Výzkum a dokumentace

Ochrana přírody 5/2018 — 21. 10. 2018 — Výzkum a dokumentace — Tištěná verze článku v pdf

Sanace mikrobiálního napadení aragonitu ve Zbrašovských aragonitových jeskyních

Autor: Milan Geršl, Dana Hanuláková, Barbora Šimečková

Pokračování sanace
I po roce 2013 pokračovaly na aragonitovém útvaru Opona každoroční sanační zásahy financované v rámci tzv. managementových programů ve zvláště chráněných územích. Ošetřování Opony v Jurikově dómě probíhalo dosavadním způsobem, tj. 1x ročně vždy v lednu sanační postřik 9% roztokem peroxidu vodíku (H₂O₂) syceným po dobu 24 h kalcitem, po 1 hodině pak postřik 5% roztokem, po 12 hodinách oplach mlžením pitnou vodou. Současně se ošetřovaly také vybrané skalní plochy podél celé návštěvní trasy, které byly napadeny povlaky ze směsi mikroskopických hub a prachu. Na nich byla nejprve aplikována vodní mlha, poté postřik 12% roztokem peroxidu vodíku a po 12 hodinách oplach pitnou vodou. Mimo to byly v průběhu roku opakovaně vyhledávány plochy podél návštěvní trasy napadené lampenflorou, zejména v blízkosti reflektorů a v jejich bezprostředním okolí. Zde byla lampenflora selektivně likvidována 4% roztokem chlornanu sodného (lampenfloru tvoří převážně vyšší rostliny, na které není peroxid vodíku dostatečně účinný). Uhynulé části lampenflory byly následně odstraněny omytím pitnou vodou.

Sanace aragonitu na Oponě v Jurikově dómě v praxi, 2016.
Nepostradatelný je speciální pracovní oděv a další ochranné
pomůcky, které chrání před účinky skapávajícího peroxidu vodíku.
Foto Slavomír Černý, SJ ČR

Odběry vzorků
Z ošetřovaných ploch byly pravidelně odebírány vzorky pro mykologickou analýzu. Do roku 2011 probíhaly odběry 1x měsíčně. Vzhledem k neměnnému charakteru vývoje mikrobiálního napadení byla četnost odběrů od roku 2012 snížena na čtyři ročně v ustálených termínech: před sanačním postřikem (tj. leden, únor), týden po postřiku, před zahájením návštěvnické sezony (počátek dubna) a po sezoně (říjen). Pro srovnání byly v roce 2014 jednorázově odebrány také vzorky z nezpřístupněných částí jeskyní. V letech 2015–16 byla četnost zvýšena na šest odběrů ročně z důvodu preventivního sledování po provedené výměně osvětlení na Oponě a dalších lokalitách z halogenových žárovek na LED. Po jejich vyhodnocení, kdy tato sledování neprokázala žádné změny v množství a spektru mikroskopických hub, byl počet odběrů od roku 2017 opět snížen na čtyři ročně. Odběry pokračovaly dále dle stanoveného harmonogramu a situace zůstala ve sledovaných parametrech stabilizovaná.

Degradace aragonitu v pokročilém stadiu – původní stav.
Na snímku patrná kolonizace aragonitu hyfami hub a rozvolňování
částí aragonitových krystalů. Zvětšení 200 ×.
Zdroj Hanuláková, Marvanová, 1993

Výsledky
Srovnáme-li sledování v letech 2013–17 na jednotlivých lokalitách, je zřejmé, že v důsledku sanace aragonitu na Oponě došlo k výraznému omezení spektra mikroskopických hub, opakovaně se vyskytovaly stále stejné druhy. Rovněž výrazně pokleslo jejich množství oproti původnímu stavu před zahájením výzkumu. Z hlediska druhů se nejčastěji vyskytovala Trichoderma sp., která ale v několika posledních odběrech chyběla nebo byla zjištěna v minimálním množství. Od roku 2015 se začalo objevovat ve větším množství Tritirachium oryzae. Poměrně často se vyskytovaly také různé druhy penicilií. Bylo konstatováno, že zavedením osvětlení LED nedošlo ke změně spektra ani aktivity mikroskopických hub, ovšem za té podmínky, že současně zůstává zachováno pravidelné ošetřování ploch sanačním postřikem.

Největší prostora Zbrašovských aragonitových jeskyní Jurikův dóm se skalním
štítem zvaným Opona. Foto Petr Zajíček

Opakovaně se potvrdilo, že výkyvy mikrobiálního napadení v průběhu roku plně kopírují křivku návštěvnosti jeskyní, případně souvisejí s nárazovými pracemi v jeskyni. Pravidelné lednové ošetření sanačním postřikem upraví výskyt hub na minimum, udrží jejich růst v přijatelných mezích a zamezí tak jejich negativnímu působení na aragonitovou výzdobu. Pozitivním důsledkem pravidelné sanace peroxidem vodíku je rovněž vybělení aragonitových krystalů oproti stavu na počátku výzkumu, které je patrné zejména při pohledu na celou plochu Opony.

