Rola podłoża w rozwoju torfowisk w polskich Karpatach

Transkrypt

1 Studia Limnologica et Telmatologica Rola podłoża w rozwoju 8 (STUD LIM TEL) torfowisk w polskich 1 Karpatach Rola podłoża w rozwoju torfowisk w polskich Karpatach The role of substratum in peatbog development in the Polish Carpathians Adam Łajczak Instytut Geografii, Uniwersytet Pedagogiczny im. Komisji Edukacji Narodowej, ul. Podchorążych 2, Kraków; alajczak@o2.pl Abstrakt: W dotychczasowej literaturze często wyrażano opinię o dużym a nawet dominującym wpływie klimatu na rozwój torfowisk w górach. Pomimo nadwyżki opadów nad parowaniem w sezonie wegetacyjnym mającej zasięg regionalny, torfowiska zwłaszcza wysokie rozwijają się w obrębie niektórych form terenu, gdzie rozwojowi procesu torfotwórczego sprzyjają korzystne uwarunkowania hydrogeologiczne uzależnione od budowy i rzeźby terenu i mające zasięg lokalny. Na przykładzie polskich Karpat wykazano, że torfowiska niezależnie od rzędnej terenu najczęściej rozwijają się we wklęsłych formach terenu lub poniżej wypukłych załomów morfologicznych, gdzie na słabo przepuszczalnym podłożu występują mało wydajne ale stabilne wypływy wód gruntowych, które trwale uwilgacają leżące poniżej obszary będące siedliskiem roślinności hydrofilnej. Szczególną uwagę zwrócono na obszary z największą liczbą torfowisk, co pozwala zanalizować ich rozmieszczenie na tle właściwości litologicznych, geomorfologicznych i hydrogeologicznych podłoża w skali lokalnej. Ocenę wpływu podłoża na rozmieszczenie i rozwój torfowisk przeprowadzono po uprzednim oszacowaniu zasięgu poszczególnych torfowisk w okresie poprzedzającym ich antropogeniczną degradację. Przyjęto założenie, że taki sposób postępowania pozwala ustalić, jakie podłoże skalne i które formy terenu w największym stopniu sprzyjają rozwojowi górskich torfowisk. Zbadano torfowiska w Tatrach, w wybranych masywach górskich w Beskidach, w śródgórskiej Kotlinie Orawsko-Nowotarskiej i w dolinach Bieszczad Zachodnich. Słowa kluczowe: torfowisko wysokie, Karpaty, Beskidy, Tatry, Kotlina Orawsko-Nowotarska Abstract: A predominating influence of climate in peatbog development in the mountain areas was often pointed out in the hitherto literature. Despite the regional surplus of precipitation over evaporation in growing season, the peatbogs especially raised bogs develop within the area of some landforms where peat processes are conditioned by favourable local hydrogeological conditions influenced by geology and land relief. The results of investigations in the Polish Carpathians show that peatbogs, irrespective of their altitude, usually develop in the concave landforms or below convex morphological bends, where not intensive but stable groundwater outflows occur within low permeable grounds. They permanently moisten the areas located below and influence the development of hygromorphic vegetation. Special attention was paid to areas with the largest number of peatbogs, which makes it possible to analyse their distribution within lithological, geomorphological and hydrogeological conditions of the substratum in the local scale. The evaluation of the substratum influence on the distribution and development of peatbogs was carried out after earlier estimation of the range of individual peatbogs in the period previous to their anthropogenic degradation. It was assumed that this method of investigation makes it possible to determine what kind of substratum and which landforms are most favourable for raised bogs. The investigations included peatbogs in the Tatras, in the selected massifs in the Beskidy Mountains, in the inner-mountain Orawsko-Nowotarska Basin, and in the valleys in the Western Bieszczady Mountains. Key words: raised bog, Carpathian Mts, Beskidy Mts, Tatra Mts, Orawsko-Nowotarska Basin

2 20 Adam Łajczak Wprowadzenie Zdaniem wielu autorów (Tołpa 1949, Maksimov 1965, Grosse-Brauckmann 1974, Lowe, Walker 1997, Tobolski 2000, Chairman 2002, Ilnicki 2002, Łajczak 2013a,b) by mogło się rozwijać torfowisko spełnione muszą być jednocześnie określone warunki klimatyczne, geologiczne, geomorfologiczne, hydrograficzne i hydrogeologiczne. Podział torfowisk na niskie i wysokie ze względu na sposób zasilania wodą został już przeprowadzony w XIX w. (Senft 1862). W wyniku dalszych badań wyróżnione zostały torfowiska limnogeniczne (fluwiogeniczne), topogeniczne, soligeniczne i ombrogeniczne (Żurek, Tomaszewicz 1996, Tobolski 2000, Ilnicki 2002). W obszarach górskich, gdzie opady znacznie przekraczają wielkość parowania rozwijają się torfowiska kołdrowe (Bower 1961, Rawes 1983, Mallik et al. 1984, Carling 1986, Evans 1989, Cooper, McCaan 1995, Shaw et al. 1997, Bragg, Tallis 2001). Z kolei w górach, gdzie opady w sezonie wegetacyjnym nieznacznie przekraczają wielkość parowania, o rozwoju torfowisk decydują już stabilne i często mało wydajne wypływy wód gruntowych, które trwale uwilgacają niżej leżące obszary zajęte przez roślinność hydrofilną (Łajczak 2009, 2011a,b, 2013a,b). W otoczeniu tych wypływów wód w warunkach podsiąkowej gospodarki wodnej zachodzi najpierw rozwój torfowisk niskich (Gore 1983), a później wraz z narastaniem złoża torfu i z postępującym zmniejszaniem się kontaktu powierzchni torfowiska z wodami minerotroficznymi zachodzi oligotrofizacja i acydyfikacja siedliska, która warunkuje dalszy rozwój torfowiska w kierunku torfowiska wysokiego (Gore 1983, Tobolski 2000, Ilnicki 2002). Torfowiska wysokie w górach występujące na wierzchowinach grzbietów, na stokach lub w dnach dolin i kotlin (Kaule, Göttlich 1976, Obidowicz 1985, Łajczak 2007, 2011a,b, 2013a,b, Obidowicz, Margielewski 2008), mają złożone uwarunkowania rozwoju, na co wskazuje m.in. rozbudowana klasyfikacja tych obiektów (Früh, Schröter 1904, Sjörs 1948, Gams 1958, Barsiegan 1974, Kaule 1974, Kaule, Göttlich 1976, Ringler 1981, Obidowicz 1990, Łajczak 2007, 2011a, 2013b). Chociaż na różne aspekty rozwoju geomorfologicznego tych torfowisk zwrócono uwagę w wielu publikacjach (Bower 1961, Rawes 1983, Mallik et al. 1984, Evans 1989, Cooper, McCaan 1995, Rhodes, Stevenson 1997, Shaw et al. 1997, Bragg, Tallis 2001, Dykes, Warburton 2007, Łajczak 