Procesy i formy brzegowe

Procesy brzegowe w zbiornikach regionu gór-nośląskiego są efektem oddziaływania mecha-nicznego, chemicznego i biologicznego ich wód limnicznych na wybrzeże. Przebieg, zasięg i in-tensywność tych procesów zależą najczęściej od:

litologii, ukształtowania i ekspozycji brzegu oraz wybrzeża, głębokości i wielkości zbiornika, falo-wania, roślinności, zjawisk lodowych, zasilania powierzchniowego (RZĘTAŁA, 2003; KOZYREVA i in., 2004; GROBELSKA, 2006). Skutkiem procesów brze-gowych są zmiany wszystkich elementów krajobra-zu wybrzeży, lecz najbardziej widoczne przemia-ny następują w geomorfologii brzegu pozostającego w zasięgu oddziaływania falowania i strefie objętej wahaniami stanów wody. Przemiany geomorfolo-giczne są dokumentowane przez formy abrazyjne:

klify czynne, klify martwe, zerwy darniowe, pro-gi terasowe, przemieszczenia egzaracyjne, a także formy akumulacyjne — kosy, mierzeje, cyple, wały brzegowe (rys. 35).

Wcześniejsze badania (JAGUŚ i in., 1998) nad cha-rakterem i intensywnością limnicznych procesów brzegowych w obrębie zbiorników regionu gór-nośląskiego pozwalają na wyróżnienie czterech etapów rozwoju strefy litoralnej, pozostających w ścisłym związku z ewolucją zbiorników jako geoekosystemów. M.A. RZĘTAŁA (2003) podkreśla, że w tym samym czasie poszczególne fragmenty brzegu zbiornika mogą znajdować się na różnych etapach rozwoju.

Abrazja jako pierwsze stadium rozwoju brze-gów jest typowa dla zbiorników znajdujących się na etapie rozwoju młodocianego. W przypadku akwenów zaporowych proces abrazyjnego uroz-maicania linii brzegowej był inicjowany przez ab-razję wymuszoną falowaniem, która zastąpiła ero-zję rzeczną. Polegał on na wykształceniu systemu półek terasowych, platform abrazyjnych u podnó-ży klifów (w obrębie zboczy doliny o większym nachyleniu), podciosów brzegowych, mikrozatok, a także po prostu abrazyjnych odcinków wybrzeża.

W zbiornikach poeksploatacyjnych najjaskrawszym efektem abrazji są podcięcia brzegów, obrywy, zsu-wy i osypywania, które prowadzą do złagodzenia profilu poprzecznego, zwykle stromych dawnych skarp eksploatacyjnych. Istotą tego etapu rozwo-ju brzegów jest pojawienie się w zlewni zbiorni-ka nowej bazy erozyjnej oraz nowych jakościowo procesów morfogenetycznych, które w rezultacie zmian poziomu wody zachodzą na coraz to innych fragmentach wybrzeża. Przykładem zbiorników, w których występują brzegi objęte pierwszym eta-pem rozwoju, są Kuźnica Warężyńska i Słupsko.

W większości zbiorników regionu górnośląskiego ten etap morfologicznego rozwoju wybrzeża zo-stał zakończony.

W drugim etapie rozwoju brzegów, tzw. stadium abrazyjno-akumulacyjnym, wyrównywana jest li-nia brzegowa. Brzegi nadal są abradowane, litoral-ny transport materiału rozpoczyna tworzenie wie-lu form akumulacyjnych, np. kos i mierzei, wzdłuż brzegowych wałów mineralnych i organicznych, cypli piaszczystych, ławic przybrzeżnych. Coraz większą rolę w utrwalaniu rzeźby zaczyna odgry-wać pokrywa roślinna (fot. 8, 9). Stadium abrazyj-no-akumulacyjnego wyrównywania linii brzegowej jest typowe dla zbiorników: Dzierżno Duże, Pogo-ria III, Dziećkowice, Nakło-Chechło, Pławniowice.

Trzeci etap rozwoju brzegów, tzw. akumulacyj-ny, cechuje wielokierunkowa alokacja osadów lito-ralnych. Utrwaleniu ulegają odsypiska, a przybrzeż-ne formy akumulacyjprzybrzeż-ne nabierają cech trwałych elementów w rzeźbie wybrzeża, urozmaiconych coraz liczniejszymi klifami martwymi w górnej czę-ści jego profilu. Warto nadmienić, że obraz

wybrze-Fot. 8. Pokrywa roślinna w obrębie pola badawczego na po-łudniowym brzegu zbiornika Dzierżno Duże w 1994 r. (A) i w 2004 r. (B) (fot. M. RZĘTAŁA)

Photo 8. Vegetation cover within research field in the south-ern shore of Dzierżno Duże reservoir in 1994 year (A) and in 2004 year (B) (photo by M. RZĘTAŁA)

