Adam Kotarba, Perspektywy badań geomorfologii dynamicznej u progu trzeciego tysiąclecia

Geomorfologia, jako nauka powstała w Polsce na gruncie nauk geograficznych, była tradycyjnie uprawiana w ramach programów badawczych Instytutów Geograficznych działających przy polskich uczelniach. Podobnie było w wielu innych krajach

europejskich. Natomiast geomorfologia w Stanach Zjednoczonych i niektórych krajach europejskich jest uprawiana na gruncie nauk geologicznych. W chwili obecnej geomorfologia, jako niezależna nauka posiadająca swoje jasno

sformułowane cele i metody badawcze, jest uprawiana zarówno przez geografów fizycznych, jak i geologów. Te historyczno-organizacyjne uwarunkowania nie pozostały bez wpływu na zakres prowadzonych prac badawczych. Geomorfolodzy posiadający wykształcenie geograficzne otrzymali gruntowne przygotowanie z zakresu hydrografii, hydrologii i klimatologii, podczas gdy absolwenci studiów geologicznych wkraczający na pola badawcze geomorfologii posiadają lepsze wykształcenie w zakresie sedymentologii i tektoniki.

W dyskusji na temat rozwoju nauk geograficznych w trzecim tysiącleciu potrzebne jest określenie przyszłych kierunków badawczych uwzględniających zarówno aktualny stan wiedzy o rzeźbie powierzchni Ziemi oraz jej ewolucji w skali geologicznej, jak i o warunkach współczesnego funkcjonowania środowiska

geograficznego. Temat jest zbyt szeroki, by na tych łamach określić główne kierunki badań geomorfologicznych. Można natomiast naszkicować zarysowującą się

problematykę badawczą w zakresie geomorfologii dynamicznej, w której geomorfologowie wywodzący się z ośrodków geograficznych mają szczególne predyspozycje do jej kształtowania.

Str. 214

Geomorfologowie krakowscy podjęli w latach 60. szeroko zakrojone badania współczesnych procesów morfogenetycznych w zlewniach na terenie Karpat i ich przedpola. Badanie dynamiki rzeźby górskiej poprzez określanie przebiegu i

natężenia procesów działających w obrębie subsystemów stokowych i korytowych było znacznym krokiem w kierunku poznania sposobu i tempa ewolucji zlewni, jednak dość szybko powstały podstawowe pytania na temat wzajemnych relacji tych subsystemów: jaka jest naprawdę droga cząstki mineralnej od wierzchowiny

grzbietowej do koryta rzecznego, a następnie wzdłuż tego koryta poza system zlewni. Do dzisiaj stawiane są pytania, jak kształtują się ilościowe relacje pomiędzy erozją powierzchniową a erozją linijną (w tym erozją żłobinową) w ogólnym bilansie denudacyjnym stoków lub całych zlewni, jaka jest rola procesów sekularnych działających powoli i w sposób ciągły w stosunku do krótkotrwałych

wysokoenergetycznych procesów rzeźbotwórczych działających pod wpływem ekstremalnych warunków hydrometeorologicznych. By odpowiedzieć na te i inne pytania, nie wystarcza tradycyjny już polowy eksperyment geomorfologiczny

realizowany przez geomorfologów w wielu ośrodkach naukowych Polski. Niezbędna jest bowiem znajomość wszystkich warunków określających badany fragment środowiska przyrodniczego, a więc zarówno parametrów abiotycznych, jak i biotycznych. Służy temu celowi zintegrowany monitoring środowiska naturalnego Polski, zorganizowany w ramach działalności Państwowej Inspekcji Ochrony Środowiska. Należy kontynuować ten kierunek badawczy, wzbogacając go o nowe elementy, zwłaszcza geomorfologiczne. Konieczna jest przestrzenna analiza zmian geomorfologicznych. Dotychczasowe badania najczęściej sprowadzają się do obserwacji i pomiarów punktowych wzdłuż wybranych profili poprzecznych lub podłużnych.

Względy pozamerytoryczne zadecydowały, że zaniechano szczegółowego

kartowania geomorfologicznego wprowadzanego z końcem lat 50. i w latach 60., a późniejsze pierwsze próby konstruowania map współczesnych procesów

morfogenetycznych (łub map morfodynamicznych) przeszły do historii badań geomorfologicznych w Polsce. Bardzo często powstają nowe syntezy pokazujące mechanizmy obiegu materii pod wpływem działania współczesnych procesów morfogenetycznych w obrębie krajobrazów młodoglacjalnych na Niżu Polskim, na Wyżynach Polskich czy w Karpatach i Sudetach. Dobrze są rozpoznane stosunki hydrochemiczne w zlewniach polskich różnego rzędu, dostarczające informacji o denudacji chemicznej. W ostatnich latach coraz szerzej stosuje się badania zawartości sztucznych izotopów promieniotwórczych, w tym zwłaszcza cezu-137, jako uniwersalnych wskaźników intensywności współczesnych procesów

morfogenetycznych. Tak określone wskaźniki intensywności procesów są stosowane w badaniach nad denudacją zlewni, a zwłaszcza źródeł dostawy zwietrzelin do koryt ze stoków i transportu fluwialnego.

