Fyzmatik | Jak dlouho putuje molekula vody Vltavou?

Za jak dlouho se nejdříve dostane molekula vody z pramene Vltavy do moře? Nejrychlejší cestu zažívá molekula vody při mírně zvýšeném stavu řeky. Ve Vltavě se tak dostane do moře za asi 10,5 dne. Tato hodnota je jen teoretická, pokud bychom uvažovali, že molekula vody tokem stále pluje bez zdržování v přehradách nebo zátočinách. Při normálním stavu vody trvá molekule vody cesta asi 12 dnů. Pokud se voda při povodni vylije z břehů, přestože se průtok vody řekou a její rychlost několikanásobně zvyšuje, doba cesty pomyslné molekuly vody se od pramene k moři prodlužuje asi na 24 dnů. Je to dáno především tím, že se voda v průběhu povodně více zdržuje v krajině.

Podstatná část molekul do moře však nikdy nedorazí: většina z nich se infiltruje do břehů či dna koryta, spotřebujeme je třeba na ochlazování bloků elektráren nebo na pitnou vodu či se zkrátka vypaří. Pokud by se provedl teoretický výpočet, jak dlouho trvá zdržení vody v jednotlivých nádržích, tak podle velikostí nádrží a průměrného průtoku v profilech hrází, pak lze odhadnout, že v Lipně setrvávají molekuly vody průměrně 200 až 250 dnů, v Orlíku asi 100 dnů, ve Slapech přes měsíc, v Kamýku 2 dny ve Štěchovicích 1 den... Čili když to sečteme s 13 dny na cestu, tak se dostaneme zhruba na  teoretickou dobu  jednoho roku.

Při povodních se tok vody paradoxně zpomalí, navíc je zde další paradox, že řekou se nevalí jen povrchová voda, ale je jistá teorie, která říká, že naopak je to podzemní voda. Původní představa byla, že po dešti voda vsákne do půdy a v ní proudí a dostává se až do vodního toku. Ale při pohledu na izotopové složení vody bylo zjištěno, že zde něco nehraje. Tento paradox objevil původem český hydrolog Jaroslav Martinec někdy v 60- tých letech minulého století na svém testovacím povodí v Černém dole v Krkonoších, kdy zjistil, že něco nehraje mezi srážkami a odtokem. Martinec v době, kdy bylo v atmosféře dostatečné množství vody s izotopy deuteria a tritia jako následek povrchových zkoušek jaderných zbraní, mohl využít této proměnlivé koncentrace v atmosféře. Zjistil izotopové složení ve srážkové vodě a zároveň změřil izotopové složení vodíku ve vodním toku a zjistil, že variabilita složení izotopů byla jiná.

Dnes se podobná variabilita sleduje pomocí izotopů kyslíku O16 a O18a je prokázáno, že jejich poměr se výrazně mění v čase. To znamená, že každý déšť má svoje izotopové složení.

Ve složení vodního toku je variabilita překvapivě malá: - téměř žádná. Nemůže to být ta samá voda, která sama napadla v podobě srážek. Zjistilo se, že voda je v podzemí zadržena delší dobu tak, aby se promíchala a poměr izotopů se tak dostal na poměrně stabilní úroveň.

To je paradox staré vody. Když máme srážky, které vyvolávají povodeň,  tak voda, která teče korytem řek je z velké části podpovrchovou vodou, která v povodí byla už týdny až měsíce před tím než skutečné srážky nastaly.
Při povodni se skládají 3 zdroje vody: - dlouhodobý zdroj podzemní vody, povrchový odtok a část vody procházející půdou.

Zdroj: ČRO a Jan Danihelka