ANALIZA WYBRANYCH GEOINDYKATORÓW EKOSYSTEMU BIAŁEJ DUNAJCOWEJ NA POGÓRZU CIĘŻKOWICKIM
2. CEL I METODYKA
Z punktu widzenia geomorfologii dynamicznej, koncepcja geoindykatorów (geowskaźników) wydaje się być niezwykle trafna w celu jednoznacznego określania zmian w środowiskach morfogenetycznych, sedymentacyjnych czy też szerzej ujmu-jąc w geosystemach. W zasadzie geomorfologia stanowi wyodrębnioną dziedzinę wiedzy, jednak wiele koncepcji, które wyrosły na jej gruncie zostało adaptowanych z innych nauk, jak np. analiza allometryczna czy elementy hydrografii. Tak samo jest w przypadku geowskaźników. Według Międzynarodowej Unii Nauk Geologicznych (IUGS) geoindykatorami są miary powierzchniowych i przypowierzchniowych proce-sów i zjawisk geologicznych, które zmieniają się w sposób znaczący w przeciągu okresu mniejszego niż 100 lat i które dostarczają istotnych informacji dla oszacowania stanu środowiska. Definicja ta mówi o tym, że geoindykatory obejmują tą grupę procesów i zjawisk, która jest niezwykle zmienna w krótkiej skali czasowej. A wiec geoindykacja nie obejmuje procesów wolnozmiennych takich jak metamorfizm czy sedymentacja wielkoskalowa. Geowskaźniki winny wobec powyższego odpowiadać na takie pytania jak np.: tempo transportowania rumowiska, częstość występowania danego zjawiska czy ocena stanu środowiska [5].
Formułowane w powyższy sposób pytania narzucają specyfikę geoindykatorów, która może być wyrażana poprzez wielkość, częstotliwość, wpływ czy trend zachowań
danego zjawiska, procesu czy zdarzenia. Wynika z tego, że mogą one znaleźć szerokie zastosowanie w aktualistycznych badaniach geomorfologicznych. Do tej charaktery-styki geowskaźników dokłada się dodatkowo jeszcze interakcje między środowiskiem abiotycznym a biotycznym oraz stosuje pomiar zdarzeń ekstremalnych, sekularnych i przeważających, do obserwacji procesów naturalnych i antropogenicznych [4].
Grupa robocza IUGS zaproponowała listę 27 geoindykatorów, która może być sto-sowana w monitoringu na całym świecie. Na potrzeby niniejszego opracowania wybrano jedynie poniżej zaprezentowane w tabeli [1].
Tabela. 1. Wybrane geoindykatory Białej Dunajcowej Geoindykator Parametry środowiskowe odzwierciedlane
przez geoindykator Oddziaływanie natu- ralne antropo-geniczne Przepływ wody w ciekach
Klimat, opady atmosferyczne, przepływ wody
w zlewni, użytkowanie terenu + +*) + + Morfologia koryt
rzecznych
Ładunek osadów, tempo przepływu wody, klimat, użytkowanie terenu, przemieszczenia
powierzchniowe
+ + + +
Reżim termiczny podłoża
Klimat, przepływ ciepła, użytkowanie terenu,
pokrywa roślinna + + + –*) Jakość wód
powierzchniowych
Właściwości fizykochemiczne, klimat, użytkowanie terenu, interakcje woda – gleba –
skała, tempo przepływu wody
+ + + + Zasięg, struktura
i hydrologia obszarów podmokłych
Użytkowanie terenu, klimat, produktywność
biologiczna, przepływ wody w ciekach + + + + Źródło: Opracowanie własne na podstawie Berger 1997
*) + + silne oddziaływanie *) + – możliwe oddziaływanie
Poniekąd koncepcja geoindykatorów jest komplementarna do wrażliwości krajo-brazu, możliwej wielkości zmian w obrębie geosystemów oraz szerokiej zmienności krajobrazowej obszaru. Współczesna ich dynamika podlega zachodzącym globalnym zmianom klimatycznym, wielu uwarunkowaniom regionalnym czy też lokalnym. Dlatego to winna być określana takim zestawem geowskaźników, które by w najlep-szy sposób mogły oddać charakter zmian środowiskowych. Przy ustalaniu listy geoindykatorów w celu monitorowania dynamiki procesów należy wziąć pod uwagę możliwości danego geosystemu jako jednostki przestrzennej o nieokreślonej randze taksonomicznej [5].
