Zoznam národných projektov SAV
Ústav hydrológie SAV, v. v. i.
Biouhlie ako možný adaptačný nástroj pri zmene klímy
Biochar as a potential climate change adaptation tool
| Doba trvania: |
1.1.2024 - 31.12.2027 |
| Program: |
VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Ing. Vitková Justína PhD. |
| Anotácia: | Zadržiavanie vody v krajine je jednou z hlavných výziev pri adaptácii na zmenu klímy. V našom predchádzajúcom laboratórnom výskume bolo preukázané, že vplyv biouhlia na piesočnatú pôdu je významný a pozitívne ovplyvňuje jej základné hydrofyzikálne a retenčné vlastnosti. V tomto projekte sa zameriavame na overenie týchto meraní v terénnych podmienkach. Na Záhorskej nížine sa nachádzajú lokality s piesočnatou, ale aj vodoodpudivou piesočnatou pôdou, preto chceme náš výskum uskutočniť na obidvoch typoch pôd. Na týchto plochách bude robený pravidelný monitoring vlhkosti pôdy gravimetrickou metódou a nasýtenej hydraulickej vodivosti počas celého roka. Budeme tiež pokračovať v dlhodobom monitorovaní vlhkosti a teploty pôdy po aplikácii biouhlia na poľnohospodársky využívanej prachovito hlinitej pôde počas vegetačného obdobia. V projekte budeme skúmať aj vplyv biouhlia a zmeny klímy na pôdnu eróziu. |
Biouhlie ako pôdne aditívum pre trvaloudržateľné poľnohospodárstvo v podmienkach klimatickej zmeny
Biochar as a soil additive for sustainable agriculture in conditions of climate change
| Doba trvania: |
1.7.2022 - 30.6.2026 |
| Program: |
APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Ing. Šurda Peter PhD. |
| Anotácia: | Na dosiahnutie efektívneho a trvalo udržateľného hospodárenia s pôdou musíme stanoviť správne priority pri hodnotení vlastností pôdy, pochopiť príčiny poklesu alebo nízkej úrodnosti pôdy a stanoviť stratégie na zlepšenie úrodnosti pôdy. Fenomén Terra Preta de Índio sa stal hlavnou inšpiráciou mnohých vedcov v posledných dvoch desaťročiach, s hlavným zameraním ich výskumu na úlohu biouhlia pri zlepšovaní vlastností pôdy a otázkou, či účinok pozorovaný v Amazónii môže byť replikovaný v iných oblastiach sveta. Aktuálnosť predkladaného projektu spočíva v posunutí hraníc poznania dlhodobého vplyvu aplikácie biouhlia do pôdy v podmienkach SR. Biouhlie je v súčasnosti súčasťou novej európskej smernice o hnojivách (príloha A). Na Slovensku však absentuje takáto legislatívna úprava, ako aj kontinuálny dlhodobý výskum jeho aplikácie do pôdy. Hlavným cieľom tohto projektu je komplexný dlhodobý výskum vplyvu aplikácie biouhlia do pôdy v podmienkach poľného experiment (zahrňujúci aj regionálne modelové štúdie) následne transfer výsledkov do praxe prostredníctvom dvoch spolupracujúcich firiem. Výskumný tím navrhovaného projektu disponuje poľným experimentom, kde je skúmaný vplyv aplikácie biouhlia (spĺňajúceho všetky environmentálne štandardy European Biochar Certificate-EBC) do pôdy na lokalite Malanta (Nitra). Tento experiment bol založený už v roku 2014 a experiment stále prebieha, teda pri pokračovaní uvedeného experimentu už bude predstavovať charakter dlhodobého výskumu. Tieto výsledky budú následne pre partnerské firmy tvoriť podklad pre výrobu biouhlia (spĺňajúceho štandardy EBC) a substrátov obsahujúcich biouhlie. Následne biouhlie ako aj substráty obsahujúce biouhlie (a substráty) vyrobené týmito firmami bude testované riešiteľským kolektívom projektu v poľných podmienkach. Konečným aplikačným výsledkom partnerských firiem projektu bude následné zavedenie certifikovaného biouhlia (a substrátov) na trh v SR. |
Komplexná analýza vývoja režimu kvantity a kvality vody v tokoch a ich vzájomného vzťahu vo vybraných povodiach Slovenska
Comprehensive analysis of the quantity and quality of water regime development in streams and their mutual dependence in selected Slovak basins
| Doba trvania: |
1.1.2023 - 31.12.2026 |
| Program: |
VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Ing. Bačová Mitková Veronika PhD. |
| Anotácia: | Klimatické zmeny a antropogénna činnosť ovplyvňujú zložky hydrologického režimu toku s možným negatívnym dopadom na množstvo a kvalitu vody. Preto je potrebné poznať a analyzovať zmeny a vzájomný vzťah
kvantitatívnych charakteristík a ukazovateľov kvality vody. Takéto poznanie umožňuje prevenciu a reakciu na
krízový jav a je jedným z predpokladov rýchleho a správneho riešenia pri odstraňovaní jeho následkov. Cieľom predkladaného projektu je poskytnúť vedecké podklady pre hodnotenie vplyvu možných zmien v režime odtoku a kvalite vody v tokoch vo vybraných povodiach Slovenska so zreteľom na extrémne hydrologické situácie.