2007, 2011a, 2013a,b), to nadal do najmniej zbadanych zagadnień należy związek między rozwojem górskich torfowisk wysokich a ich rozmieszczeniem w obrębie form terenu o zasięgu lokalnym, charakterem podłoża i zasięgiem wypływów płytkich wód gruntowych. Zasygnalizowany problem omówiono na przykładzie torfowisk wysokich w polskich Karpatach. Liczba torfowisk wysokich w tej części Karpat jest niewielka w porównaniu z północną częścią Polski o rzeźbie młodoglacjalnej (Żurek 1983, 1987, Dembek i in. 2000, Dembek, Piórkowski 2007). Lokalnie jednak liczba tych torfowisk jest w badanym obszarze na tyle duża, że możliwa jest analiza ich rozmieszczenia w nawiązaniu do właściwości litologicznych, geomorfologicznych i hydrogeologicznych podłoża. Większość torfowisk w polskich Karpatach ma powierzchnię mniejszą od 1 ha i tylko nieliczne są większe od 100 ha (Łajczak 2007, 2009, 2011a, 2013a,b). Nieliczne torfowiska o bardzo małej powierzchni występują na wierzchowinach grzbietowych, częściej są spotykane na stokach osuwiskowych. Największe torfowiska w Karpatach występują w niektórych dolinach i kotlinach śródgórskich. Na wierzchowinach grzbietowych dominują torfowiska ombrogeniczne, z kolei torfowiska stokowe należą do torfowisk wiszących (torfowiska soligeniczne). Najniżej położone torfowiska należą do fluwiogenicznych, a także topogenicznych i lokalnie do ombrogenicznych (Kukulak 1998, Haczewski i in. 1998, 2007, Margielewski 2006, Dembek, Piórkowski 2007, Obidowicz, Margielewski 2008, Łajczak 2009, 2011a, 2013a,b). Przedmiotem tej pracy są torfowiska występujące w Kotlinie Orawsko-Nowotarskiej, w dnach dolin górnego Sanu i Wołosatego w Bieszczadach, torfowiska w dnach dolin i na stokach w Tatrach, na grzbietach górskich w Beskidzie Śląskim, Beskidzie Żywieckim i w Bieszczadach (ryc. 1). Artykuł stanowi zmodyfikowaną wersję pracy autora, która została opublikowana w jęz. angielskim w czasopiśmie Landform Analysis (Łajczak 2013b). Obszar badań W polskich Karpatach największą powierzchnię torfowiska zajmują w Kotlinie Orawsko-Nowotarskiej. Kotlina ta o pow. 600 km 2 jest jedyną śródgórską kotliną w całych Karpatach, gdzie na dużym obszarze rozwinęły się w holocenie torfowiska wysokie, a na jeszcze większym obszarze torfowiska niskie (Łajczak 2007) (ryc. 2). Kotlina występuje pomiędzy wysokogórskim masywem Tatr a Beskidami i jest nachylona ku północy. Torfowiska w tej kotlinie rozwinęły się na stożkach glaciofluwialnych i na terasach nadzalewowych na wysokości m n.p.m., wznosząc się 5-40 m ponad korytami rzek. Pokrywają one słabo przepuszczalną warstwę gliny o 2 metrowej miąższości, która leży na silnie nawodnionych żwirach. Rozwojowi torfowisk w kotlinie sprzyja chłodny i wilgotny klimat (opady około 1000 mm). Średnia grubość torfu w kopułach przekracza 3 m i dochodzi do 11 m. W Kotlinie Orawsko-Nowotarskiej średnio na 100 km 2 obszaru przypada 5 torfowisk wysokich, których rozmiary zostały zmniejszone na skutek działalności gospodarczej człowieka. Wielkość ta kilka razy przekracza wartość średnią dla całego obszaru polskich Karpat (Żurek 1987). Torfowiska wysokie pokrywają 5% obszaru kotliny, a razem z torfowiskami niskimi 12%. Druga z tych wielkości, biorąc pod uwagę informacje podane przez Żurka (1983), 3-krotnie przekracza średni wskaźnik zatorfienia Polski. Przed rozpoczęciem akcji osadniczej u schyłku średniowiecza zatorfiony obszar w kotlinie mógł zajmo-

3 Rola podłoża w rozwoju torfowisk w polskich Karpatach 21 Ryc. 1. Położenie obszarów badań w polskich Karpatach. Objaśnienia: a największe obszary z torfowiskami w kotlinach i dolinach: A Kotlina Orawsko-Nowotarska, B dna dolin górnego Sanu i Wołosatego w Bieszczadach. Inne obszary z lokalnie występującymi niewielkimi torfowiskami: C Tatry. Torfowiska na fliszowych grzbietach górskich w: D Beskidzie Śląskim, E Beskidzie Żywieckim, F Bieszczadach; b lokalizacja obszarów z torfowiskami przedstawiona na ryc. 5-7 (1 Babia Góra, 2 Pilsko, 3 Dolina Suchej Wody). Fig. 1. Location of the investigation sites in the Polish Carpathians. Explanation: a the largest areas with peatbogs in the basins and valleys: A Orawsko-Nowotarska Basin, B valley floors of the upper San and Wołosaty rivers in the Bieszczady Mountains. Other areas with locally occurring small peatbogs: C the Tatra Mountains. Peatbogs on flysch mountain ridges in: D the Silesian Beskidy Mountains, E the Żywiec Beskidy Mountains, F the Bieszczady Mountains; b location of areas with peat bogs presented on Figs. 5-7 (1 Babia Góra massif, 2 Pilsko massif, 3 Sucha Woda Valley). Ryc. 2. Rozmieszczenie torfowisk wysokich w Kotlinie Orawsko-Nowotarskiej: a aktualny zasięg torfowisk, b granica państwa. Fig. 2. Distribution of raised bogs in the Orawsko-Nowotarska Basin: a contemporary limit of peatbogs, b state boundary. wać ponad 40% jej powierzchni (Łajczak 2007, 2013a,b). W wyniku późniejszego zredukowania powierzchni torfowisk, głównie na skutek wybrania części torfu ze złoża i melioracji osuszających, szczątkowe kopuły torfowe, potorfia ze śladowymi złożami torfu oraz torfowiska niskie zajmują aktualnie 70 km 2 (Łajczak 2006, 2007). Siedliska hydrogeniczne jeszcze nie objęte procesem torfotwórczym zajmują obecnie około 25% powierzchni kotliny (Dembek i in. 2000). Obszar pokryty torfami w Kotlinie Orawsko-Nowotarskiej, określany w literaturze anglojęzycznej jako The Orawsko-Podhalańskie Peatlands, pomimo znacznego skurczenia zasięgu torfowisk w ostatnich 500 latach, nadal można porównywać z rozległymi obszarami pokrytymi torfem w innych masywach górskich Europy (Żurek 1983, 1987, Dembek i in. 2000, Ilnicki 2002, Łajczak 2006, 2007, 2011a, 2013a,b). W dnach dolin górnego Sanu i Wołosatego w Bieszczadach o łącznej powierzchni 13 km 2 występuje 17 torfowisk wysokich, co w przeliczeniu na porównywalny obszar 100 km 2 daje aż 138 obiektów (ryc. 3). Pod względem zagęszczenia torfowisk wysokich dna badanych dolin w Bieszczadach znacznie wyprzedzają Kotlinę Orawsko-Nowotarską. Torfowiska w Bieszczadach mają jednak znacznie mniejsze rozmiary i otoczone są węższą strefą potorfi. Fragmenty kopuł torfowych i potorfia pokrywają 4% obszaru den dolin.

