Lyžařská střediska po celém světě bojují se stále teplejšími zimami. Ve snaze prodloužit – nebo někdy už i zachovat – sezónu proto přistupují k umělému zasněžování svahů pomocí sněžných děl. Stroje náročné na spotřebu elektrické energie a vody však představují velký problém pro ekologii. V době energetické krize je diskutabilní ekonomická rentabilita i morální hledisko.
Protože klimatická změna
V nedávné minulosti nebyly podobné technologie nutné. „Před deseti až dvaceti lety jsme mohli vždy počítat s přirozeným sněžením. V polovině listopadu, na začátku prosince byla každoročně velká sněhová nadílka,“ říká Mathias Imoberdorf, tiskový mluvčí lyžařského areálu Zermatt Bergbahnen. „Nyní je to nepředvídatelné.“
Příčinou jsou klimatické změny. V dávné minulosti bylo lyžování aktivitou zrozenou z nutnosti – efektivním dopravním prostředkem v zasněžených oblastech. Dnes lidé lyžují kvůli sportovnímu vyžití, zábavě a kondici. Klima Země se však mění a z kdysi zasněžených svahů se postupně staly bahnité pustiny.
V důsledku globálního oteplování už sníh nepadá se stejnou pravidelností, takže lyžařská střediska jsou nucena vyrábět jej uměle. Například v jednom ze středisek ve švýcarských Alpách je průměrná výška sněhu během zimy zhruba o 40 % nižší než v letech 1909 až 1988.
Podle Evropské agentury pro životní prostředí se délka sněhové sezóny na severní polokouli od 70. let 20. století zkracovala o pět dní za desetiletí, čímž se zvýšila poptávka po výrobě umělého sněhu. Některá lyžařská střediska využívají umělý sníh k prodloužení sezóny a doplnění přírodních sněhových srážek; existují však rezorty, které na umělý sníh téměř zcela spoléhají.
Zahájení zasněžování na Ještědu nevyvolalo na začátku října příliš pozitivní reakce
Výroba umělého sněhu
Podle analytika Laurenta Vanata je v současné době uměle zasněžováno více než 60 % světových sjezdovek. „Je to nutnost, pokud se chcete udržet na trhu,“ říká. Tento proces však není levný.
Už jen investice do sněžných děl bývají citelným zásahem do rozpočtu. Například areál Zermatt Bergbahnen nainstaloval v roce 2008 zařízení Snowmaker. Třicetitunový kolos pracuje nepřetržitě dvacet dní v kuse a denně vychrlí 1900 tun umělého sněhu. Kromě něj má středisko dalších 1 200 sněhových děl rozmístěných po sjezdovkách o celkové délce 140 kilometrů.
Běžná sněžná děla nebudou do budoucna schopna čelit klimatickým změnám. Fungují tak, že do chladného vzduchu rozprašují mikroskopické ledové kuličky a kapičky vody, které se spojí, zmrznou a pak se snášejí dolů jako sněhové vločky. Aby tento proces fungoval, jsou naprosto nezbytné nízké venkovní teploty. Pokud není dostatečně chladno – ideálně kolem 2,5 °C – stroje přestanou správně fungovat.
V druhé části článku popisujeme, jak vzniká sníh přirozeně a jakým způsobem ho vyrábějí sněžná děla.
Zasněžovací stroje
Zermatt investoval do zařízení Snowmaker od izraelské firmy IDE, protože může fungovat, i když je venku teplo. Ve velké nádrži vzniká podtlak, který podporuje odpařování vody. Při něm se vynakládá energie, jež vodu ochlazuje a pomáhá vytvářet drobné sněhové krystalky. Jakmile je sníh připraven, může být vyvezen do nejvyšších a nejchladnějších částí střediska.
