WYPRAWA UNIWERSYTETU JAGIELLOŃSKIEGO NA POŁUDNIOWO-WSCHODNI SPITSBERGEN, lipiec/sierpień 2016 SPRAWOZDANIE NAUKOWE

Transkrypt

1 Aktywność badawcza na Spitsbergenie WYPRAWA UNIWERSYTETU JAGIELLOŃSKIEGO NA POŁUDNIOWO-WSCHODNI SPITSBERGEN, lipiec/sierpień SPRAWOZDANIE NAUKOWE prof. dr hab. Wiesław Ziaja, dr Wojciech Maciejowski, dr Krzysztof Ostafin Przesmyk pomiędzy Sørkapp Landem a resztą Spitsbergenu Torell Land Sørkapp Land Hambergbukta Hornsund Rok Źródło mapa topograficzna 1: (Wassiliew 1925) mapa topograficzna 1: (C12 Markhambreen ) 1976 LANDSAT 1-3 MSS (USGS) mapa topograficzna 1:100,000 (C12 Markhambreen , C13 Sørkapp 1986) 2000 LANDSAT 7 ETM+ (USGS) Terra ASTER (USGS), prace terenowe SENTINEL 2 Odległość Hornbreen Hambergbreen (m) Ziaja, Ostafin (2015), uproszczone, uaktualnione J. Jania

2 Southeastern Spitsbergen landscape-seascape and biodiversity dynamics under current climate warming cel: zbadanie dynamiki krajobrazu i bioróżnorodności pod wpływem bieżącego ocieplenia klimatu finansowanie i wsparcie: Fundacja Księcia Monako Alberta II, Uniwersytet Jagielloński, Garmin Polska czas trwania projektu: 15 marca 15 marca 2017 wyprawa na Spitsbergen: 19 lipca 23 sierpnia czas w Longyearbyen: 20 lipca 24 lipca, 22 sierpnia czas na morzu: lipca, sierpnia badania terenowe: 25 lipca 20 sierpnia trasa morska ok. 350 km w jedną stronę E N 29 m n.p.m.

3 Dostępność i spójność materiałów kartograficznych i satelitarnych Dostępność i spójność materiałów kartograficznych i satelitarnych LANDSAT 30 x 30 m Koncepcja nowych map w skali 1: Terra ASTER 15 x 15 m Setinel 10 x 10 m Aktywności badawcze chmura punktów z nałożoną teksturą zdjęcia lotniczego fragment chmury punktów + modele terenu z fotogrametrii naziemnej (geotagowane zdjęcia) + dane radarowe Sentinel 1 zwektoryzowane dane o pokryciu terenu (Sentinel 2) METEO (od Wojtka)

4 Geotagowane zdjęcia i trasy zarejestrowane (177 km) odbiornikami GPS Trasa: Obóz Coryellbreen Tvillingtoppen Kanebreen Hedgehogfjellet 2 sierpnia 09:30 20:30, długość 12 km 14:10 Na lodowcu Kanebreen 14:51 Na grzbiecie Hedgehogfjellet 15:18 Na szczycie Hedgehogfjellet 18:05 Hedgehogfjellet z Tvillingtoppen Trasa: Obóz Coryellbreen Sykorabreen Ostrogradskijfjella Hambergbukta 12 sierpnia 05:07 13 sierpnia 01:30, długość 38 km Zmiany zlodowacenia w okresie :51 obszar zlodowacony 08:21 12:33 16:45 19:54 rok [km kw] [%] ,8 60,8 46,3 41,7

5 Davislaguna Miejsce po dawnym jeziorze Davislaguna, wciąż rysowanym na mapach topograficznych i morskich 1936 Stacja myśliwska na południe od jeziora w 1936; dziś w morzu ok. 0,5 km od brzegu Norsk Polarinstitutt Do r. z Davislaguny zostały dwa jeziora wskutek transgresji morza. Przez następne 11 lat zanikły i one wskutek procesów zarówno morskich, jak i stokowych Widok z Hedgehogfjellet na północ: południowo-wschodnie wybrzeże Spitsbergenu przeważnie górskie bez pasa nizin, na lewo wylot nowego fiordu Hambergbukta 1995 W. Ziaja 1971 Norsk Polarinstitutt Hambergbreen Hambergbukta 1 km Sykorabreen Norsk Polarinstitutt Skutki recesji lodowców: : zmiana zatoki w nowy fiord : dalsze wydłużanie fiordu po 1971: formowanie nowych nizin nadmorskich (1, 2, 3) Lewy boczny wał lodowo-morenowy lodowca Hambergbreen (sprzed niespełna 100 lat) u stóp Kovalskifjella, podcinany abrazyjnie przez sztormy, nadbudowywany przez procesy stokowe, na górnej powierzchni gęsto porośnięty dzięki użyźnianiu przez kolonie ptaków na urwistych stokach skalnych (zdjęcia z, górne lewe z odległości km)