A

B

5.2. Procesy i formy brzegowe

Fot. 9. Proces kolonizacji wybrzeża przez roślinność (fot. M. RZĘTAŁA):

A — glony wodne na piaszczystej plaży — fragment powierzchni o wymiarach 3,6 cm x 2,7 cm, B — rozmnażanie wegetatywne trzciny pospolitej, C — utrwalanie powierzchni piaszczystej przez turzycę owłosioną, D — mozga trzcinowata, E — zarośla wierzbowych odpowiadają zwykle niedaw-nej linii brzegowej ze zdeponowaną tzw. sieczką roślinną

Photo 9. Process of shore colonisation by vegetation (photo by M. RZĘTAŁA):

A — water algae on the sandy beach — fragment of surface of dimension 3,6 cm x 2,7 cm, B — vegetative propagation of common reed, C — fixing of sands surface by hairy sedge Carex hirta, D — reed canary grass Phalaris arundinacea, E — bushes of salicaceous usually refer to former shoreline with deposed so-called plant chaff

A B

B B

C D E

81

Rys. 35. Morfologia wybrzeży wybranych zbiorników wodnych regionu górnośląskiego:

A — zbiornik Dzierżno Duże, B — zbiornik Pogoria I, C — zbiornik Przeczyce, D — zbiornik Kozłowa Góra; 1 — torfy (holocen), 2 — osady rzecz-ne (holocen), 3 — piaski i żwiry teras akumulacyjnych (plejstocen), 4 — piaski i żwiry lodowcowe (plejstocen), 5 — piaski i żwiry lodowcowe na gli-nie zwałowej (plejstocen), 6 — mady, mułki, piaski i żwiry rzeczne (plejstocen), 7 — piaski eoliczne (czwartorzęd), 8 — piaski i iły czerwone oraz pstre (trias), 9 — dolomity margliste i diploporowe (trias środkowy), 10 — wapienie, margle i dolomity (trias środkowy), 11 — delty i stożki napływo-we, 12 — młaki i mokradła antropogeniczne, 13 — krawędzie poeksploatacyjne z klifem czynnym lub klifem martwym, 14 — brzegi umocnione an-tropogenicznie (miejscami trwała zabudowa brzegu), 15 — brzegi darniowe, 16 — brzegi szuwarowe (miejscami z roślinnością krzewiastą), 17 — pla-że, 18 — cyple, kosy, mierzeje

Ź r ó d ł o: Opracowanie na podstawie wyników badań własnych

Fig. 35. Morphology of shores of the selected water reservoirs of the Upper Silesian Region:

A — Dzierżno Duże water reservoir, B — Pogoria I water reservoir, C — Przeczyce water reservoir, D — Kozłowa Góra water reservoir; 1 — peats (Holocene), 2 — river deposits (Holocene), 3 — sands and gravels of accumulative terraces (Pleistocene), 4 — glacial sands and gravel (Pleistocene), 5 — glacial sands and gravels on glacial till (Pleistocene), 6 — alluvial soils, river loams, sands and gravels (Pleistocene), 7 — aeolian sands (Quaternary), 8 — sands and red and variegated clays (Triassic), 9 — marly and diplopore dolomites (Middle Triassic), 10 — limestones, marls and dolomites (Middle Tri-assic), 11 — deltas and alluvial fans, 12 — bog-springs and anthropogenic marshy grounds, 13 — post-exploitation scarps with active cliff or dead cliff, 14 — anthropogenically fixed shores (in some places solid shore structure), 15 — turf shores, 16 — rushes shores (in some places with bushy vegeta-tion), 17 — beaches, 18 — tips, cuspate bars, bars

S o u r c e: Study on the base of results of author’s own research

A

B

C

D

5.2. Procesy i formy brzegowe

11 Funkcjonowanie…

od zasobności dostawy różnych typów rumowi-ska. Dostawie z atmosfery przypisuje się zwykle dużo mniejszy udział w formowaniu osadów den-nych, aczkolwiek — jak wynika z wcześniej reali-zowanych badań (RZĘTAŁA, 2003 i in.) — wzrasta ona istotnie w przypadku zbiorników bezdopły-wowych, jednakże pod warunkiem wystąpienia w wodzie agregacji materiału pochodzącego z su-chej i mokrej depozycji oraz grawitacyjnego prze-mieszczania jako unosin. Tempo dostawy rumowi-ska do zbiorników wodnych w warunkach silnej antropopresji jest porównywalne z tempem do-stawy materii mineralnej do zbiorników zapo-rowych, utworzonych w obszarach o wyraźnej rzeźbie erozyjnej. Tym samym ich wypłycanie przebiega dużo dynamiczniej w porównaniu z je-ziorami, a osady deponowane w misach zbiorni-ka mają bardzo zróżnicowany skład mechaniczny.