4 22 Adam Łajczak Torfowiska na stokach występują powyżej wałów morenowych (Tatry) i w obniżeniach po wytopieniu brył martwego lodu (liczne stanowiska w Tatrach, północny stok Pilska w Beskidzie Żywieckim). W Beskidach torfowiska na stokach i na wierzchowinach grzbietowych spotyka się w następujących sytuacjach: na spłaszczeniach i w obniżeniach osuwiskowych, w lejach źródłowych, w obrębie przełęczy na grzbietach górskich i na terasach krioplanacyjnych najczęściej u podstawy stromych stoków. Podłoże torfowisk położonych na stokach stanowi lokalnie zdeponowana drobnoziarnista zwietrzelina, która w Karpatach fliszowych zalega na wychodniach łupków. W wymienionych warunkach morfologicznych zawsze występują wypływy wód gruntowych nawet o minimalnej wydajności, które trwale uwilgacają otoczenie torfowisk oraz pobliskie siedliska roślinności hydrofilnej jeszcze nie objęte procesem torfotwórczym. Zarys historii badań nad uwarunkowaniami rozwoju torfowisk w Karpatach Ryc. 3. Rozmieszczenie torfowisk wysokich w dolinach górnego Sanu i Wołosatego w Bieszczadach: a aktualny zasięg torfowisk, b granica państwa. Fig. 3. Distribution of raised bogs in the valleys of the upper San and Wołosaty rivers in the Bieszczady Mountains: a contemporary limit of peatbogs, b state boundary. Torfowiska występują na wys m n.p.m. i pokrywają terasy postglacjalne oraz stożki napływowe, wznosząc się 5-8 m ponad korytami rzek. Średnia grubość torfu w kopułach nie przekracza 3 m. Podłożem torfowisk jest warstwa iłu leżąca na żwirach (Marek, Pałczyński 1962, Lipka, Godziemba-Czyż 1970, Ralska-Jasiewiczowa 1972, 1980, 1989, Ralska-Jasiewiczowa, Starkel 1972, Łajczak 2011a, 2013a,b). Opady na tym obszarze wynoszą mm. Większość torfowisk powstałych u podstawy stoków jest zasilana przez wysięki wód gruntowych (Łajczak 2011a, 2013a,b). Aktualnie łączna powierzchnia kopuł torfowych, potorfi i sąsiadujących torfowisk niskich nie przekracza 1 km 2 (Łajczak 2011a). Położone w ich pobliżu siedliska hydrogeniczne nie objęte procesem torfotwórczym zajmują 5% powierzchni den dolin (Dembek i in. 2000). Torfowiska dolinowe rozwinięte na morenach występują w polskich Karpatach tylko w Tatrach. Najczęściej występują one między wałami moreny bocznej i stokami (na przykład w Dolinie Pańszczycy) oraz między wałami moren recesyjnych (na największym obszarze w dolnej części Doliny Suchej Wody). Podłoże tych torfowisk stanowi słabo przepuszczalny materiał zalegający na blokowisku morenowym. Informacje na temat uwarunkowań rozwoju torfowisk w polskich Karpatach dotyczą głównie Kotliny Orawsko-Nowotarskiej, w mniejszym zakresie dolin w Bieszczadach, a w przypadku pozostałych badanych obszarów dotyczą jedynie wybranych torfowisk w obrębie osuwisk. Jeszcze do przełomu XX i XXI w. informacje te nie stanowiły głównego wątku badań i ich ranga była marginalna, gdyż główna uwaga badaczy była skoncentrowana na paleogeografii torfowisk, ich budowie, szacie roślinnej, gospodarczym użytkowaniu czy antropogenicznych zmianach (Staszic 1815, Zejszner 1848, Hołowkiewicz 1881, Gustawicz 1883, Rehman 1895, 1912, Niezabitowski-Lubicz 1922, Szafer 1928, Korczyńska 1952, Mirska 1956, Marek, Pałczyński 1962, Lipka, Godziemba-Czyż 1970, Ralska-Jasiewiczowa 1972, 1980, 1989, Ralska-Jasiewiczowa, Starkel 1972, Obidowicz 1988, 1989, Koczur 1996, Lipka 1999, Łajczak 2001, 2002). Dopiero w ostatnich kilkunastu latach zaczęto zwracać coraz większą uwagę na uwarunkowania rozwoju torfowisk w polskich Karpatach, najpierw w Bieszczadach (Haczewski i in. 1998, 2007, Kukulak 1998), a później w Kotlinie Orawsko-Nowotarskiej (Łajczak 2006, 2007, 2009, 2011a, 2013a,b) i na wybranych osuwiskach w Beskidach (Margielewski 2006). O ile stan wiedzy na temat warunków rozwoju torfowisk w Kotlinie Orawsko-Nowotarskiej i w dolinach w Bieszczadach, ze zwróceniem szczególnej uwagi na rolę budowy i ukształtowania podłoża można uznać za zadowalający, to uwagę zwraca prawie zupełny brak bardziej szczegółowych informacji dotyczących rozwoju torfowisk położonych na stokach i wierzchowinach grzbietowych w Karpatach. Zwiększający się stan wiedzy na temat wpływu podłoża na rozwój torfowisk w Kotlinie Orawsko-Nowotarskiej i w głównych dolinach w Bieszczadach wynika z coraz lepszej znajomości ukształtowania torfowisk, ich otoczenia i przede

5 Rola podłoża w rozwoju torfowisk w polskich Karpatach 23 wszystkim ukształtowania powierzchni podtorfowej. Stopniowe odsłanianie mineralnego podłoża torfowisk na skutek wydobywania torfu, a także coraz liczniejsze wiercenia w złożach torfu pozwalają zidentyfikować miejsca, gdzie rozpoczął się proces rozwoju torfowisk (Baumgart-Kotarba , Kukulak 1998, Haczewski i in. 1998, 2007, Łajczak 2007, 2009, 2011a, 2013a,b). W takich miejscach występują wypływy wód gruntowych, które nadal funkcjonują po zlikwidowaniu warstwy nadległego torfu. Istotną rolę w tym względzie odgrywa kartowanie geomorfologiczne i hydrograficzne kopuł torfowych, potorfi i ich otoczenia (Łajczak 2007, 2009, 2011a). Spośród czynników przyrodniczych warunkujących rozwój torfowisk na omawianych obszarach zwracano uwagę na niewielką przepuszczalność wodną podścielającej warstwy gliny i przeceniano rolę klimatu (Staszic 1815, Zejszner 1848, Hołowkiewicz 1881, Niezabitowski-Lubicz 1922, Halicki 1930, Korczyńska 1952, Baumgart-Kotarba , Kukulak 1998, Haczewski i in. 1998, 2007). W niewielkim stopniu zwracano uwagę na lokalne uwarunkowania geomorfologiczne i hydrogeologiczne rozwoju torfowisk. Nie uwzględniano roli neotektoniki i rozmieszczenia cieków wodnych w procesie rozrastania się kopuł torfowych. Badania autora wskazują, że rozwój torfowisk rozpoczął się w miejscach uprzywilejowanych pod względem geomorfologicznym i hydrogeologicznym, gdzie po utworzeniu torfowisk niskich zaczęły się rozwijać kopuły torfowe, które stopniowo pokrywają otaczający teren. Celem pracy jest wyjaśnienie roli budowy i ukształtowania podłoża, a także warunków hydrogeologicznych w rozwoju i rozmieszczeniu torfowisk, zwłaszcza wysokich, położonych na wierzchowinach grzbietowych, stokach, w dnach dolin i w kotlinach śródgórskich w polskich Karpatach, czyli w miejscach o zróżnicowanej w profilu wysokościowym przewadze opadów nad wielkością parowania w sezonie wegetacyjnym. Na tej podstawie zwrócono uwagę na rolę nawodnienia terenu w rozrastaniu się torfowisk, a także wyjaśniono jak rozrastające się torfowiska