Odpovede na otázky spojené s dopadmi klimatických zmien a antropogénnej činnosti na kvantitatívne a
kvalitatívne pomery a ich dôsledky na vodné hospodárstvo budeme hľadať pomocou najmodernejších vedeckých a matematických metód, ktoré môžu poskytnúť základňu pre opatrenia na zmierňovanie hydrologických extrémov. Analyzované budú archívne údaje aj údaje z vlastných experimentálnych meraní. |
Konektivita a dynamika tvorby povodňového odtoku vo vrcholových povodiach Slovenska
Connectivity and flood runoff dynamics in headwater catchments of Slovakia
| Doba trvania: |
1.7.2020 - 30.6.2024 |
| Program: |
APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: |
RNDr. Holko Ladislav PhD. |
| Anotácia: | Hydrologická konektivita medzi podpovrchovou a povrchovou zásobou vody v povodí alebo rôznymi prvkami povodia a krajinou je rozhodujúcim faktorom v zložitom procese tvorby povodňového odtoku na svahoch. Cieľom projektu je vývoj modelovacích systémov, ktoré by zachovávali odpozorované schémy konektivity, založených na
experimentálnom monitorovaní generovaného odtoku v pilotných povodiach, nachádzajúcich sa v rámci štyroch typických zalesnených a poľnohospodárskych hydrologických prostrediach. Namiesto tvorby komplexnej reprezentácie štrukturálnych prvkov konektivity v 3D, tak ako je tomu v distribuovaných modeloch, budú hľadané
iné inovatívne riešenia zahrňujúce hybridné distribuované koncepčné modelovacie prístupy riadiacich procesov.
Typické vzory pozorovanej dynamiky procesov budú koncepčne reprezentované v rámci dvojúrovňového
distribuovaného modelovacieho rámca. Na základe monitorovania procesov sa na prvej úrovni priestorovej variability použije koncept jednotiek hydrologickej odozvy (HRU), ktorý bude použitý pri priestorovej parametrizácii, umožňujúcej zmenu v čase. Aby sa dodržala priestorová variabilita stavu povodia, v rámci týchto jednotiek sa
koncepčné modely, využívajúce gridový raster, budú riadiť priestorovo distribuovanými vstupmi. Ako vstupy do modelu budú slúžiť výstupy z monitorovaní, diaľkového prieskumu Zeme a meteorologických radarov. Takáto hybridná schéma môže zahŕňať ako povrchové tak aj podpovrchové úrovne (vertikálne 1D alebo 2D). Takáto
dynamická konceptualizácia a kvantifikácia dynamiky konektivity prietokov na svahoch a zohľadnenie geomorfologických systémov, ako sietí časovo-premenlivých koncepčných prvkov, môže viesť k novým poznatkom v analýze a porozumení povodí ako súboru modelovacích objektov a ich väzieb. Tieto možno použiť v rámci manažmentu povodia pri odhadovaní potenciálnych zmien v dynamike tvorby odtoku počas období zmien vo využívaní krajiny a pri odhade efektívnosti neštrukturálnych protipovodňových opatrení. |
Kvantifikácia a analýza zložiek vodnej bilancie z lyzimetrických meraní a numerických simulácií
Quantification and analysis of water balance components from lysimeter measurements and numerical simulations
Modelovanie účinkov revitalizačných opatrení v krajine na vodný režim územia
Modeling the influence of landscape revitalization measures on the water regime
| Doba trvania: |
1.1.2024 - 31.12.2024 |
| Program: |
Iné projekty |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Mgr. Koczka Bara Márta PhD. |