Str. 215

Są to wyniki bardzo wartościowe, stanowiące istotny postęp w studiach

geomorfologicznych. Jednak w dobie nowoczesnych technik pomiarowych (w tym m.in. GIS, różnych technik teledetekcyjnych) powstaje szansa znacznie lepszego i pełniejszego wykorzystania różnych metod i technik badawczych dla określenia współczesnej ewolucji rzeźby Polski w ujęciu przestrzennym jakościowym i ilościowym. Dlatego zorganizowanie geomorfologicznego monitoringu

współczesnych zmian form diagnostycznych, składających się na podstawowe jednostki geomorfologiczne Polski, wydaje się być koniecznością. W tym celu należy rozszerzyć zintegrowany monitoring środowiska przyrodniczego o monitoring

fotograficzny lub fotogrametryczny naziemny i lotniczy, a przy pomocy GIS,

wspartego technikami komputerowymi, dążyć do opracowania nowoczesnych map morfodynamicznych dla wybranych obszarów. Szczególnie istotne jest

monitorowanie zmian geomorfologicznych wywołanych zjawiskami katastrofalnymi, a w szczególności powodziami, które w ostatnich latach w sposób spektakularny dają znać o sobie i kształtują egzystencję człowieka w środowisku nie zawsze prawidłowo zagospodarowanym. Wszelkie zmiany rejestrowane na tak zorganizowanych

poligonach badawczych winny być udokumentowane przebiegiem warunków hydrometeorologicznych wywołujących te zmiany. Rekonstrukcja przebiegu

warunków hydrometeorologicznych jest dziś możliwa dzięki materiałom zbieranym przez satelity meteorologiczne i udostępnianym w internecie. W ten sposób można się w przyszłości spodziewać syntezy na temat współczesnej ewolucji rzeźby Polski oraz sformułować tzw. meteorologiczne i hydrologiczne warunki progowe,

wywołujące określone skutki geomorfologiczne w różnych jednostkach geomorfologicznych Polski, zróżnicowanych pod względem geologicznym i

geoekologicznym. Dzisiaj już wiemy, że wartości progowe zmieniają się w ciągu roku i zależą od rodzaju roślinności i fazy rozwoju, w jakiej się ona znajduje, a także od stanu środowiska w okresie poprzedzającym (np. wilgotności gleby). Jest rzeczą oczywistą, że taka synteza naukowa, podjęta zbiorowym wysiłkiem wszystkich polskich ośrodków naukowych, będzie miała znaczenie prognostyczne, a więc i

aplikacyjne. W ten sposób systemy geomorfologiczne, rozumiane jako zbiory elementów funkcjonalnie i strukturalnie powiązanych ze sobą i tworzących jednolitą całość, doczekają się obrazu syntetycznego w postaci modelu ikonicznego, jakim powinna być mapa morfodynamiczna pokazująca między innymi rolę klimatu i innych uwarunkowań środowiskowych we współczesnym modelowaniu rzeźby Polski.

Realizacja takiego zamierzenia nie jest łatwa. Wymaga udziału co najmniej kilku zespołów badawczych działających równocześnie w ośrodkach uniwersyteckich według wcześniej ustalonego programu.

Str. 216

Polscy geomorfolodzy są w bardzo korzystnej sytuacji pod względem

organizacyjnym. Posiadają własne Stowarzyszenie Geomorfologów Polskich, które stwarza formalne i merytoryczne podstawy do podjęcia działania na miarę tego, jakim było szczegółowe kartowanie geomorfologiczne Polski w latach 60., lecz w zupełnie innych, korzystniejszych okolicznościach. W chwili obecnej druk kolorowych map nie jest problemem technicznym w takim stopniu, jak był kiedyś, gdy drukowano pierwsze kilka map geomorfologicznych. Zastosowanie nowoczesnych technik druku komputerowego pozwala na optymizm w tym zakresie. Można również liczyć na poparcie finansowe takiego przedsięwzięcia przez Komitet Badań Naukowych.

Prof. dr hab. Adam Kotarba

Zakład Geomorfologii i Hydrologii Gór i Wyżyn

Instytutu Geografii i Przestrzennego Zagospodarowania PAN w Krakowie

2.11.1. Prospects for dynamic geomorphologic research on the threshold of the third Millennium, Summary

Polish geomorphology developed chiefly within the geographical sciences, although it has also been developed by geologists of the Quartenary who have been trained in institutes of geography at universities, have had a comprehensive background in climatology and hydrology, and perhaps due to this, dynamic geomorphology doing research of contemporary geomorphological processes and contemporary evolution of land sculpture has been creatively developed since World War 2.

Today, on the threshold of the third Millennium, there is a need of synthesis in the approach throughout Poland. This is why geomorphological monitoring of the

contemporary diagnostic methods comprising the individual geomorphological units of Poland seems to be necessary. To achieve this goal, the existing integrated monitoring of the natural environment should be complemented by photogrammetric recording of surface features and aerial monitoring, while modern morphodynamic mapping of selected areas should be developed based on GIS and cartographic computer systems. The monitoring of geomorphological changes caused by catastrophe phenomena, and especially the floods which have so spectacularly shaped human existence in the environment, possibly as results of human activities, is especially important.

Str. 217

The causes of all these changes of the sculpture of the Earth’s surface which have been registered in field studies must be justified by documenting the

hydrometeorological conditions underlying these changes. The reconstruction of the changes of hydrometeorological conditions is possible due to data collected by meteorological satellites and available throught the Internet. In this way the synthesis of contemporary evolution of land sculpture in Poland and the formulation of

meteorological and hydrological threshold conditions resulting in specific

geomorphological effects in various geomorphological units can be achiaved. Such a scientific synthesis by joint effort of Polish research centres, based on cartographic documentation, will have an impact for both forecasts and applications, The Polish Geomorphologist Society offers a formal and substantive basis for this ambitious project.

Str. 219

2.12. Wojciech Widacki, Przydatność badań geograficznych i GIS a przyszłość