wysokie zmieniły w skali lokalnej ukształtowanie terenu i przebieg cieków wodnych. Materiały i metody badań Opracowanie jest oparte na wynikach przeprowadzonego przez autora kartowania geomorfologicznego i hydrograficznego kopuł torfowych, potorfi, torfowisk niskich i ich otoczenia wraz z terenami przyległymi do sąsiadujących cieków wodnych w badanych obszarach w polskich Karpatach. Wykorzystano także opracowania innych autorów dotyczące rozmieszczenia torfowisk w Tatrach i w obrębie wybranych osuwisk w Beskidach, w Kotlinie Orawsko-Nowotarskiej i w dolinach w Bieszczadach. Zmiany w zasięgu torfowisk w ostatnich 230 latach oceniono na podstawie następujących map: Karte des Königreisches Galizien und Lodomerien ( ), Administrative Karte von den Königreichen Galizien und Lodomerien... (1855), Die Spezialkarte der Österreichisch-Ungarischen Monarchie... (1894), Mapa taktyczna Polski (1937), Mapy topograficzne (1965, 1997), a także w oparciu o zdjęcia lotnicze z 1994 r. Zastosowanie technik GPS pozwoliło precyzyjnie ustalić aktualny zasięg poszczególnych torfowisk i ich położenie w stosunku do form terenu oraz do wypływów wód gruntowych i cieków wodnych. Zbadano przepuszczalność mineralnego podłoża torfowisk metodą cylindra Burgera. Miąższość torfu oceniono poprzez wiercenia. Informacje o największej miąższości złoża torfu w Kotlinie Orawsko-Nowotarskiej uzyskano w Zakładzie Torfowym w Czarnym Dunajcu, informacje na ten temat zaczerpnięto także z literatury (Baumgart-Kotarba , Lipka 1999). W badaniach terenowych zwracano uwagę na lokalizację pozostałości po złożu torfu poza miejscami jego zwartego występowania, zwłaszcza na obszarach gdzie wydobywanie torfu zakończono przed około 1850 r. Informacje te pozwalają wnioskować o dawnym zasięgu kopuł torfowych, który często był większy niż na to wskazują najstarsze mapy. Ukształtowanie powierzchni pod pokrywą torfu zanalizowano na podstawie wierceń badanych torfowisk wykonanych przez autora, w oparciu o literaturę (Horawski i in. 1979, Wójcikiewicz 1979, Baumgart-Kotarba , Kukulak 1998, Haczewski i in. 1998, 2007, Lipka 1999), a także o informacje uzyskane w Zakładzie Torfowym w Czarnym Dunajcu (informacje o miąższości złoża torfu w obrębie trzech dużych torfowisk: Puścizna Wielka, Bór za Lasem Kaczmarka, Baligówka ustalone na podstawie gęstej siatki wierceń w związku z planowanym dawniej lub nadal realizowanym wielkoobszarowym wybieraniem torfu). Informacje te stanowiły podstawę oceny geomorfologicznych uwarunkowań rozwoju torfowisk ze wskazaniem miejsc, gdzie ten proces został zainicjowany. Obserwacja wyekshumowanych wklęsłych form terenu na potorfiach pozwala wskazać miejsca, gdzie na mineralnym podłożu zalegała najgrubsza warstwa torfu. Takie obszary, a także fragmenty torfowisk z najgrubszą warstwą złoża torfu (również ponad wklęsłymi formami w obrębie mineralnego podłoża) uznano za miejsca, gdzie rozpoczął się proces torfotwórczy (Łajczak 2006, 2007, 2009). Badania autora pozwoliły określić zależności między budową płytkiego podłoża torfowisk, jego cechami hydrogeologicznymi, lokalnym ukształtowaniem terenu i rozmieszczeniem powierzchniowych zjawisk wodnych w rejonie występowania poszczególnych torfowisk. Na tej podstawie wskazano miejsca w największym stopniu predysponowane do utworzenia torfowisk. Ustalono prawdopodobny zasięg kopuł torfowych przed rozpoczęciem ich antropogenicznej degradacji, uwzględniając w tej analizie lokalne ukształtowanie terenu i rozmieszczenie wypływów wód gruntowych oraz cieków wodnych. Rozmieszczenie siedlisk hydrogenicznych jeszcze nie objętych procesem torfotwórczym pozwala wskazać miejsca potencjalnego rozwoju torfowisk.

6 24 Adam Łajczak Wyniki badań Aby prawidłowo ocenić wpływ środowiska abiotycznego na rozwój torfowisk wysokich i ich rozmieszczenie w badanych obszarach w polskich Karpatach najpierw ustalono rozmiary i rozmieszczenie torfowisk zachowanych w stanie nie zmienionym przez człowieka, a w przypadku torfowisk zdegradowanych antropogenicznie ustalono zasięg zachowanych do tej pory pozostałości kopuł torfowych i zasięg potorfi. Kolejnym krokiem w badaniach było ustalenie prawdopodobnego zasięgu poszczególnych torfowisk zdegradowanych antropogenicznie, kiedy ich powierzchnia miała jeszcze zachowany naturalny charakter. Przyjęto założenie, że torfowiska o położeniu wierzchowinowym i stokowym w Beskidach, a także wszystkie torfowiska w Tatrach, jako trudno dostępne, nie były dotąd przedmiotem gospodarczego użytkowania i nie zmieniły swego zasięgu. Zmniejszeniu uległ natomiast zasięg torfowisk dolinowych w Beskidach i w jeszcze większym stopniu torfowisk w Kotlinie Orawsko-Nowotarskiej. Analiza sytuacji geomorfologicznej i hydrograficznej na obszarze pierwotnego występowania poszczególnych torfowisk i w ich otoczeniu, pozwala wskazać prawdopodobne miejsca, gdzie proces torfotwórczy został rozpoczęty, a także wyjaśnić jak narastanie kopuł torfowych zmieniało lokalne ukształtowanie terenu i rozmieszczenie cieków wodnych. Położenie geomorfologiczne torfowisk i ich rozmiary W Karpatach fliszowych najwyżej położone torfowiska występują punktowo na wierzchowinach grzbietów górskich i na stokach i rozwijają się w obrębie różnych form terenu (ryc. 4). Torfowiska o takim położeniu geomorfologicznym w Karpatach występują na wysokościach, gdzie przewaga opadów nad wielkością parowania w sezonie wegetacyjnym jest co najmniej dwukrotna i lokalnie nawet czterokrotna (Kowanetz 1998). Pomimo dużej wilgotno- Ryc. 4. Najczęściej spotykana geomorfologiczna lokalizacja torfowisk na wierzchowinach i na stokach grzbietów górskich w Beskidach: a na terasach krioplanacyjnych, b w obrębie przełęczy, c na strukturalnych spłaszczeniach stoków, d w lejach źródłowych, e na spłaszczeniach i w zagłębieniach osuwiskowych, f w zagłębieniach po wytopieniu brył martwego lodu; 1 poziomice, 2 zagłębienia terenu, 3 torfowiska (występowanie w profilu stoku i w planie), 4 spadek stoku. Fig. 4. The most frequently occurring geomorphological location of peatbogs on the plateau and slopes of mountain ridges in the Beskidy Mountains: a on cryoplanation terraces, b within passes, c on structural flatnesses of slopes, d in spring niches, e in the landslide flattenings and hollows, f in the hollows developed after dead ice melting; 1 contour lines, 2 land depressions, 3 peatbogs (in slope cross-section and in plan), 4 slope inclination.