6 Wynik wytapiania jądra lodowego prawej moreny bocznej lodowca Hambergbreen po r.: w miejscu wału lodowo-morenowego powstała terasa aluwialna i nastąpiło poszerzenie plaży, na dalszym planie obniżenie terenu wskutek topnienia lodu pod moreną Najstarsza część prawej moreny bocznej Hambergbreen z jądrem lodowym bez pokrywy roślinnej (bryła lodu pod warstwą materiału głównie pylastego o miąższąści do 2 m), podcinana przez morze od dołu i nadbudowywana przez procesy stokowe Hambergbukta W ciągu 11 lat fiord Hambergbukta został wydłużony o 1,5 km, a dolne części lodowców Hambergbreen i Sykorabreen obniżone o m Sykorabreen Sentinel, sierpień Hambergbreen Sykorabreen Recesja lodowców i rozwój fiordu od do

7 Recesja lodowca Sykorabreen (zdjęcia z ) Studnia na prawym skraju górnej części lodowca Dolina uwolniona spod lodowca po 1936 r.: ażurowa fluted moraine w środku, pagór moreny bocznej głównego lodowca nad morzem po lewej, jezioro mierzejowe wypełniane stożkiem napływowym. W 1900 r. cały ten obszar lądu był pod lodowcem bocznym, a akwen morski pod lodowcem głównym wypływającym z fiordu i zasilanym przez lodowce boczne Tunel subglacjalny, a powyżej (na prawo) stok świeżo uwolniony spod lewego skraju dolnej części lodowca morena boczna bez jądra lodowego po jego wytopieniu górski stok pod warstwą moreny wały plażowe (sztormowe) jezioro lagunowe jezioro rynnowe kem morena boczna z jądrem lodowym Wewnętrzna część nowej niziny z zachowaną jeszcze rzeźbą polodowcową górski stok pod warstwą moreny i martwego lodu Stok i najmłodsza nizina nad fiordem Hambergbukta formowana od lat 80. XX w. Zewnętrzna część nowej niziny kształtowana przez procesy morskie Najstarsza nizina nad fiordem Hambergbukta formowana po 1971

8 Daudbjørnpynten Spłaszczenie przylądka zniszczone pogłębieniem warstwy czynnej zmarzliny z 0,5-1 m do 2-3 m: szczeliny segregacji mrozowej gł cm zmienione w rowy 1-3 m, przesunięcie mrozowe bloków, dostawa materiału z nadległego stoku W. Maciejowski Sukcesja roślinna na nizinie nadmorskiej (3) powstałej po 1971 r.: w tylko jeden płat roślinności naczyniowej (1 m2) na pagórku morenowym używanym przez wydrzyka (plamy zieleni w tle to wyłącznie glony), w, powiększony stary płat plus kilka innych i liczne kępy roślin naczyniowych. Klimatyczne warunki sukcesji roślinnej polepszyły się i zachodzi ona szybko mimo tego, że W. Maciejowski pozostałe (nie-klimatyczne) warunki środowiskowe są wciąż niesprzyjające dla roślin POMIARY METEOROLOGICZNE Jedna z niewielu oaz roślinności (ok. 6 a), która przetrwały Małą Epokę Lodową, izolowana na wys. ok. 50 m n.p.m. POMIARY METEOROLOGICZNE Sprzęt: - rejestrator temperatury i wilgotności (HOBO) - deszczomierz - anemometr czaszowy Prowadzone pomiary i obserwacje: - temperatura powietrza - wilgotność powietrza - wysokość opadu atmosferycznego - wielkość i rodzaj zachmurzenia - prędkość i kierunek wiatru Klatka meteorologiczna założona na wys. 43 m n.p.m., w tym samym miejscu co 11 lat temu Fragment dziennika obserwacji

9 BADANIA JEZIOR LAGUNOWYCH Morskie Oko, podnóże lodowca Bevanbreen Ostatnia pozostałość jeziora Davislaguna BADANIA GLEB Prowadzone badania: - rozwój pokrywy glebowej - przestrzenne zróżnicowanie gleb - wpływ rzeźby na rozwój pokrywy glebowej - wpływ ptaków na rozwój pokrywy glebowej - prawie 70 odkrywek i wkopów - pobór materiału do badań laboratoryjnych z 50 stanowisk - około 50 fotografii różnych typów gleb BADANIA JEZIOR LAGUNOWYCH Prowadzone pomiary: - wielkość i kształt misy - zmiany kształtu misy - temperatura wody - ph - konduktancja - pobór prób do badań Coryellaguna pod lodowcem Coryellbreen chemizmu wody Zielona Laguna pod masywem Kamnova BADANIA GLEB Regosol na morenie bocznej pod Kamnova (Gelic-Hyperskeletic Regosol) Struktury poligonalne na stożku napływowym w pobliżu lodowca Hambergbreen (Cryosol) Gleby torfowe w Alkekongendalen nad przylądkiem Daudbjornpynten

