Przemiany geoekosystemu małej zlewni jeziornej w ostatnim trzydziestoleciu (Jezioro Radomyskie, zlewnia górnej Parsęty)

Transkrypt

1 Przemiany geoekosystemu małej zlewni jeziornej w ostatnim trzydziestoleciu (Jezioro Radomyskie, zlewnia górnej Parsęty) Józef Szpikowski, Grażyna Szpikowska UAM, 2014

2 Współczynnik gęstości bezodpływowych zbiorników wodnych w dorzeczu Parsęty (zbiorniki wodne na podstawie Rastrowej Mapy Hydrograficznej Polski)

3 Rozmieszczenie i gęstośd na 1 km 2 bezodpływowych zbiorników wodnych w dorzeczu Parsęty (zbiorniki wodne na podstawie Rastrowej Mapy Hydrograficznej Polski)

4 Rozmieszczenie bezodpływowych zbiorników wodnych w dorzeczu Parsęty na tle geomorfologii (geomorfologia na podstawie Przeglądowej Mapy Geomorfologicznej Polski, red. L. Starkel)

5 Cele badao: rozpoznanie przemian w funkcjonowaniu małej zlewni jeziornej w ostatnich 30. latach, określenie uwarunkowao zachodzących przemian, wskazanie trendów rozwoju małych zbiorników jeziornych i ich zlewni. Metody badao: rozpoznanie struktury geoekosystemu małej zlewni jeziornej i jego elementów na podstawie szczegółowych badao terenowych, badania hydrochemiczne wód jeziornych, wykorzystanie materiałów archiwalnych (mapy, zdjęcia lotnicze), odniesienie do stanowisk reperowych Jezioro Czarne w zlewni górnej Parsęty.

6 Metody badao laboratoryjnych Parametr Metoda przewodność elektrolityczna SEC konduktometria ph O 2 rozp., BZT 5 potencjometria potencjometria aniony wodorowęglany HCO 3 - miareczkowanie alkacymetryczne chlorki Cl - miareczkowanie argentometryczne, chromatografia jonowa siarczany SO 4 2- azotany NO 3 - wagowa, turbidymetryczna, chromatografia jonowa jonoselektywna, spektrofotometryczna, chromatografia jonowa fosforany PO 4 3- spektrofotometryczna molibdenianowa z chlorkiem cynawym krzemionka zjonizowana SiO 2 spektrofotometryczna redukcja do błekitu kationy wapń Ca 2+ miareczkowanie wersenianowa magnez Mg 2+ miareczkowanie wersenianowa, spektrometria absorpcji atomowej sód Na + potas K + jony amonowe NH 4 + spektrometria emisji atomowej spektrometria emisji atomowej spektrofotometryczna z odczynnikiem Nesslera

7 Lokalizacja zlewni górnej Parsęty na tle dorzecza Parsęty i rozmieszczenia bezodpływowych zbiorników wodnych

8 Lokalizacja zlewni Jeziora Radomyskiego i Jeziora Czarnego w zlewni górnej Parsęty

9 Cyfrowy model rzeźby terenu zlewni Jeziora Radomyskiego

10 Geologia zlewni Jeziora Radomyskiego

11 Litologia zlewni Jeziora Radomyskiego

12 Batymetria Jeziora Radomyskiego Wskaźniki morfometryczne Jeziora Radomyskiego: powierzchnia (F) 2,11 ha, długośd (L) 273 m, średnia szerokośd (B śr ) 77 m, długośd linii brzegowej (l) 722 m, pojemnośd (V) m 3 głębokośd maksymalna (Hmax) 3,6 m, głębokośd średnia (H śr ) 1,3 m

13 Typ troficzny Jeziora Radomyskiego Cechy typowe dla jezior eutroficznych: mała głębokośd, szeroka strefa przybrzeżna, bogata roślinnośd w strefie litoralnej w układzie strefowym: turzycowiska, szuwary, hydrofity o liściach pływających, hydrofity zanurzone, bardzo mały iloraz objętości jeziora do długości linii brzegowej (teoretycznie duża podatnośd na eutrofizację). Cechy typowe dla jezior dystroficznych: mała głębokośd, położenie w obszarze zatorfionym, kolor wody żółty do brunatnej, bardzo niska przewodnośd elektrolityczna wody, mało wapnia, dużo związków humusowych, muł torfowy zalegający na dnie zbiornika, niski współczynnik Schindlera (2,9).

14 Obszar Jeziora Radomyskiego w roku 1855 (Generalstabskarte, 1 : )

15 Obszar Jeziora Radomyskiego w roku 1877 (Messtischblätter, 1 : )

16 Obszar Jeziora Radomyskiego w roku 1937 (Messtischblätter, 1 : )

17 luty 1984 kwiecieo 1996 Widok na Jezioro Radomyskie od południowego-zachodu

18 luty 1984 maj 2014 Widok na zlewnię Jeziora Radomyskiego od północnego-wschodu

19 marzec 1984 kwiecieo 2014 Widok na wschodnią częśd Jeziora Radomyskiego

20 Zlewnia Jeziora Radomyskiego na fotografii lotniczej z 1996 roku fotografia z zasobów CODGiK w Warszawie, umowa nr 50/5

21 Zlewnia Jeziora Radomyskiego na fotografii lotniczej z 2010 roku ortofotomapa z geoportal.gov.pl

22 Użytkowanie ziemi i pokrycie terenu w zlewni Jeziora Radomyskiego

23 [m] [m] Właściwości fizykochemiczne wód Jeziora Radomyskiego (kwiecieo 2014) profile termiczne profile tlenowe [ o C] [mg dm -3 ] profile: I II III 1 1 profile: I II III