7 Rola podłoża w rozwoju torfowisk w polskich Karpatach 25 ści klimatu torfowiska występują w szczególnych miejscach terenu, co wskazuje na dominującą w procesie torfotwórczym rolę lokalnego ukształtowania powierzchni i stabilnych wypływów wód gruntowych w sąsiedztwie wychodni słabo przepuszczalnych skał. Te wypływy wód gruntowych trwale uwilgacają niżej położone siedliska roślinności hydrofilnej. W Karpatach fliszowych na najwyżej wzniesionych grzbietach niewielkie torfowiska są rozwinięte na terasach krioplanacyjnych. Najczęściej występują one w Beskidzie Żywieckim (Babia Góra, Pilsko, Lipowska), w Beskidzie Śląskim (Skrzyczne, Barania Góra) i w Bieszczadach (Tarnica). Te miniaturowe torfowiska o powierzchni najczęściej kilku arów i miąższości do 30 cm spotyka się na wychodniach wkładek łupków w piaskowcach, gdzie występują stałe wysięki wód gruntowych. Niektóre torfowiska pokrywające zwietrzelinę piaskowca leżącą na podłożu łupkowym są zasilane wyłącznie przez wody opadowe. Tworzą one kożuch maskujący zalegające niżej blokowisko skalne (np. lokalne torfowiska zalegające na gołoborzach pod szczytem Babiej Góry). Torfowiska na stokach w obrębie teras krioplanacyjnych należą do torfowisk wiszących. Także niewielkie torfowiska rozwinięte w sąsiedztwie przełęczy sąsiadują z wychodniami łupków, gdzie funkcjonują stabilne wysięki wód gruntowych. Niektórym z tych torfowisk towarzyszą miniaturowe jeziorka. Tylko nieliczne torfowiska powstałe w obrębie przełęczy osiągają powierzchnię kilku hektarów i miąższość złoża torfu do 3 m. Torfowiska na spłaszczeniach stokowych są rozwinięte na podłożu łupków i są zasilane przez wyżej występujące wypływy wód gruntowych. Największe z takich torfowisk występujących na stokach Babiej Góry i Pilska osiągają miąższość 4 m i powierzchnię kilkunastu ha (ryc. 5). Torfowiska rozwinięte na zboczach lejów źródłowych także należą do torfowisk wiszących. Podobnie jak poprzednio wymieniona grupa torfowisk, mają one bardzo zróżnicowaną powierzchnię, niewielką miąższość złoża torfu i występują w szerokim zakresie wysokościowym do około 1200 m n.p.m. Zasilane są przez liczne wypływy Ryc. 5. Przykłady torfowisk rozwiniętych na strukturalnych spłaszczeniach stoków w Beskidach: A torfowisko w dolnej części południowego stoku masywu Babiej Góry, B torfowisko na północnym stoku masywu Pilska; a torfowisko, b piaskowce magurskie, c warstwy hieroglifowe, d łupki, e źródła i wysięki wód gruntowych. Lokalizacja obszarów jest pokazana na ryc. 1 (b1 Babia Góra, b2 Pilsko). Fig. 5. Examples of peatbogs developed on structural flatnesses of slopes in the Beskidy Mountains: A peatbog on lower part of the southern slope of Babia Góra massif, B peatbog on the northern slope of Pilsko massif; a peatbog, b magura sandstones, c hieroglyphic layers, d shales, e springs and groundwater seepage. For location of the areas see Fig. 1 (b1 Babia Góra massif, b2 Pilsko massif).

8 26 Adam Łajczak wód gruntowych. Największe z takich torfowisk występują w sąsiedztwie źródeł Białej i Czarnej Wisełki pod Baranią Górą w Beskidzie Śląskim. Torfowiska rozwinięte w obrębie osuwisk w Karpatach fliszowych należą do najliczniejszych, osiągają miąższość do kilku metrów lecz powierzchnia poszczególnych obiektów na ogół nie przekracza jednego hektara (Łajczak 2004, 2011a,b, Margielewski 2006). Występują one w całym przedziale wysokościowym stoków, najczęściej w dnach nisz osuwiskowych i w zagłębieniach w obrębie jęzorów osuwiskowych. Także i te torfowiska są zasilane przez wysięki wód gruntowych a ich podłożem są często drobnoziarniste i nieprzepuszczalne osady jeziorne. Należą one do torfowisk wiszących. Za unikalne w Zachodnich Beskidach należy uznać torfowiska rozwinięte w zagłębieniach powstałych po wytopieniu brył martwego lodu na północnym stoku Pilska w Beskidzie Żywieckim, które występują na wysokości około 1300 m n.p.m. (ryc. 6). Zasilanie tej grupy torfowisk i charakter ich podłoża jest podobny do torfowisk w zagłębieniach osuwiskowych (Łajczak 2011b). W wysokogórskim masywie Tatr przewaga opadów nad wielkością parowania jest jeszcze większa niż na najwyższych grzbietach górskich w Beskidach (Kowanetz 1998). Mimo tego także w tym obszarze torfowiska występują tylko w obniżeniach terenu wyścielonych nieprzepuszczalnym drobnoziarnistym materiałem i są zasilane przez stabilne wypływy wód gruntowych. Pierwszą grupę torfowisk w Tatrach stanowią obiekty położone między wałami moreny bocznej i zboczami dolin. Najwięcej takich torfowisk występuje w Dolinie Pańszczycy. Drugą grupę tworzą torfowiska rozwinięte między wałami moren recesyjnych w dolnych odcinkach dolin głównych. Dużo takich torfowisk występuje w Dolinie Rybiego Potoku. Pod tym względem wyróżnia się jednak amfiteatr morenowy w dolnym odcinku Doliny Suchej Wody, gdzie występuje ponad 20 torfowisk w obniżeniach, których genezę wiąże się z wytopieniem brył martwego lodu (Kotarba 2013) (ryc. 7). Ponieważ pod osadami glacjalnymi w tej części Tatr występują skały węglanowe niewykluczone, że pewien udział w tworzeniu obniżeń zajętych przez torfowiska odgrywają procesy krasowe. Dlatego niektóre z tych obniżeń można uznać za reprodukowane leje krasowe. Torfowiska dolinowe w polskiej części Karpat fliszowych występują najczęściej na wysokich terasach u podstawy stoków. Mają one przeważnie powierzchnię mniejszą od 1 hektara i tylko nieliczne z nich można zaliczyć do torfowisk wysokich. Tylko w dwóch dolinach w Karpatach fliszowych w granicach Polski w dolinie górnego Sanu i w dolinie Wołosatego w Bieszczadach (ryc. 3), występuje 17 torfowisk wysokich z wyrośniętą kopułą. Są one położone na wysokości, gdzie opady w sezonie wegetacyjnym przekraczają wielkość parowania nie więcej niż o 50%. Każde z torfowisk w tych dolinach zostało w niewielkim stopniu zmniejszone w wyniki działalności człowieka, dlatego minimalnie zmniejszone kopuły torfowe wraz z potorfiami Ryc. 6. Torfowiska na północnym stoku masywu Pilska rozwinięte w zagłębieniach terenu, które powstały prawdopodobnie po wytopieniu brył martwego lodu: a zasięg niszy (dawne podcięcie glacjalne), b poziomice, c zagłębienia po wytopieniu brył martwego lodu (przepływowe), d torfowiska, e zagłębienia bezodpływowe, f czoło moren. Lokalizacja obszaru jest pokazana na ryc. 1 (b2 Pilsko). Fig. 6. Peatbogs on the northern slope of Pilsko