3. WYNIKI
Rzeka Biała Dunajcowa w górnej części płynie w wąskiej dolinie, poszerzającej się poniżej Grybowa, pięknie rzeźbionej w piaskowcu pod Ciężkowicami. Wysoka roz-piętość wahań stanów wody, wynosząca od 5 m w górnym, do 6,5 m w dolnym biegu, wskazuje na gwałtowne wezbrania i przyczyniło się do znacznego wcięcia koryta w podłoże. Wezbrania są hamowane sztuczną zabudową koryta wysokimi niekiedy progami betonowymi, których w rzece znajduje sie kilkanaście. W niniejszej pracy analizowano geoindykatory w obrębie jednostki śląskiej, na antyklinie Jankowej, gdzie piaskowce ciężkowickie przedzielone są ławicami pstrych łupków na trzy oddzielne kompleksy. Na pozostałym obszarze łupki pstre występują tylko lokalnie i piaskowce te tworzą bardziej zwarty kompleks. Procesem, który w dorzeczu Białej jest niewątpliwie najaktywniejszy, a z gospodarczego punktu widzenia najbardziej niepożądany jest spłukiwanie prowadzące do powierzchniowej i liniowej degradacji gleby. Drugim niekorzystnym procesem jest erozja liniowa związana z gęstą siecią dróg w dorzeczu. Oba procesy związane są z gospodarką rolną i z typem osadnictwa w tym regionie. Wylesienie zlewni na Pogórzu nie zaburzyło w istotny sposób kierunku modelowania koryt, zwiększyło jedynie dostawę materiału drobno- frakcyjnego, zawiesinowego do koryt, zaś w bardzo wielu przypadkach przyspieszyło proces nadbudowywania nadrzecznych równin zalewowych. Na terenie dorzecza Białej zniszczona została szata leśna, wiec przebieg i natężenie procesów fluwialnych uległo zaburzeniu. Źródłowe, najwyższe odcinki cieku zachowały erozyjny reżim morfodynamiczny, natomiast odcinki niższe systemu rzecznego wskutek zwiększonej dostawy rumowiska do koryta zostały nim nadmiernie obciążone i nabyły nową funkcję: erozyjno-akumulacyjną. Jej wyrazem są kamieńce, odcinki zdziczeń, zdeformowanych meandrów i ogólnie mówiąc znaczna niestabilność koryt. W dorzeczu Białej wydzielić można utwory czwartorzędowe: żwiry kamieńca, piaski i żwiry terasy dennej (wys. 2–4 i 4–6 m). Żwiry kamieńca są utworami transportowanymi i akumulowanymi współcześnie tworząc ławice przybrzeżne lub łachy. Żwiry oraz przykrywające je gliny budujące terasę denną, rędzinną wypełniają w zasadzie całe płaskie dno współczesnej doliny Białej oraz jej większych dopływów. W obrębie jej zaznaczają się mniej wyraźnie (w terasie dennej wyższej 4–6 m) lub bardziej wyraźnie (w terasie dennej niższej 2–4 m) starorzecza. Podstawę terasy stanowi cokół skalny, w części południowej fliszowy, w północnej mioceński, na którym leży żwir oraz piaski do 6 m grubości przykryte glinami pylastymi [2].
Biała Tarnowska charakteryzuje się dużą zmiennością stanów wody, co jest następstwem szybkiej reakcji zlewni na opady, szczególnie deszcze nawalne. Mało przepuszczalne podłoże fliszowe, czasem duże spadki, a także duże wyle-sienie terenu oraz występowanie gęstej sieci dróg i ścieżek przyspieszają spływ
powierzchniowy wód opadowych. W rezultacie rzeka bardzo szybko i gwałtownie reaguje na opady nawalne. Amplituda stanów wody Białej na stacji w Ciężkowi-cach w latach 1961–2000 wynosiła 445 cm. Średni roczny przepływ wynosił 5,90 m3/s, przy czym maksymalny zanotowany przepływ (WWQ) osiągnął wartość 590 m3/s (29 VI 1958 r.), a minimalny (NNQ) – 0,2 m3/s (7 VIII 1984). Wahania stanów wody i przepływów na Białej są uzależnione głównie od roztopów i wielkości opadów. Reżim Białej jest niewyrównany, z wezbraniem wiosennym, letnim i zimowym oraz deszczowo-gruntowo-śnieżnym zasilaniem. Rzekę Białą w miejscowości Jankowa klasyfikuje się pod względem zawartości substancji biogennych do I klasy czystości wód. Według kryterium fizykochemicznego wody rzeki Białej Tarnowskiej również w większości badanych parametrów pozwalają zaliczy ją do I klasy. Wyjątek stanowi zwiększona zawartość chemicznego zapotrzebowania tlenu, która przekracza normy zawarte w I progu [3].