| Anotácia: | Povrchové (PV) a podzemné vody (PzV) sú dôležitými vodnými zdrojmi v prírodnom prostredí. Tieto dve zložky hydrologického kolobehu sú prepojené a navzájom sa ovplyvňujú, preto zmena v kvantite či kvalite v jednej týchto zložiek má dopad aj na tú druhú. Zmena manažmentu krajiny a revitalizačné úpravy vplývajú na režim systému podzemná voda – povrchová voda. Cieľom predloženého projektu je modelovanie vplyvu revitalizačných opatrení v krajine na vodný režim územia. Modelovaniu interakcie PzV a PV som sa venovala už aj pred materskou/rodičovskou dovolenkou. V tomto návratovom projekte, ako aj v ďalšej práci by som sa chcela zamerať na modelovanie rôznych aspektov interakcie PzV a PV, rozšíriť doterajšie vedomosti a získať nové zručnosti pri riešení takýchto úloh. Prostriedky projektu by sa z časti využili na zabezpečenie potrebnej výpočtovej techniky a obnovenie licencie softvéru na modelovanie. |
Optimalizácia adaptačných opatrení na extrémne prívalové zrážky v urbanizovaných povodiach
Optimization of adaptation measures for extreme torrential rainfall in urbanized catchments
| Doba trvania: |
1.1.2024 - 31.12.2027 |
| Program: |
VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: |
doc. Ing. Sokáč Marek PhD. |
| Anotácia: | Projekt je zameraný na vypracovanie metodiky pre optimálny a systémový prístup pri implementácii adaptačných
opatrení na extrémne - prívalové zrážky v mestských oblastiach, ktorý v súčasnosti v SR absentuje. Obsahom
projektu je modelovanie dôsledkov extrémnych prívalových zrážok v kontexte prebiehajúcej klimatickej zmeny
pre rôzne scenáre implementácie adaptačných opatrení (zelená/sivá infraštruktúra). Výsledky modelovania a
syntéza výsledkov jednotlivých scenárov budú podkladom pre vypracovanie metodiky pre efektívnu
implementáciu adaptačných opatrení v mestských povodiach s cieľom dosiahnutia efektívnosti a účinnosti
navrhovaných opatrení, ako aj s cieľom obmedzenia transportu znečistenia do recipientov v zmysle požiadaviek
pripravovanej zmeny smernice EÚ č. 91/271/EC. |
Regionálna detekcia, atribúcia a projekcia dopadov variability klímy a klimatickej zmeny na režim odtoku na Slovensku
Regional detection, attribution and projection of impacts of climate variability and climate change on runoff regimes in Slovakia
| Doba trvania: |
1.7.2021 - 30.6.2025 |
| Program: |
APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: |
RNDr. Pekárová Pavla DrSc. |
| Anotácia: | Rôznorodé fyzicko-geografické podmienky na Slovensku spôsobujú regionálne odlišný režim odtoku riek, ktorý je v poslednom období čoraz viac ovplyvňovaný premenlivosťou klímy i zmenami sociálno-ekonomických faktorov. Prvým vedeckým cieľom projektu je preto vyvinúť a aplikovať súbor prístupov k detekcii a identifikácii zmien hydrologickom režime v ročnom, mesačnom a dennom časovom rozlíšení. Detekcia bude založená na nových metódach idúcich vysoko nad rámec štandardných štatistických postupov ako sú analýza trendov a zlomových bodov, korelačná analýza a pod. Využité budú nelineárne modely časových radov a závislostné štruktúry založené na kopulách. Atribúcia s využitím zrážkovo-odtokového modelovania sa bude snažiť odlíšiť antropogénne faktory (ako napr. zmeny vo využívaní krajiny) od signálov meniacej sa klímy. Súčasné projekcie (prognózy), týkajúce sa klimatickej zmeny na Slovensku, neumožňujú komplexné posúdenie neistôt dopadov klimatickej zmeny na vodný režim. Preto druhým cieľom je vyvinúť projekcie budúcej klímy a hydrológie - vrátane hodnotenia ich neistoty - s cieľom získať nový pohľad na budúce zmeny režimu v hydrometeorologických procesoch na Slovensku. Porovnanie zmien režimu medzi inštrumentálnym obdobím a projekciami bude slúžiť pri výbere vhodných adaptačných opatrení vo vodnom hospodárstve. |
Technologické postupy na odstránenie endokrinných disruptorov a elimináciu výskytu siníc a ich nežiaducich účinkov vo vodárenských zdrojoch pre zabezpečenie kvality pitnej vody podľa zvyšujúcich sa nárokov novej smernice EÚ pre pitnú vodu
