nad

výsledky diplomové práce, jejíž výsledky jsme zde shrnuli. Jiřímu Flouskovi, Janu Hollanovi a dalším recenzentům rovněž upřímně děkujeme za pečlivé pročtení rukopisu článku a za komentáře, které přispěly k vylepšení kvality tohoto příspěvku. Jaroslavu Andrlemu, Tomáši Janatovi a dalším kolegům děkujeme za pomoc při terénním sběru dat.

Literatura Adamay S. L., Salmon M. & Witherington B. E. 1997: Behavior of sea turtles at an urban beach: III. costs and benefits of nest caging as a management strategy. Fla. Sci. 60: 239–253. Banaš M. 2008: Posouzení vlivu záměru „Osvětlení lyžařské sjezdové tratě POMA v MalenovicíchSatině na evropsky významnou lokalitu Beskydy a ptačí oblast Beskydy podle § 45i zákona č. 114/1992 Sb. o ochraně přírody a krajiny, v platném znění. Ms. (archiv autora, Olomouc). 55 str. Brychtová J., Hollan J. & Krause J. 2005: Vyhodnocení vlivu umělého osvětlení vybraných lyžařských areálů na přírodu a krajinu území KRNAP a jeho ochranného pásma. Ms. (Správa KRNAP Vrchlabí). 70 str. Buchanan B. W. 1993: Effects of enhanced lighting on the behaviour of nocturnal frogs. Anim Behav. 45: 893–899. Buchanan B. W. 1998: Low-illumination prey detection by squirrel treefrogs. J Herpetol. 32: 270–274. Bujalský L. 2010: Světelené znečištění způsobené umělým osvětlením sjezdovek v Krkonošském národním parku. Ms. (dipl. práce, Přírodovědecká fakulta, Univerzita Karlova Praha). 70 str. Cinzano P., Falchi F. & Elvidge C. D. 2001: The first world atlas of the artificial night sky brightness. Mon. Not. R. Astron. Soc. 328: 689–707. Clarke J. A. 1983: Moonlights influence on predator/prey interactions between short eared owls (Asio flammeus) and termice (Peromyscus maniculatus). Behav. Ecol. Sociobiol. 13: 205–209.


ČSN EN 12464–2: Světlo a osvětlení – osvětlení pracovních prostorů – část 2: osvětlení venkovních pracovních prostorů. Defra 2010: English National Parks and the Broads. UK Government Vision and Circular 2010. Crown copyright. 51 str. Dodson S. 1990: Predicting diel vertical migration of zooplankton. Limnol. Oceanogr. 35: 1 195–1 200. Drewien R. C., Clegg K. R. & Shera R. E. 1999: Capturing trumpeter swans by night-lighting. Wildlife Soc. B 27: 209–215. Evans Ogden L. J. 1996: Collision course: The hazards of lighted structures and windows to migrating birds. World Wildlife Fund Canada and Fatal Light Awareness Program, Toronto. Flousek J. (ed.) 2010: Plán péče o Krkonošský národní park a jeho ochranné pásmo 2010 –2020, část B. Ms. (Správa KRNAP Vrchlabí). Flousek J. & Gramsz B. 1999: Atlas hnízdního rozšíření ptáků Krkonoš (1991 –1994). Správa KRNAP Vrchlabí. 424 str. Flousek J., Gramsz B., Szkudlarek R. & Zajac T. 2007a. Obratlovci. In: Flousek J., Hartmanová O., Štursa J. & Potocki J. (eds), Krkonoše. Příroda, historie, život. Nakl. Miloš Uhlíř – Baset Praha: 269–286. Flousek J, Hartmanová O., Štursa J. & Potocki J. (eds) 2007b. Krkonoše. Příroda, historie, život. Nakl. Miloš Uhlíř – Baset Praha. 864 str. Flousek J. & Hora. J. 2009: Osvětlení sjezdovek vs. ptáci. Veronica 23, 1: 28. Gauthreaux S. A. Jr. & Belser C. G. 2006: Effects of artificial night lightning on migrating birds. In: Rich C., Longcore T. (eds), Ecological consequences of artificial night lightning. Island Press Washington: 67–94. Grant R. A., Chadwick E. A. & Halliday T. 2009: The lunar cycle: a cue for amphibian reproductive phenology? Anim. Behav. 78: 349–357. Hailman J. P. 1984: Bimodal nocturnal activity of the western toad (Bufo boreas) in relation to ambient illumination. Copeia 2: 283–290.