4. WNIOSKI
Oceniając geoindykatory środowiska rzecznego trzeba mieć na uwadze fakt, że zwłaszcza w obszarach o rzeźbie pogórskiej, ekosystem jest silnie przeobrażony przez człowieka i działalność procesów rzeźbotwórczych. Aktywność procesów jest w dużej mierze wywołana przez ingerencje człowieka, głównie przez gospodarkę rolną. Współczesną dynamikę rzeźby można określić poprzez wskazanie zespołów proceso-wych charakterystycznych dla różnych warunków środowiska geograficznego. Zespoły te uwarunkowane są z jednej strony stosunkami klimatyczno-hydrograficznymi, z drugiej zaś rzeźbą, budową geologiczną, glebami, szatą roślinną i użytkowaniem terenu przez człowieka. Poszczególne procesy morfogenetyczne dzia-łają na określonym obszarze równocześnie uzupełniając się wzajemnie bądź przeciw-działając sobie. Typ rzeźby obszaru doliny Białej kryje w sobie zespół cech morfometrycznych, morfogenetycznych, jak też cech klimatycznych, które w obszarze górskim są m.in. wypadkową wzniesienia nad poziom morza i orografii terenu. Typ rzeźby kryje w sobie również cechy litologiczno-odpornościowe podłoża, które w dużej mierze zadecydowały o orografii i morfologii dorzecza Białej. Z wyżej wspo-mnianych powodów można uznać typ rzeźby za wskaźnikową cechę środowiska dla określenia warunków przebiegu oraz natężenia procesów rzeźbotwórczych. Pogórza tworzą niższe piętro hipsometryczne w dorzeczu, położone w wysokości 250 do ok. 600 m npm. Składają się na nie rozległe, o spłaszczonych wierzchowinach i łagod-nych, najczęściej do 9% nachylonych stokach, garby i działy. Obszary pogórzy leżą w całości w obrębie umiarkowanie ciepłego piętra klimatycznego o rocznym opadzie 800–1000 mm.
LITERATURA
[1] BERGER A.R., Assessing rapid environmental change using geoindicators, Environmental Geology 1997, 32(1): 36–44.
[2] CZEPPE Z., Wartości środowiska geograficznego dorzecza Białej Dunajcowej i zagadnienia jego
ochrony, [w:] A. Kleczkowski (red.), Studia Ośr. Dokum. Fizjogr., Kraków 1976.
[3] ĆWIKŁA M., Określenie stanu środowiska rzeki Białej Tarnowskiej na podstawie właściwości
fizykochemicznych oraz bioindykatorów, Materiały Studenckich Kół Naukowych – Suchedniów, Kielce
2009, 59–68.
[4] KOSTRZEWSKI A., Opracowanie koncepcji i zasad georóżnorodności: definicja, zadania i cele
georóżnorodności, [w:] Opracowanie systemu ochrony georóżnorodności w Polsce, Archiwum
Państwowego Instytutu Geologicznego, Warszawa 1997.
[5] ZWOLIŃSKI Z., Geoindykatory w badaniach współczesnej dynamiki geosystemów, [w:] Pękala K. (red.), Główne kierunki badań geomorfol. w Polsce. Stan aktualny i perspektywy, Lublin 1998, 223–227.
AN ANALYSIS OF SELECTED GEOINDICATORS OF BIAŁA DUNAJCOWA ECOSYSTEM ON POGÓRZE CIĘŻKOWICKIE
Natural environment is constantly changing due to human activity. These changes we may observe in different time and spatial scales. In terms of the time, changes can be observed from past geological epoch through the historical times until the contemporary times. In terms of spatial scales, environmental changes are observed from the broadest possible global approaches through continental, regional, provincial and local until the shots within the smallest taxonomic units such as sacred spot. The range of environmental changes is recorded in a number of reports on the environmental condition. In reports many indicators are used to determine or estimate precisely environmental changes. The large dispersion of spatio-temporal environmental changes resulted in the creation of new indicators. To identify and estimate changes in the ecosystem of the Biała Dunajcowa river the concepts of geoindicators were used. They were used to describe environmental changes in order to more profitable development of areas where the inappropriate trends in the evolution and exploitation of environment are noticed.
wskaźnik saprobowy, EPT, TBI, BMWP-PL, biomonitoring, makrozoobentos,
rzeka Dzierżęcinka Anna ROSZAK*, Magdalena LAMPART-KAŁUŻNIACKA**,
Katarzyna PIKUŁA**