Technological Methods for Removal of Endocrine Disruptors and Elimination of Cyanobacteria Occurrence and Their Undesirable Effects in Water Sources to Ensure Drinking Water Quality according to the Increasing Demands of New EU Drinking Water Directive
| Doba trvania: |
1.7.2023 - 30.6.2027 |
| Program: |
APVV |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Ing. Velísková Yvetta PhD. |
| Anotácia: | Cieľom projektu je monitorovať výskyt endokrinných disruptorov, siníc a mikroplastov vo vodárenských zdrojoch a overiť možnosti ich odstraňovania. Výber mikrokontaminantov je orientovaný na nové parametre v schválenej Smernici EU č. 2020/2184 pre pitnú vodu, ktorá nadobudla účinosť v januári 2021. V rámci projektu budú odskúšané rôzne spôsoby odstraňovania vybraných endokrinných disruptorov, siníc a mikroplastov z vody. V prípade endokrinných disruptorov ozón, UV žiarenie s následnou adsorpciou na granulovanom aktívnom uhlí, adsorpcia na aktívnom uhlí, membránové technológie a klasická úprava vody s koaguláciou. V prípade siníc tiež ultrazvuk pri rôznych frekvenciách, mikrositá v spojení s UV žiarením, tlakovzdušná flotácia, viacmateriálová filtrácia, adsorpcia a membránová ultrafiltrácia. Uvedené postupy budú realizované na modelových zariadeniach v laboratórnych podmienkach, porovnané s technologickými postupmi prevádzkovanými v úpravniach vody v SR. Na základe vykonaných modelových skúšok budú vyhodnotené dosiahnuté výsledky a navrhnutý optimálny technologický postup na odstraňovanie endokrinných disruptorov, siníc, cyanotoxínov a mikroplastov pri zabezpečení kvality pitnej vody a zhodnotenie dopadu ich výskytu v surovej vode na účinnosť úpravy vody. Na základe vybraných ukazovateľov, sledovať zmeny kvality povrchových vôd v rôznych ročných obdobiach a v rôznych hydrologických podmienkach, ako aj vplyv zmeny klímy na kvalitu vody. V prípade vodárenských nádrží je takéto sledovanie raritné. Na základe dostupných údajov o kvalite vody vo vybraných odberných profiloch a mapovania hydraulických parametrov v nádrži simulovať výskyt a trvanie nepriaznivých hydrologických podmienok ovplyvňujúcich kvalitu surovej vody s dôrazom na obdobie reálneho výskytu krízových situácii. |
Vplyv mikroplastov z mulčovacích fólií na hydrologické procesy v pôde a rast plodín
Effect of microplastics from mulch films on soil hydrological processes and crop growth
| Doba trvania: |
1.1.2024 - 31.12.2027 |
| Program: |
VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Ing. Lichner Ľubomír DrSc. |
| Anotácia: | Mikroplasty ovplyvňujú hydrologické procesy, pôdne vlastnosti a rast plodín v pôde a veľkosť ich vplyvu závisí od typov plastov a úrovní mikroplastovej záťaže. V tomto projekte budeme skúmať vplyv mikroplastov (nízkohustotný polyetylén LDPE a polylaktid PLA) a ich biodegradácie na hydrologické procesy (infitrácia, retencia a vyparovanie) a ich charakteristiky (hydraulická vodivosť, sorptivita, retenčná kapacita, kumulatívny a relatívny výpar) v troch pôdach (hnedozem, černozem a regozem), ďalšie vlastnosti (objemová hmotnosť, stálosť a veľkosť vodoodpudivosti) týchto pôd a rastové charakteristiky (hmotnosť nadzemnej a podzemnej časti plodín a základné parametre fluorescencie) plodín (reďkovka a pšenica letná) pestovaných v týchto pôdach v črepníkoch v parenisku. |
Vplyv ohrevu na hydrofyzikálne a chemické vlastnosti lesnej pôdy
-
| Doba trvania: |
1.1.2023 - 31.12.2026 |
| Program: |
VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Mgr. Zvala Anton PhD. |