massif developed in depressions which probably originated as a result of dead ice melting: a limit of a headwall (former glacial undercutting), b contour lines, c depressions originated as a result of dead ice melting (flow through), d peatbogs, e interior depressions, f moraine front. For location of the area see Fig. 1 (b2 Pilsko massif). wyznaczają zasięg poszczególnych torfowisk taki, jaki był przed okresem ich gospodarczego użytkowania (Łajczak 2011a). Aktualna powierzchnia poszczególnych fragmentów kopuł torfowych w omawianych dolinach w Bieszczadach zawiera się między 0,6 i 9,0 ha. Wielkości te są zbliżone do ustalonych przez innych autorów (Marek, Pałczyński 1962, Lipka, Godziemba-Czyż 1970, Kukulak 1998, Haczewski i in. 2007). Wszystkie torfowiska wysokie na tym obszarze występują w obrębie tych form terenu, powyżej których wysączają się wody gruntowe gwarantujące trwałe uwilgocenie siedlisk hydrogenicznych. Torfowiska te obejmujące

9 Rola podłoża w rozwoju torfowisk w polskich Karpatach 27 Ryc. 7. Torfowiska w dolnym odcinku Doliny Suchej Wody w Tatrach, na podstawie (Kotarba 2013), uproszczone: a zasięg moreny czołowej, b moreny recesyjne z ostatniego zlodowacenia, c torfowiska i jeziorka w różnym stopniu zatorfienia. Lokalizacja obszaru jest pokazana na ryc. 1 (b3 Dolina Suchej Wody). Fig. 7. Peatbogs in the lower section of the Sucha Woda Valley in the Tatras, based on Kotarba 2013, simplified: a limit of frontal moraine, b recession moraines from the last glaciation, c peatbogs and ponds converting into peatbogs. For location of the area see Fig. 1 (b3 Sucha Woda Valley). zmniejszone kopuły torfowe i potorfia występują na terasie vistuliańskiej u podstawy stoków na wysokości 5-8 m nad korytami rzek, na holoceńskich stożkach napływowych nałożonych na tą terasę, w paleokorytach. Zachowane fragmenty kopuł torfowych i potorfia pokrywają tylko 4% powierzchni den dolin wymienionych dwóch rzek w Bieszczadach. Średnia grubość torfu w kopułach nie przekracza 3 m (Łajczak 2011a, 2013a,b). W Karpatach pod względem liczby torfowisk (wysokich i niskich) oraz ich łącznej powierzchni wyróżnia się Kotlina Orawsko-Nowotarska. Aktualnie na tym obszarze występują 22 fragmenty kopuł torfowych o powierzchni od 1 do 356 ha należących dawniej do dużych torfowisk wysokich (ryc. 2). Stanowią one w różnym stopniu zmniejszone (w wyniku częściowego wyeksploatowania torfu ze złoża), dawne kopuły torfowe, które dodatkowo uległy fragmentacji i osuszeniu przez gęstą sieć rowów odwadniających (Łajczak 2011a). Co najmniej trzy torfowiska wysokie uległy całkowitej likwidacji jeszcze w XIX w. Na tym obszarze stwierdzono także 5 torfowisk zachowanych w stanie naturalnym, będących w początkowej fazie torfowiska wysokiego. Rozległy obszar pokryty torfowiskami w dolinie Czarnej Orawy w zachodniej części kotliny, pokazany na mapie Die Spezialkarte. (1894), znajduje się na dnie Zbiornika Orawskiego utworzonego w 1954 r. Pozostałości kopuł torfowych wraz z potorfiami w Kotlinie Orawsko-Nowotarskiej występują na różnowiekowych fragmentach czwartorzędowych stożków glaciofluwialnych, w największej liczbie na stożku rzeki Czarny Dunajec, który zajmuje 2/3 obszaru kotliny. Pozostałe fragmenty kopuł torfowych występują na postglacjalnych terasach nadzalewowych w dolinach Czarnej Orawy i Czarnego Dunajca (Łajczak 2007, 2011a) (ryc. 8). Zdegradowane torfowiska koncentrują się w młodszej, tzn. centralnej, północnej i wschodniej części stożka Czarnego Dunajca, co można tłumaczyć neotektoniką i ukształtowaniem tego terenu (Vanko 1988, Zuchiewicz 2010). Głębszy drenaż wód gruntowych w wypiętrzanej i rozciętej erozyjnie zachodniej części stożka glaciofluwialnego Czarnego Dunajca nie sprzyja rozwojowi torfowisk. Na pozostałym, obniżanym tektonicznie obszarze tego stożka, wody gruntowe występują płytko a ich wypływy zasilają rozległe torfowiska. W Kotlinie Orawsko-Nowotarskiej opady w sezonie wegetacyjnym nieznacznie przewyższają wielkość parowania (Kowanetz 1998). Rozmieszczenie większości torfowisk we wklęsłych formach terenu potwierdza tezę o dominującym wpływie uwarunkowań geologiczno-geomorfologiczno-hydrogeologicznych na funkcjonowanie siedlisk hydrogenicznych na tym obszarze. W kotlinie wyróżniono sześć sytuacji geomorfologicznych, gdzie rozwinęły się torfowiska. W kolejności od najwyżej do najniżej położonych obszarów w kotlinie torfowiska występują w obrębie następujących form terenu: (a) strefy wododziałowe na wysokości 5-40 m ponad korytami cieków wodnych, (b) leje źródłowe, dna i zbocza płytkich rozcięć erozyjnych, (c) paleokoryta rzeki Czarny Dunajec, (d) wysokie terasy czwartorzędowe, a zwłaszcza ich fragmenty u podstawy krawędzi jeszcze wyższej terasy, (e) terasa würmska w rejonie występowania licznych wypływów płytkich wód gruntowych, (f) postglacjalne nadzalewowe terasy Czarnej Orawy i Czarnego Dunajca. Z wyjątkiem pierwszej sytuacji torfowiska przez cały czas ich rozwoju są zasilane przez wypływy wód gruntowych. Rekonstrukcja zasięgu torfowisk wysokich w okresie poprzedzającym ich antropogeniczną degradację Prawdopodobny zasięg torfowisk wysokich w okresie poprzedzającym ich antropogeniczną degradację ustalono tylko dla Kotliny Orawsko-Nowotarskiej i dla wymienionych dwóch dolin w Bieszczadach (Łajczak 2011a). Pierwotny zasięg torfowisk w pierwszym z tych obszarów, któ-

10 28 Adam Łajczak Ryc. 8. Rozmieszczenie torfowisk w Kotlinie Orawsko-Nowotarskiej na tle zasięgu różnowiekowych fragmentów czwartorzędowych stożków glaciofluwialnych i teras postglacjalnych: a zachowane fragmenty torfowisk wysokich. Fragmenty stożków glaciofluwialnych wieku: b mindelskiego, c risskiego, d würmskiego, e terasy postglacjalne, f terasy postglacjalne w dnach dolin, g obszary poza granicą kotliny, h rzeki, i europejski dział wodny, j obszar podnoszony, k obszar obniżany, l granica państwa. Lokalizacja obszaru jest pokazana na ryc. 2. Fig. 8. Distribution of peatbogs in Orawsko-Nowotarska Basin on the background of the limit of fragments of Quaternary fluvioglacial fans and postglacial terraces of different age: a preserved fragments of raised bogs. Fragments of fluvioglacial fans of the following age: b Mindel, c Riss, d Würm, e postglacial terraces, f postglacial terraces in the valley bottoms, g areas beyond the basin limit, h rivers, i European watershed, j