123

Harisada K. & Schreuder D. 2004. Light Pollution. Springer Dordrecht. Hollan J. 2006a: Hodnocení osvětlení sjezdovek Protěž a nové části osvětlení sjezdovky Javor. Ms. (Správa KRNAP Vrchlabí). 28 str. Hollan J. 2006b: Noční lyžování. Veronica 20, 3: 12–13. Hollan J. 2013: Oázy skoro přírodní noci. Veronica 27, 4: 30–32. Holidayinfo (2010): Holidayinfo [online]. [cit. srpen 2010]. Dostupné z WWW: http://www. holidayinfo.cz. Jaeger R. G. & Hailman J. P. 1973: Effects of intensity on the phototactic responses of adult anuran amphibians: A comparative survey. Z. Tierpsychol. 33: 352–407. Jaeger R. G. & Hailman J. P. 1974: Phototactic responses to spectrally dominant stimuli and use of colour vision by adult anuran amphibians: A comparative survey. Anim. Behav. 22: 757–795. Klinkenborg V. & Richardson J. 2008: Mizející noc. National Geographic 11: 58–75. Kočvara R. & Křenek D. 2007: Vliv provozu osvětlených a neosvětlených sjezdovek na lesní druhy ptáků v Beskydách (Česká republika). Čas. Slez. Muz. Opava (A) 56: 63–72. Krause J. & Brychtová J. 2005: Hodnocení vlivu umělého osvětlení sjezdovky Protěž na Černé hoře z hlediska krajinného rázu. Ms. (Správa KRNAP Vrchlabí). 5 str. Krause J., Hollan J., Brychtová J. 2005: Hodnocení vlivu umělého osvětlení sjezdovky Protěž na Černé hoře. Ms. (Správa KRNAP Vrchlabí). 14 str. Longcore T. & Rich C. 2004: Ecological light pollution. Front Ecol. Environ. 2: 191–198. Molenaar J. G., Sanders M. E. & Jonkers D. A. 2005: Road lifting and grassland birds: Local influence of road lifting on a black-tailed godwit population. In: Rich C., Longcore T. (eds), Ecological consequences of artificial night lightning. Island Press Washington: 114–136.

124


Placyk, J. S. & Graves B. M. 2001: Foraging behavior of the red-backed salamander (Plethodon cinereus) under various lighting conditions. J. Herpetol. 35: 521–524. Pollard A. 2006: Artificial night lightning and birds: Proceedings of the dark-skies symposium. Porsmouth, UK, Cardiff School of Biosciences: 20–25. Rahman M. S., Takemura A. & Takano K. 2000: Lunar synchronization of testicular development and steroidogenesis in rabbitfish. Comp. Biochem. Physiol. 129: 367–373. Rich C. & Longcore T. 2006: Ecological consequences of artificial night lightning. Island Press Washington. 458 str. Royal Commission on Environmental Pollution 2009: Artificial light in the Environment. Crown copyright. 43 str.

Slezák J. & Andrejsková H. 2008a: Protokol 4205/S-11/JS/08. Ms. (Správa KRNAP Vrchlabí). 10 str. Slezák J. & Andrejsková. H. 2008b: Protokol 4205/S-9/JS/08. Ms. (Správa KRNAP Vrchlabí). 11 str. Šimůnková B. 2005: Umělé osvětlení lyžařských areálů v národních parcích německy mluvících zemí. Ms. (Správa KRNAP Vrchlabí). 6 str. Wolfe J. L. & Summerlin C. T. 2004: The influence of lunar light on nocturnal activity of the old-fieldmouse. Animal Behaviour 37: 410–414. Yamamoto T., Takashi A., Yoda K. et al. 2008: The lunar cycle affects at-sea behavior in a pelagic seabird, the streaked shearwater, Calonectris leucomelas. Animal Behaviour 76: 1 647–1 652.

Světelné znečištění způsobené umělým osvětlením sjezdovek v Krkonošském národním parku

Recommend Documents