| Anotácia: | Vedecký projekt je zameraný na výskum zmien hydrofyzikálnych a chemických vlastností lesnej pôdy po ohreve (minerálneho a organického obsahu lesnej pôdy) v laboratórnych podmienkach. Hydrofyzikálne a chemické vlasnosti lesnej pôdy po ohreve sa rozdieľne prejavujú na druhu pôdy (piesočnatá, hlinitá, ílovitá) a vplyvom vegetácie (ihličnatý a listnatý les). Podstatná časť výskumu je zameraná na interakciu rôznych druhov pôdy a vegetácie po ohreve. Z hydrofyzikálnych vlastností bude skúmaná po ohreve vodoodpudivosť pôdy a z chemických vlastností budú predmetom výskumu zmeny pH a obsah uhlíka. Ohrevom spôsobená vodoodpudivosť lesnej pôdy je riadená rôznymi faktormi (dosiahnutá teplota, množstvo a typ vegetácie, vlastnosti pôdy). Po lesných požiaroch boli zistené veľmi premenlivé pôdne podmienky odpudzujúce vodu, ktoré majú význam pre hydrológiu pôdy. Projektovo dôležitým je výskum chemických vlastností pH a obsah C lesnej pôdy ktoré sa vplyvom ohrevu menia. |
Vplyv prebiehajúcej zmeny lesa na hydrologický cyklus v horských povodiach
Impact of ongoing forest change on the hydrological cycle in mountain basins
| Doba trvania: |
1.1.2023 - 31.12.2026 |
| Program: |
VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Ing. et Ing. Sleziak Patrik PhD. |
| Anotácia: | Vplyvom zvyšujúcej sa teploty vzduchu, veterných kalamít a premnoženia podkôrneho hmyzu, dochádza v
poslednom desaťročí k rozsiahlemu odumieraniu lesných ekosystémov v našich najvyšších pohoriach.
Odumieranie a následná regenerácia lesa ovplyvňujú hydrologický režim v horských povodiach, ale môžu mať
vplyv aj na režim odtoku v údolných oblastiach. Cieľom projektu je vyhodnotenie vplyvu zmeny lesa na
hydrologický cyklus v horskom povodí Jaloveckého potoka v Západných Tatrách. Pomocou experimentálneho
výskumu chceme získať parametre prirodzene odumierajúceho a regenerujúceho sa lesa, použiteľné v
hydrologických modeloch, ktoré nám umožnia presnejšie posúdiť vplyv zmeny lesa na hydrologický cyklus.
Zároveň budeme v projekte hľadať aj odpoveď na otázku, v akom rozsahu sa zmeny lesa premietnu do zmien
pôdnej vlhkosti. Riešenie bude založené na meraní charakteristík vlhkosti pôdy, odtoku a vegetácie na
reprezentatívnych plochách, analýze satelitných údajov a matematickom modelovaní hydrologického cyklu v
horách. |
Zmeny hydrodynamických a morfologických ukazovateľov riečneho koryta v dôsledku zarastania vodnou vegetáciou v nížinných oblastiach
Seasonal variations of hydrodynamic and morphological parameters in lowland vegetated rivers
| Doba trvania: |
1.1.2023 - 31.12.2026 |
| Program: |
VEGA |
| Zodpovedný riešiteľ: |
Mgr. Schügerl Radoslav PhD. |
| Anotácia: | V dnešnej dobe klimatickej zmeny sa vyskytujú vyššie teploty ako v minulosti. V dôsledku rastu teploty sa rozmáha rast vodnej vegetácie aj mimo vegetačného obdobia. Vodná vegetácia môže nepriaznivo vplývať na zmenu morfológie riečneho koryta a hydrodynamické ukazovateľe vodného toku. V priebehu ročnej sezóny nastáva zmena profilu riečneho koryta. Vplyvom nízkeho sklonu reliéfu v nížinných oblastiach sa spomaľuje rýchlosť prúdenia vo vodnom toku, čo má za následok ukladanie hlavne jemných sedimentov na ktorých zakoreňuje vodná vegetácia.
Predkladaný projekt je zacielený na stanovenie vplyvu množstva vodnej vegetácie a vypracovanie metodiky na zmenu hydrodynamických a morfologických ukazovateľov riečneho koryta v nížinných oblastiach počas ročného obdobia. Zároveň bude určený a analyzovaný dopad obsahu fosforečnanov a dusičnanov ale aj teploty na rozsah zarastania riečnych korýt. |
Celkový počet projektov: 13
Databáza národných projektov