24 Właściwości fizykochemiczne wód Jeziora Radomyskiego (kwiecieo 2014) i Jeziora Czarnego (rok hydrologiczny 2013) Parametr Jednostka Jezioro Radomyskie Jezioro Czarne ph - 6,46 6,43 SEC ms m -1 2,61 2,59 wodorowęglany HCO 3 - mg dm -3 14,44 13,25 chlorki Cl - mg dm -3 2,70 2,23 siarczany SO 4 2- mg dm -3 0,01 0,28 fosforany PO 4 3- mg dm -3 0,04 0,00 azotany NO 3 - mg dm -3 0,00 0,02 jony amonowe NH 4 + mg dm -3 0,54 0,49 wapń Ca 2+ mg dm -3 3,03 2,78 magnez Mg 2+ mg dm -3 0,47 0,54 sód Na + mg dm -3 2,07 1,35 potas K + mg dm -3 0,16 1,27

25 Procentowy skład jonowy wód (na podstawie stężeo w eq dm -3 ) Jeziora Radomyskiego i Jeziora Czarnego Jezioro Radomyskie kwiecieo 2014 Jezioro Czarne rok hydrologiczny 2013 Typ hydrogeochemiczny wód (klasyfikacja Szczukariewa-Prikłooskiego): HCO Cl - - Ca 2+ - Na +

26 Przewodnośd elektrolityczna wód Jeziora Radomyskiego w latach 1983, 1984 i 2014 na tle zmian przewodności wód Jeziora Czarnego w latach Jezioro Czarne: spadek przewodności wód z 4,4 do 2,4 ms m -1 (o 45%) Jezioro Radomyskie: spadek przewodności wód z 9,2 do 2,6 ms m -1 (o 72%)

27 Stężenie SO 4 2- w wodach Jeziora Radomyskiego w roku 1984 i 2014 na tle zmian stężeo SO 4 2- w wodach Jeziora Czarnego w latach Jezioro Czarne: spadek stężenia SO 4 2- z 8 do 0,3 mg dm -3 Jezioro Radomyskie: spadek stężenia SO 4 2- z 17 do 0,01 mg dm -3

28 Stężenie Cl - w wodach Jeziora Radomyskiego w roku 1984 i 2014 na tle zmian stężeo Cl - w wodach Jeziora Czarnego w latach Jezioro Czarne: spadek stężenia Cl - z 4 do 2,2 mg dm -3 Jezioro Radomyskie: spadek stężenia Cl - z 11 do 2,7 mg dm -3

29 Stężenie Mg 2+ w wodach Jeziora Radomyskiego w roku 1984 i 2014 na tle zmian stężeo Mg 2+ w wodach Jeziora Czarnego w latach Jezioro Czarne: stężenie Mg 2+ poziom 0,5 mg dm -3 Jezioro Radomyskie: spadek stężenia Mg 2+ z 8 do 0,5 mg dm -3

30 Stężenia HCO 3 - i Ca 2+ w wodach Jeziora Radomyskiego w roku 1984 i 2014 na tle zmian stężeo HCO 3 - i Ca 2+ w wodach Jeziora Czarnego w latach HCO 3 - Ca 2+

31 Wnioski: 1. Głównym źródłem zasilania małych, bezodpływowych zbiorników wodnych w zlewni górnej Parsęty są opady atmosferyczne. Przemiany jakości wód opadowych zachodzące od początku lat 90. XX w. odzwierciedlają się w składzie wód jeziornych: np. spadek przewodności elektrolitycznej, obniżanie się stężeo jonów siarczanowych.

32 Relacje parametrów fizykochemicznych wód jeziornych i opadów atmosferycznych (lata hydrologiczne ) Zależnośd przewodności elektrolitycznej wód Jeziora Czarnego od przewodności elektrolitycznej wód opadowych Zależnośd stężenia jonów siarczanowych w wodach Jeziora Czarnego od ich stężenia w wodach opadowych

33 Wnioski: 2. Jezioro Radomyskie stanowi przykład radykalnych zmian w użytkowaniu zlewni, jakie zaszły wraz z transformacją gospodarczą w Polsce od początku lat 90. XX w. Zaprzestanie uprawy ziemi w zlewni zlikwidowało potencjalną dostawę składników nawozowych do wód (np. magnezu, wapnia).

34 Wnioski: 3. Zalesienie zlewni Jeziora Radomyskiego wielokrotnie zwiększyło dostawę do zbiornika materii organicznej: liści, igliwia, gałęzi. Jest to szczególnie widoczne w strefie brzegowej jeziora.

35 Wnioski: 4. Rozwój pła torfowcowego jak i powiększanie się zasięgu roślinności wodnej wynurzonej jest typowe dla zarastającego, płytkiego zbiornika wodnego. Zmiany zachodzące w ciągu ostatnich 30 lat prowadzą do renaturyzacji Jeziora Radomyskiego i jego powrotu do typu geoekosystemu torfowiskowego.

36 Wnioski: 5. Małe zbiorniki wodne i ich zlewnie stanowią w krajobrazie młodoglacjalnym dobre geoindykatory przemian środowiskowych. Zachodzące zmiany winny byd systematycznie monitorowane. Badania były współfinansowane z projektu badawczego N N Aktualny stan i funkcjonowanie środowiska przyrodniczego na wybranych obszarach Pomorza Zachodniego w warunkach zmian klimatu i narastającej antropopresji