Skład granularny osadów dennych zależy przede wszystkim od macierzystego podłoża misy jezior-nej oraz od rodzaju rumowiska dostarczonego ze zlewni. Wiek osadów — często liczący nie więcej niż kilkadziesiąt lat — w połączeniu ze zdarzają-cym się ich przemieszczaniem i mieszaniem powo-duje, że w składzie mechanicznym nie notuje się wyraźnej dominacji określonej frakcji, a osady ce-chuje wiele mało czytelnych odmienności (rys. 36) i duży indywidualizm poszczególnych akwenów.

Sprzyjają temu: naturalne modelowanie dna przez procesy przyrodnicze w warunkach uwodnienia, procesy miktyczne, różna efektywność procesów morfogenetycznych w obrębie powierzchni osu-szonych przy niskich stanach wody, aktywność or-ganizmów wodnych oraz mechaniczna ingerencja ludzka.

Skalę wpływów antropogenicznych w kształ-towaniu podstawowego składu chemicznego osa-dów dennych zbiorników (tabela 13) i zawartości w nich pierwiastków śladowych (tabela 14) poka-zuje porównanie ich z podobnymi danymi dla wy-branych jezior na świecie.

Przekroczenie koncentracji pierwiastków ślado-wych w osadach dennych w porównaniu z ich po-ziomem zwykle spotykanym w skałach osadowych (KABATA-PENDIAS, PENDIAS, 1993) jest zasadniczym wskaźnikiem antropopresji. Jest to szczególnie czytelne w odniesieniu do zawartości takich pier-wiastków, jak: cynk, kadm, ołów, przy czym skala stężenia kadmu jest wielokrotnie większa od zawar-tości naturalnych (0,05—0,35 mg/kg) w osadach dennych niektórych zbiorników. W odniesieniu do zawartości ołowiu, w przypadku którego zwykle przyjmuje się naturalną koncentrację wynoszącą 3—40 mg/kg, krotność przekroczenia wynosi nie więcej niż 11. Tylko niektóre pierwiastki (z wy-szczególnionych w tabeli 14 oraz w niej pominię-ża jest kształtowany coraz mocniej przez pokrywę

roślinną, przy malejącym wpływie wahań poziomu zwierciadła wody. Na akumulacyjnym etapie roz-woju znajdują się obecnie brzegi zbiorników: Po-goria I, PoPo-goria II, Przeczyce, Dzierżno Małe.

Ostatni etap, tzw. biogeniczny, to intensywny przyrost masy roślinnej w konsekwencji procesów sedymentacyjnych i sedentacyjnych w nadwodnej i podwodnej części strefy litoralnej. Procesowi ko-lonizacji wybrzeża przez roślinność sprzyja łagod-ny już profil poprzeczłagod-ny strefy brzegu, inicjowałagod-ny rozwój procesów glebotwórczych, a także zwyk-le wysoki poziom trofii wód akwenu. Przykładem ostatniego stadium rozwoju morfologicznego stre-fy litoralnej jest zbiornik Kozłowa Góra.

Powierzchnia fragmentów brzegów znajdu-jących się w zasięgu falowania i wahań stanów wody jest kolonizowana głównie przez zbiorowi-ska roślinności okresowej, jednorocznej, a w wielu przypadkach również ruderalnej. Dużą rolę w na-sileniu tego procesu odgrywa nitrofilność podłoża oraz poziom trofii zbiornikowej, których wykład-nikiem jest produkcja roślinna wyrażona stęże-niem chlorofilu α. W wodach odpływających ze zbiorników poziom stężenia chlorofilu α sięga nawet kilkudziesięciu mikrogramów na decymetr sześcienny (przy jego maksymalnym stężeniu 1—

2 μg/dm³ w wodzie niezeutrofizowanych zbiorni-ków Wisła Czarne i Wapienica). Fragmenty wybrze-ży niektórych akwenów zbudowane z materiału piaszczystego o niewielkiej żyzności są pozbawio-ne pokrywy roślinpozbawio-nej praktycznie od początków funkcjonowania zbiorników. Jednak w przypad-ku gdy na takie wybrzeża zapewniana jest dostawa substancji pożywkowych pochodzenia antropoge-nicznego, zostają one stale lub okresowo utrwalo-ne przez roślinność, przy czym tempo sukcesji jest bardzo dynamiczne (fot. 8). W przypadku takich zbiorników (np. Dzierżno Duże) procesy sukcesji zmierzające do roślinnego utrwalenia powierzchni wybrzeża (fot. 9) inicjują następujące mikroorga-nizmy: bakterie, sinice, grzyby, glony, z udziałem roślin zarodnikowych i naczyniowych formujące-go się nadrzeczneformujące-go łęgu oraz licznych innych po-jedynczych gatunków nietworzących płatów lub zbiorowisk (RAHMONOV i in., 2004a).