Podobně jako Snowmaker funguje i zařízení TechnoAlpin SnowFactory, které využívá ještědská sjezdovka:
Většina v současnosti používaných zasněžovacích zařízení však stále spoléhá na chladné počasí. Proto jich některá střediska pořizují stále více, aby mohla během zužujících se oken s teplotami pod bodem mrazu rychle pumpovat co možná největší množství sněhu.
Významnou roli z hlediska úspor hraje automatizace, která zajišťuje, aby sněhová děla běžela jen tehdy, když to má smysl.
Jak vzniká sníh přirozenou cestou
Veškerý sníh je určitým druhem ledových krystalů. Uměle vyrobený sníh ale vzniká jinak než přírodní a má tedy odlišnou strukturu. Přírodní sníh začíná svůj život jako molekuly vodní páry, vznášející se vysoko v atmosféře při teplotách kolem bodu mrazu nebo pod ní.
Když se pára setká s pevnou částicí – obvykle pylem nebo prachem – změní se z plynu na pevnou látku. Jinými slovy zmrzne a vytvoří šestiboký krystal ledu – malou sněhovou vločku. Časem tento drobný krystal narazí na další molekuly vodní páry, které se k němu připojí a zmrznou. Postupně se tak rozrůstá v mřížku ledových krystalů. Plně zformovaná sněhová vločka je také zpravidla šestiboká, protože molekuly se přirozeně spojují do hexagonální struktury.
Ne každý sníh však vypadá jako klasická sněhová vločka. Například velmi studený a suchý vzduch vytváří malé prachové vločky, jež se neslepují – tak vzniká takzvaný „prašan“. Naopak při vyšších teplotách se vločky na okrajích rozpouštějí a vytvářejí „mokrý“ lepivý sníh, který je vhodný pro stavění sněhuláků.
Princip fungování sněžného děla
Zatímco první zasněžovací stroj byl v podstatě jen obří hadice, moderní sněžná děla se mohou pochlubit sofistikovanými integrovanými meteorologickými stanicemi, nastavitelnými tryskami a softwarem, který dokáže maximalizovat produkci sněhu při každé změně teploty nebo vlhkosti vzduchu. Nejmodernější děla zvládnou za hodinu vyrobit tolik sněhu, že by stačil na naplnění deseti nákladních aut.
Příklad běžného ventilátorového zasněžovače
Zatímco přírodní sníh vzniká z vodní páry, na začátku krystalků umělého sněhu je zmrzlá kapalná voda. Stejně jako u přírodního sněhu potřebují kapičky vody rozstřikované zasněžovacím strojem k zahájení procesu mrznutí pevné částice. Místo prachu nebo pylu se zde využívají drobné ledové částice, jež fungují podobně.
Stlačený vzduch je vystřelován tryskou, kde se setkává s vodou a rozdělí ji na malé kapičky. Náhlá ztráta tlaku zbaví systém tepla, voda se rychle ochladí a vytvoří drobné „sněhové semínko“. Obrovský ventilátor tato „semínka“ vyhání do vzduchu spolu s jemnou mlhou z vodních kapiček. Jakmile se kapky setkají se „semínkem“, přilnou k němu a začnou mrznout.
Zmrznutí sněhového krystalu chvíli trvá, proto je sněžný stroj konstruován tak, aby ledové projektily posílal vysoko do chladného vzduchu. Vyvržení do výšky také poskytuje další čas na odpařování, které pomáhá sníh zmrazit.
Vzhledem k tomu, že umělý sníh je tvořen spíše kapkami než párou, má jiný tvar. Tvoří kouli, jež mrzne zvenčí dovnitř, takže výsledkem jsou namísto vloček malá zaoblená zrnka.
Výroba sněhu vyžaduje nízké teploty. Prahová teplota pro zasněžování se zvyšuje s klesající vlhkostí vzduchu. Jako metrika se používá teplota vlhkého teploměru, protože zohledňuje teplotu vzduchu a relativní vlhkost. Čím je vzduch vlhčí, tím méně další vlhkosti může absorbovat. Čím vyšší je vlhkost vzduchu, tím chladněji tedy musí být, aby se malé vodní kapky proměnily ve sněhové krystalky.
