O projekcie

 

Tytuł projektu: Reakcje kriosfery w kontrastowych warunkach wysokoarktycznych Svalbardu na tle zmian środowiskowych
Numer panelu dyscyplin: ST10 – Nauki o Ziemi
Pomocnicze określenia identyfikujące: ST10_14 – geografia fizyczna, geomorfologia, glacjologia
Planowany okres realizacji (w miesiącach): 36

1. Cel badań
Obszary polarne oraz trudnodostępne fragmenty łańcuchów górskich stanowią ostatnie na kuli ziemskiej regiony ukazujące cechy funkcjonowania współczesnego systemu morfogenetycznego w pierwotnym stanie środowiska przyrodniczego, w niewielkim stopniu narażone na wpływy antropogeniczne. Jednocześnie z uwagi na wąski zakres zmienności czynników środowiskowych, są doskonałymi poligonami badawczymi dla obserwacji interakcji globalnych, regionalnych i lokalnych oddziaływań elementów epigeosfery w warunkach kriogenicznych. W oparciu o systematyczne obserwacje prowadzone w Arktyce (Spitsbergen, Svalbard) podjęte badania będą się skupiały na analizie problemu rozpoznania stanu kriosfery i przebiegu współczesnych procesów jej przemian przy uwzględnieniu odmiennej charakterystyki obiegu wody i jej retencji (zlewnie lodowcowe i niezlodowacone) w warunkach zróżnicowanego w czasie i przestrzeni występowania wieloletniej zmarzliny. W szczególności badania zostaną skoncentrowane na rozpoznaniu mechanizmów rządzących wymianą energii między atmosferą, lądową pokrywą lodowcową i przemarzniętym podłożem o sezonowo czynnej w dodatnich temperaturach warstwie powierzchniowej. Zakładane cele cząstkowe projektu to: a) porównanie sezonowej zmienności struktury termicznej i dynamiki warstwy czynnej wieloletniej zmarzliny oraz rozkładu temperatury stale przemarzniętego podłoża w różnych odmianach klimatu wysokiej Arktyki; b) porównanie reakcji dwóch małych lodowców dolinnych położonych w obszarach kontrastowych warunków klimatycznych Spitsbergenu wobec zmian klimatu, w relacji do innych elementów kriosfery.

2. Metoda badawcza
Prace terenowe zostaną przeprowadzone w oparciu o wytypowane poligony badawcze, znajdujące się w obszarach o kontrastowej, jak na warunki polarne, charakterystyce klimatycznej (wielkość i struktura opadów, wilgotność powietrza, amplituda roczna temperatury powietrza), jakkolwiek leżących w niewielkiej od siebie odległości. W okolicach stacji polarnych (Kaffioyra i Petuniabukta) z już istniejącymi wieloletnimi seriami pomiarowymi, przeprowadzone będą po raz pierwszy całoroczne obserwacje oparte o sieć rejestratorów, które będą obejmowały standardowe oprzyrządowanie powierzchni badawczych w zakresie obserwacji meteorologicznych, glacjologicznych, hydrologicznych, stanu i termiki czynnej warstwy zmarzliny oraz jej temperatury na większych, nieodmarzających latem głębokościach, po raz pierwszy realizowane w proponowanych lokalizacjach (przy ogólnie małej ilości danych z tej części Arktyki). Prowadzone badania, włączając się w sieć pomiarową i działania programów zainicjowanych w ramach uzgodnień Komitetu Koordynacyjnego do spraw Międzynarodowego Roku Polarnego oraz długofalowych programów monitoringowych takich jak Wokółarktyczny Monitoring Warstwy Czynnej (Circumarctic Active Layer Monitoring – CALM), Sieć Temperatury Gruntu – Zmarzlina (Ground Temperature Network – Permafrost – GTN-P), Dynamika i bilans masy lodowców oraz lądolodów arktycznych (Dynamics and mass balance of Arctic glaciers and ice sheets – GLACIODYN), które realizują elementy szeroko zakrojonych aktywności, opierając się na wypracowanej w ich ramach metodyce pomiarowej, gwarantują poważne opracowania syntetyczne o charakterze ponadregionalnym.

3. Wpływ rezultatów
Uzyskane wyniki pozwolą po raz pierwszy na zestandaryzowane, przeprowadzone zgodnie ze zunifikowaną metodyką, porównanie stanu i zmienności elementów kriosfery w wysokiej Arktyce, w relacji do innych elementów środowiska przyrodniczego, o zmienności odpowiadającej wpływom skrajnie różnych warunków, które można obserwować w sąsiedztwie wybrzeża morskiego zachodniej części Spitsbergenu oraz w lokalizacji wewnątrzfiordowej, izolowanej od wpływów otwartego oceanu. W warunkach zachodzących obecnie zmian klimatu, których efekty są szczególnie dobrze widoczne w bardzo podatnym na jego oddziaływania obszarze polarnym, kriosfera jest jednym z najlepiej obrazujących negatywne wpływy indykatorów, poprzez pojawiające się przejawy jej degradacji, mające wpływ zarówno na elementy abiotyczne (wzmożone procesy denudacyjne, zwiększenie częstotliwości zjawisk ekstremalnych) jak i biotyczne (zmiany siedliskowe, uwalnianie CO2). Uzyskane wyniki posłużą do modelowania przebiegu zmian zjawisk kriosferycznych w Arktyce w nadchodzących dekadach. Ustanowienie współpracy obejmującej odmienne lokalizacje w obrębie Svalbardu będzie zaczątkiem budowania większej sieci obserwacyjnej, do której mogą zostać przyłączone inne stacje polskie (Hornsund, Belsund), zagraniczne (Longyearbyen, Barentsburg) oraz punkty obserwacyjne tworzone przez zespoły miedzynarodowe w tak odległych lokalizacjach jak wschodnie wybrzeże Spitsbergenu, Edgoya czy Ziemia Północno-Wschodnia, dając podstawę do konstruowania transektów równoleżnikowych i południkowych opisujących zmiany zachodzące w kriosferze wysokiej Arktyki.