uplifting area, k lowering area, l state boundary. For location of the area see Fig. 2. ry dotrwał do schyłku średniowiecza, prezentuje ryc. 9. W stosunku do stanu aktualnego poszczególne torfowiska uległy zmniejszeniu w różnym stopniu, trzy torfowiska zostały całkowicie zlikwidowane, nastąpiła też fragmentacja kopuł torfowych na mniejsze obiekty. Tylko zasięg pięciu torfowisk, które znajdują się w początkowej fazie torfowiska wysokiego nie uległ zmianom. Łączna powierzchnia torfowisk wysokich wynosiła dawniej około 4900 ha i do chwili obecnej zmniejszyła się o 60%. Niektóre torfowiska wysokie były nawet 10 razy większe od zachowanych do dziś ich fragmentów. Dwie największe kopuły torfowe osiągały powierzchnię po około 1000 ha każda, a dziewięć kopuł miało powierzchnię w zakresie od 100 do 1000 ha. Wielu torfowiskom wysokim towarzyszyły okólnie płynące cieki okrajkowe. W przeszłości największą powierzchnię torfowiska wysokie w Kotlinie Orawsko-Nowotarskiej osiągały na obszarze tektonicznie obniżanej części stożka glaciofluwialnego Czarnego Dunajca. Poszczególne torfowiska wysokie w tej kotlinie pokrywały dawniej obszar o bardziej urozmaiconej morfologii terenu niż aktualnie zachowane fragmenty ich kopuł i potorfia. Wskazuje to na zaawansowaną ekspansję niektórych torfowisk wysokich poza miejsce ich inicjalnego rozwoju. Na przykładzie tego obszaru należy stwierdzić, że analiza uwarunkowań rozwoju poszczególnych torfowisk powinna uwzględniać sytuację terenową obserwowaną aktualnie nawet poza zasięgiem potorfi (Łajczak 2011a, 2013a,b). W dolinach górnego Sanu i Wołosatego w Bieszczadach przed ich zasiedleniem w XVI w. łączna powierzchnia 17 torfowisk wysokich wynosiła tylko około 62 ha i była większa jedynie o 26% od zachowanych do tej pory fragmentów kopuł i potorfi. Biorąc dodatkowo pod uwagę niewielkie rozmiary tych torfowisk zrezygnowano z graficznej prezentacji ich pierwotnego zasięgu. W tej części Karpat torfowiska wysokie nie wykraczały wtedy poza formy terenu, które są obecnie pokryte przez fragmenty kopuł i potorfia. Ocena warunków rozwoju torfowisk Decydujący wpływ na rozmieszczenie torfowisk wysokich w badanych obszarach w polskich Karpatach wywierają pozaklimatyczne cechy terenu. Dominującą pod tym względem rolę odgrywają warunki hydrogeologiczne zależne od budowy podłoża i ukształtowania terenu. Ten aspekt funkcjonowania torfowisk można dokładniej omówić tylko w odniesieniu do najlepiej pod tym względem zbadanych obszarów w Karpatach: Kotliny Orawsko-Nowotarskiej i dolin w Bieszczadach. W pierwszym z tych obszarów

11 Rola podłoża w rozwoju torfowisk w polskich Karpatach 29 Ryc. 9. Prawdopodobny zasięg torfowisk wysokich w Kotlinie Orawsko-Nowotarskiej na tle głównych form terenu w okresie poprzedzającym ich antropogeniczną degradację. Objaśnienia na ryc. 8. Lokalizacja obszaru jest pokazana na ryc. 2. Fig. 9. The probable range of raised bogs in Orawsko-Nowotarska Basin on the background of major landforms in the period previous to their anthropogenic degradation. Explanations in Fig. 8. For location of the area see Fig. 2. na rozmieszczenie torfowisk istotny wpływ wywiera także neotektonika (Łajczak 2011a, 2013a,b). W ubiegłych latach wyrażano opinię o znaczącym, a nawet dominującym wpływie klimatu na rozwój torfowisk w polskich Karpatach (Staszic 1815, Zejszner 1848, Hołowkiewicz 1881, Gustawicz 1883, Rehman 1895, 1912, Niezabitowski-Lubicz 1922, Szafer 1928, Korczyńska 1952, Mirska 1956, Koczur 1996, Lipka 1999). Pomimo nadwyżki opadów nad wielkością parowania w sezonie wegetacyjnym torfowiska rozwijają się w tych miejscach, gdzie występują wypływy wód gruntowych trwale uwilgacające niżej położone obszary o niewielkim nachyleniu i będące siedliskiem roślinności hydrofilnej. Dominująca w procesie rozwoju torfowisk jest rola podłoża, szczególnie widoczna w Kotlinie Orawsko-Nowotarskiej, gdzie w sezonie wegetacyjnym przewaga opadów nad wielkością parowania według Kowanetza (1998) nie przekracza 22%, a w sierpniu i wrześniu mogą się zdarzyć niedobory wody. Formy akumulacji glaciofluwialnej i fluwialnej w Kotlinie Orawsko-Nowotarskiej i w dolinach w Bieszczadach, na których rozwinęły się torfowiska wysokie, są zbudowane ze żwirów, na których zalega około 2 m. grubości warstwa gliny zbudowana lokalnie nawet w co najmniej 50% przez frakcję ilastą. Warstwa tej gliny została zakumulowana na stożkach glaciofluwialnych w wyniku nawiewania, na stożkach napływowych w wyniku spłukiwania, a na terasach rzecznych jako efekt akumulacji podczas powodzi, kiedy koryta cieków były płytsze niż obecnie. Przepuszczalność tej warstwy gliny mieści się w zakresie bardzo słaba lub nieprzepuszczalna, natomiast żwirów w zakresie bardzo dobra (Łajczak 2009). Warstwa gliny ma na wymienionych formach akumulacyjnych ciągły zasięg i tylko na stożkach napływowych i na krawędziach czwartorzędowych teras stwierdzono przerwy w jej ciągłości, także pod pokrywą torfów. Na rolę tej warstwy gliny w rozwoju torfowisk w Kotlinie Orawsko-Nowotarskiej zaczęto zwracać uwagę już 200 lat temu (Staszic 1815, Zejszner 1848). Warstwa gliny utrudnia infiltrację wód opadowych i roztopowych, co z uwagi na niewielkie nachylenia terenu (na większości badanego obszaru nie przekraczające 10 ) sprzyja długotrwałemu nasyceniu wodą przypowierzchniowej warstwy gruntu, a lokalnie tworzeniu się rozlewisk i podmokłości. Pierwsze zwierciadło wody gruntowej występuje w żwirach, często bezpośrednio pod warstwą gliny, która na przeważającym obszarze utrudnia wypływ tej wody na powierzchnię terenu. Wody gruntowe w stożkach glaciofluwialnych i napływowych znajdują się pod lekkim napięciem hydrostatycznym i wypływają na powierzchnię terenu jako źródła i wysięki w miejscach, gdzie warstwa gliny jest zbyt cienka lub jej brak. Największa liczba wypływów tych wód jest obserwowana w niżej położonych fragmentach stożków, a także we wklęsłych formach terenu. Do tych wklęsłych form należą podnóża skarp wyższych teras, paleokoryta, a także głębsze rozcięcia erozyjne wraz z niszami źródłowymi. W miejscach wypływu wód gruntowych rozwinęły się podmokłe lub zabagnione niecki sąsiadujące z torfowiskami wysokimi lub z obszarami, które były dawniej zajęte przez znacznie większe torfowiska. Wypływy wód gruntowych są także obserwowane w wyekshumowanych paleokorytach w obrębie potorfi.