Je umělý sníh jiný než přírodní? Ano, hlavně na začátku
Poznáte umělý sníh od přírodního?
Můžeme tedy malé ledové kuličky stále nazývat sněhem? Když takový sníh padá, rozhodně vypadá trochu jinak. Ale jakmile dopadne na zem, struktura sněhu (přírodního i umělého) se dále mění, protože se spojuje a mísí s dalšími sněhovými krystalky a vytváří souvislou sněhovou vrstvu. Nakonec jsou si oba typy sněhu dost podobné.
Uměle vyrobený sníh je vhodnější pro upravené sjezdovky, kde se uhlazuje a zhutňuje pomocí strojů. Sníh vyrobený zasněžovacím strojem vytváří trvanlivější sjezdovku a pomaleji taje.
Zasněžování se v lyžařských střediscích používá především k doplnění přírodního sněhu. Lyžařská střediska tak mohou zvýšit stabilitu sněhové pokrývky a prodloužit lyžařskou sezónu od pozdního podzimu do časného jara. Zasněžování se používá i na krytých sjezdovkách, kde lze zasněžovat zpravidla celoročně, protože mají klimatizované prostředí.
Ekologická zátěž a klimatické změny
Zejména v souvislosti s probíhající energetickou krizí se stále častěji ozývají obavy, zda umělé zasněžování není zbytečným luxusem. Nejde přitom jen o elektrickou energii, jejíž cena v posledních měsících vyskočila do nebývalých výšin.
Jedním ze zdrojů nezbytných k provozu zasněžovacích zařízení je voda. K zasněžení plochy o rozloze jednoho hektaru do výšky jednoho metru je zapotřebí těžko představitelných 2,2 až 4 miliony litrů vody, což je zhruba objem jednoho až dvou olympijských bazénů. Získávání těchto zdrojů je pro provozovatele areálů dalším problématické.
Samotné zasněžování se stalo určitým paradoxem. Tisíce strojů jsou rozmístěné po lyžařských střediscích po celém světě za účelem eliminace dopadu klimatických změn. V konečném důsledku pak přispívají ke změnám, jejichž výsledkem je menší množství přirozeného sněhu na kopcích, které zasněžují.
Používání technologií umělého zasněžování vyžaduje realizaci rozsáhlých infrastrukturních projektů. Ty bohužel často vedou k významnému narušení místních ekosystémů. Důležitou součástí infrastruktury jsou horské nádrže. Kromě nebezpečí, jež představují běžné nádrže a přehrady, jsou horské nádrže vystaveny řadě specifických rizik, jako jsou laviny či sesuvy půdy.
Zasněžovací zařízení obecně vyžadují 2 200 až 4 000 metrů krychlových vody na hektar svahu. K výrobě jednoho krychlového metru sněhu je tedy zapotřebí přibližně 400 litrů vody a zasněžovací zařízení spotřebují přibližně 405 litrů vody za minutu. Značné množství této vody se ztrácí v důsledku odpařování, a nevrací se tak zpátky do podzemních vod.
Kromě toho je k výrobě jednoho krychlového metru sněhu zapotřebí přibližně 3,5 až 4,3 kWh elektrické energie. Na zasněžování tak připadá přibližně polovina nákladů na energie potřebné k veškerému provozu průměrného lyžařského střediska.
Při výrobě umělého sněhu lyžařská střediska často používají mineralizovanou vodu, což má nepříznivý dopad na okolní ekosystémy a podzemní vody. Horské nádrže bývají naplněné vysoce mineralizovanou vodou a odtok z těchto nádrží ovlivňuje minerální a chemické složení podzemních vod, což následně znečišťuje pitnou vodu.