10 BADANIA GLEB BADANIA GLEB Przykłady szczegółowych badań zmienności pokrywy glebowej na przedpolach lodowców Przykłady szczegółowych badań zmienności pokrywy glebowej na przedpolach lodowców OBSZAR 2 BEVANBREEN OBSZAR 4 DAUDBJORNPYNTEN BADANIA SZATY ROŚLINNEJ MCHY I POROSTY MCHY prowadzone obserwacje: - sukcesja tej grupy roślin - zróżnicowanie gatunkowe - przyczyny sukcesji - na 28 stanowiskach pobrano próby do oznaczenia gatunków mchów BADANIA SZATY ROŚLINNEJ MCHY I POROSTY Porosty prowadzone obserwacje: - sukcesja tej grupy roślin - zróżnicowanie gatunkowe - przyczyny sukcesji - na 23 stanowiskach pobrano próby do oznaczenia gatunków, powtarzając próby na stanowiskach sprzed 11 lat

11 BADANIA SZATY ROŚLINNEJ MCHY I POROSTY BADANIA SZATY ROŚLINNEJ ROŚLINY NACZYNIOWE Rośliny naczyniowe obserwacje: - sukcesja tej grupy roślin - zróżnicowanie gatunkowe - przyczyny sukcesji - na ponad 30 stanowiskach pobrano próby zielnikowe, powtarzając próby na stanowiskach sprzed 11 lat Przykłady różnych gatunków występujących w obszarze badań BADANIA ŚWIATA ZWIERZĘCEGO BEZKRĘGOWCE - na 28 stanowiskach (w tym koło Longyearbyen) pobrano materiał roślinny (mchy, porosty), na którym żyją niesporczaki - prowadzono obserwacje i czynne poszukiwania innych organizmów bezkręgowych BADANIA SZATY ROŚLINNEJ ROŚLINY NACZYNIOWE Jedyny duży obszar porośnięty gęstą tundrą to zawieszona (na wys. około 150 m) dolina górska, obcięta od góry (po prawej) i od dołu (po lewej) przez urwiste stoki nadmorskie podlegające osypywaniu i obrywaniu wskutek ich podcinania przez morze. Trzy górne zdjęcia widok północ, dolne zdjęcie widok na południe

12 BADANIA ŚWIATA ZWIERZĘCEGO NIESPORCZAKI (TARDIGRADA) BADANIA ŚWIATA ZWIERZĘCEGO KRĘGOWCE - ptaki i ssaki lądowe obserwacje żyjących gatunków w porównaniu do stanu sprzed 11 lat - ich wpływ na sukcesję roślinności - bezkręgowce, ryby i ssaki morskie wszelkie obserwacje związane z ich występowaniem w obszarze badań Charakterystyka stanowisk z pobranymi niesporczakami BADANIA ŚWIATA ZWIERZĘCEGO KRĘGOWCE Obserwacje: - osobniki żywe - osobniki martwe lub ich szczątki - tropy i odchody Wnioski Następuje coraz bardziej intensywna transformacja środowiska i krajobrazu południowo-wschodniego wybrzeża Spitsbergenu Powstają: nowy typ krajobrazu (częściowo niezlodowacony w miejsce całkowicie zlodowaconego) i nowy ekosystem (tundry wysokoarktycznej w miejsce pustyni arktycznej) Zasięg występowania lisa polarnego (Alopex lagopus) na podstawie znalezisk odchodów i tropów, obserwacji żywych oraz martwych osobników Po połączeniu fiordów Hornsund i Hambergbukta powstanie nowa cieśnina, a Sørkappland stanie się wyspą nie później niż w latach 30. XXI w. (jeśli nie nastąpi ochłodzenie klimatu)

13 PODZIĘKOWANIA Zaprezentowano wyniki wypraw badawczych Uniwersytetu Jagiellońskiego w l. i Wyprawę r. sfinansowano w ramach projektu Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego RP Wyprawa r. była sfinansowana głównie przez Prince Albert II of Monaco Foundation, Za przedstawione treści pełną odpowiedzialność ponosi Uniwersytet Jagielloński w Krakowie i nie może być ona przypisywana Prince Albert II of Monaco Foundation DZIĘKUJEMY ZA UWAGĘ!