Výsledky kultivace vzorků v mikrobiologické laboratoři, 2003.
Na médiu jsou patrné červené pigmenty vylučované přítomnými mikroorganismy.
Foto Milan Geršl

Ukončení výzkumu
V období 2013–17 nedošlo k žádným nežádoucím změnám spektra a aktivity sledovaných mikroskopických hub, a to ani po výměně osvětlení LED. Byla znovu potvrzena vyhovující četnost postřiků i účinnost zvolených chemických prostředků, a sice bez negativních dopadů na speleotémy či mikroklima jeskyní. S ohledem na dlouhotrvající neměnné výsledky po celou dobu řešení problému (2003–2017) bylo rozhodnuto ukončit odběry vzorků a upřednostnit ochranu jeskynní výzdoby. I když šetrně odebírané vzorky mají velikost nezbytně nutnou pro mykologickou analýzu, nedá se vyhnout nutnému, byť minimálnímu mechanickému poškození výzdoby. Poslední odběry byly uskutečněny v listopadu 2017, vzorky vyhodnoceny a dlouholetý výzkumný úkol byl uzavřen závěrečnou zprávou (Hanuláková, 2018).

Detail napadené výzdoby před provedením sanačního postřiku, patrné barevné
změny na povrchu krystalů, 2006. Foto Milan Geršl

Produkty mikroorganizmů poškozují aragonitové drúzy také formou
důlkové koroze. Snímek z elektronového mikroskopu, rozměr snímku
300 × 250 μm. Foto Milan Geršl

Jak do budoucna
Každoroční počet návštěvníků za posledních cca 30 let je prakticky vyrovnaný a pohybuje se průměrně okolo
50 000 osob. Právě prašnost způsobená pohybem návštěvníků a následné nasedání mikroskopických hub je jednou z hlavních příčin kontaminace Opony. Proto je sanační zásah na Oponě nutno opakovat každoročně, a to vždy před zahájením návštěvnické sezony v klidovém období jeskyně, tj. v měsíci lednu. Během sezony je nutno průběžně sledovat stav růstu lampenflory v okolí reflektorů a průběžně (3–4 x ročně) ji likvidovat, aby se nerozšířila na větší plochy a nedošlo k pronikání spor do ovzduší.

Stalaktity na Oponě před a po sanačním zásahu. Foto Milan Geršl

V posledních třech letech je další výzkum systematicky směřován především na identifikaci a kvantifikaci prachových částic, které se po usazení na jemných drúzách aragonitu stávají živnou půdou pro nežádoucí mikroorganismy. Jedním z cílů naší současné práce je analýza koncentrace prachových částic v ovzduší u Opony a srovnání koncentrací při různé intenzitě návštěvního provozu.

Vlákno vlny s typickou šupinovou strukturou na povrchu aragonitové výzdoby.
Zvětšení 1500 ×. Zdroj Marvanová, Kalousková, Scháněl, 1991

Úspěšnost metody potvrzena
Závěrečná fáze výzkumu potvrdila, že pravidelné ošetřování aragonitových krystalů na Oponě i skalních stěn v jeskyních dostatečně snižuje výskyt mikroskopických hub a omezuje i jejich spektrum. Negativní dopady na speleotémy ani mikroklima jeskyní nebyly prokázány. V současné době považujeme stav na Oponě i na dalších sledovaných lokalitách z hlediska výskytu mikroskopických hub za stabilizovaný. Při pravidelném ošetřování výše uvedeným postupem by se tento stav neměl měnit a je z dlouhodobého hlediska udržitelný.

Ukončením tohoto výzkumu probíhajícího od roku 1991 byl vyřešen bezprecedentní problém, který byl v počátku pokládán za zcela beznadějný. Úspěšná a trvalá sanace křehké aragonitové výzdoby nemá ve světě obdoby a potvrzuje vysokou odbornou úroveň a zápal českých výzkumníků, techniků a jeskyňářů.

Obětavost zasluhující poděkování
Autoři článku děkují všem, kdo se v průběhu let jakkoli podíleli na zkoumání problému a neztráceli naději na jeho konečné vyřešení. Zvláštní poděkování patří členům ZO ČSOP 74/08 Zbrašov, kteří dlouhé roky pečlivě a zodpovědně realizovali sanační zásahy, spojené mj. s nekonečným taháním žebříků, kbelíků, hadic a fotografické výzbroje – jmenovitě pánům Slavomíru Černému, Pavlu Sencovicimu a Štěpánu Geislerovi.

Použitá literatura:
Marvanová, L. – Kalousková, V. – Scháněl, L. (1991): Napadení, poškození a znečištění aragonitu ve Zbrašovských aragonitových jeskyních. – MS, archiv správa Zbrašovských aragonitových jeskyní. Brno.
Marvanová, L. – Kalousková, V. – Hanuláková, D. – Scháněl, L. (1992): Microscopic fungi in the Zbrašov aragonite caves. – Čes. mykol., 46, 243−250.