Kromě dlouhodobých dopadů na životní prostředí představuje výroba umělého sněhu i environmentální problémy. Umělý sníh totiž taje přibližně o dva až tři týdny déle než sníh přírodní. Používání umělého sněhu tak přináší nové hrozby a potíže pro místní flóru a faunu. Vysoký obsah minerálů a živin ve vodě používané k výrobě umělého sněhu navíc mění složení půdy, což následně ovlivňuje, které rostliny jsou schopné růst.
Jenže energie vynaložená na zasněžování tvoří jen několik procent nákladů celého lyžařského průmyslu…
Uhlíková stopa lyžařů
Umělé zasněžování svahů je jen jedním z mnoha dílků skládačky. Další emise vznikají při cestování lyžařů do středisek. Podle Michaela Rothleitnera ze švýcarské firmy Schneezentrum Tirol, která se zabývá výzkumem nových způsobů, jak zefektivnit výrobu a úpravu sněhu, tvoří energie vynaložená na zasněžování jen několik procent celkové stopy lyžařského průmyslu.
Zasněžování by podle něj mělo být co nejúčinnější. Rothleitner a jeho kolegové se podílejí na projektu PROSNOW financovaném Evropskou unií, jehož cílem je vyvinout systémy přesné předpovědi počasí, které by přesněji předpovídaly sněhové srážky a určovaly, kdy je skutečně třeba aktivovat zasněžovací zařízení.
„Naše společnost musí řešit klimatické změny v každé oblasti života – tedy i v zimní turistice,“ říká Rothleitner. Jednou z inovací, na které pracuje, je zařízení, které vytváří plazmu neboli nabité prostředí, v němž se záporně nabitý atom kyslíku v molekule vody orientuje směrem k plazmě. Idea spočívá v tom, že pokud jsou všechny molekuly vody obráceny stejným směrem, stávají se stejnorodými, a proto účinněji zmrznou. „Mohli bychom ušetřit spoustu energie, kterou dnes používáme na chlazení vody,“ vysvětluje hlavní pointu této myšlenky.
Ano, bude hůř
S rostoucím oteplováním však mohou být sněhová děla jednoho dne téměř zbytečná. Trygve Eikevik z Norské univerzity vědy a techniky pracuje na alternativní technologii. Spočívá v chlazení vody namísto spoléhání se na venkovní studený vzduch, takže zasněžování může pokračovat, i když nepanují ideální podmínky.
Takové zařízení by spotřebovalo „padesátkrát až stokrát“ více energie než tradiční sněžná děla, připouští Eikevik. Jeho plánem je však získávat ze zařízení teplo, jež by se dalo využít k vytápění okolních budov. „Pokud se mi podaří využít všechno teplo, budu mít sníh zadarmo,“ tvrdí Eikevik. První prototyp plánuje postavit v příštích měsících.
Ať už je řešení jakékoliv, je třeba hledat technologie zasněžování s nižší uhlíkovou stopou. Úbytek ledu v horských oblastech ovlivňuje živobytí lidí, připravuje obce o vodu a poškozuje biotopy volně žijících živočichů. Samotný lyžařský průmysl je klimatickou krizí těžce zkoušen, říká Laurent Vanat – ale mezi středisky, jejichž zákazníci jsou notoricky nároční, stále panuje tvrdá konkurence.
„Každá firma by se měla zabývat tím, jak při zasněžování co nejúčinněji využívat energii,“ říká Robert Kaspar ze Seeburg Castle University v Salcburku. Je to trpký symbol dilematu, kterému lidstvo čelí. Luxusní lyžařská střediska bojují o to, aby udržela sníh na svazích hor co nejdéle a vyšla s rozpočtem na energie. Planeta se přitom otepluje a hrozí, že tyto svahy roztají.
Pokračování článku patří k prémiovému obsahu pro předplatitele
Chci Premium a Živě.cz bez reklam
Od 41 Kč měsíčně