12 30 Adam Łajczak Na stożku glaciofluwialnym Czarnego Dunajca, który jest największym takim stożkiem w Kotlinie Orawsko- Nowotarskiej, na rozmieszczenie wypływów wód gruntowych i w efekcie na rozmieszczenie torfowisk wpływ wywierają także ruchy neotektoniczne. W zachodniej podnoszonej części stożka, rozciętej przez dolinki licznych potoków do głębokości 40 m, torfowiska są nieliczne i najczęściej ich brak. Z kolei w obniżanej części stożka z najpłycej występującym zwierciadłem wód gruntowych torfowisk jest najwięcej i mają one największą powierzchnię. W tej części stożka wzdłuż paleokoryt Czarnego Dunajca i w obrębie obszaru zwanego Bory Wylewisko, gdzie wypływy wód gruntowych są najliczniejsze, w przeszłości występowały największe torfowiska wysokie w Kotlinie Orawsko- Nowotarskiej (ryc. 9). Wilgotne niecki z wypływami wód gruntowych są miejscami, gdzie rozwinęły się lub nadal się rozwijają torfowiska niskie. Funkcjonowanie torfowisk niskich z powodu ich stabilnego zasilania przez płytkie wody gruntowe, a w niektórych sytuacjach także przez dawne zalewy wód z cieków, nie było i nadal nie jest zagrożone z przyczyn klimatycznych. Poziomą ekspansję tych torfowisk wyznacza zasięg gruntu o stabilnej dużej wilgotności, włączając w to siedliska hydrogeniczne nie objęte jeszcze procesem torfotwórczym. Po narośnięciu odpowiednio grubej warstwy torfu niskiego, której zasilanie wyłącznie przez wody z mineralnego podłoża stawało się coraz bardziej utrudnione, dalszy rozwój torfowisk zachodził w warunkach wzrastającej roli zasilania przez wody opadowe. Rozrastające się kopuły torfowisk wysokich spowodowały zmiany w lokalnym ukształtowaniu terenu, w przebiegu lokalnych działów wodnych i w przebiegu cieków o płytko wciętych korytach. Po pewnym czasie uformował się stabilny układ cieków okrajkowych, a także przebieg cieków tranzytowych z głębiej wciętymi korytami. Rozwój torfowisk wysokich w różnych sytuacjach geomorfologicznych Pierwszym etapem rozwoju badanych torfowisk wysokich było utworzenie torfowiska niskiego. Tylko w torfowiskach wysokich o położeniu wododziałowym pierwszy etap ich rozwoju objął wypukłe formy terenu, natomiast pozostałe torfowiska wysokie zaczęły się rozwijać w formach wklęsłych lub na jednostajnie nachylonym terenie. W polskich Karpatach, na przykładzie Kotliny Orawsko-Nowotarskiej i dolin w Bieszczadach wyróżniono osiem sytuacji geomorfologicznych, gdzie rozrastające się torfowiska wysokie zmieniły w skali lokalnej ukształtowanie terenu. Miejsca z wyróżnionymi grupami torfowisk wymieniono kolejno od najwyżej do najniżej położonych w dnach kotlin i dolin. W schemacie rozwoju torfowisk wyróżniono następujące sytuacje (ryc. 10): I. torfowiska o położeniu wododziałowym (w początkowej fazie rozwoju torfowiska soligeniczne i od rozpoczęcia narastania kopuł torfowiska ombrogeniczne), II. torfowiska w niszach źródłowych płytkich rozcięć erozyjnych, w dnie tych rozcięć i na ich zboczach (w inicjalnej fazie rozwoju torfowiska soligeniczne lub fluwiogeniczne przekształcone w ombrogeniczne), III. torfowiska w paleokorytach (początkowo torfowiska fluwiogeniczne przekształcone w torfowiska topogeniczne lub soligeniczne i ostatecznie w torfowiska ombrogeniczne), IV. torfowiska na wysokich różnowiekowych terasach w pobliżu podstawy krawędzi jeszcze wyższej terasy (w początkowej fazie rozwoju torfowiska soligeniczne, później fluwiogeniczne przekształcone w torfowiska ombrogeniczne), V. torfowiska na jednostajnie nachylonym fragmencie terasy würmskiej w miejscu licznych wypływów wód gruntowych (początkowo torfowiska fluwiogeniczne przekształcone w ombrogeniczne), VI. torfowiska całkowicie rozwinięte na stożku napływowym (torfowiska soligeniczne przekształcone w ombrogeniczne), VII. torfowiska na obrzeżach pojedynczych lub sąsiadujących stożków napływowych (torfowiska soligeniczne przekształcone w ombrogeniczne), VIII. torfowiska na terasie postglacjalnej między nieaktywnym wałem przykorytowym a podciętym stokiem fliszowym, lokalnie w miejscu dawnych starorzeczy (początkowo torfowiska fluwiogeniczne lub soligeniczne przekształcone w ombrogeniczne) Rozwój torfowisk w sytuacjach I, V i VI prowadzi do systematycznego lokalnego zwiększania deniwelacji terenu. W pozostałych sytuacjach podczas rozwoju torfowiska niskiego zachodzi wyrównywanie powierzchni terenu, a później wraz z narastaniem kopuły torfowej lokalnie zwiększają się deniwelacje terenu. Wklęsłe formy w obrębie mineralnego podłoża torfowisk zostają więc zastąpione formami wypukłymi zbudowanymi z torfu. Największe zmiany w rzeźbie terenu zachodzą w sytuacji III, gdzie ponad nawet kilkoma sfosylizowanymi korytami dawnych sąsiadujących cieków wodnych może wyrosnąć rozległa kopuła torfu. W tej sytuacji przesunięciu lub zanikowi ulegają lokalne działy wodne. W prawie wszystkich wymienionych sytuacjach stwierdzono, że główny kierunek przyrostu warstwy torfu wysokiego zachodzi w stronę niżej położonego obszaru, w stosunku do miejsca gdzie został zainicjowany rozwój torfowiska. Ten kierunek ekspansji torfowiska jest spowodowany największym nawodnieniem terenu topograficznie położonego poniżej kopuły torfowej, gdzie w miejscu nasilonego wysączania się wód gruntowych często łączą się cieki okrajkowe.

13 Rola podłoża w rozwoju torfowisk w polskich Karpatach 31 Ryc. 10. Położenie geomorfologiczne wyróżnionych grup torfowisk wysokich w Kotlinie Orawsko-Nowotarskiej i w Bieszczadach: A w profilu wysokościowym, B w planie. Objaśnienia do: I-VIII w tekście. Terasy: m.t. mindelska, r.t. risska, w.t. würmska, p.t. postglacjalna. Lokalizacja obszarów w części B jest pokazana na ryc. 2 i 3. Fig. 10. Geomorphological location of determined groups of raised bogs in Orawsko-Nowotarska Basin and in the Bieszczady Mountains: A in altitudinal profile, B in plan. Explanations to: I-VIII in the text. Terraces: m.t. Mindel, r.t. Riss, w.t. Würm, p.t. postglacial. For location of areas presented in part B see Figs. 2 and 3.