5. Ocena stanu środowiska i zagrożenia

W roku hydrologicznym 2005 nie zarejestrowano zjawisk, które w zdecydowany sposób negatywnie wpłynęły na stan środowiska przyrodniczego zlewni badawczej. Można przyjąć, że tak, jak w roku ubiegłym stan ten był zadawalający.

Od wielu lat największe znaczenie dla przyrody zlewni mają czynniki klimatyczne, a zwłaszcza wysokość opadów atmosferycznych. To stopień dostępności wody dla roślin i zwierząt, zwłaszcza na początku sezonu wegetacyjnego, w znacznym stopniu decyduje o ich liczebności, sukcesie rozrodczym i kondycji. Suma roczna opadów atmosferycznych z terenu zlewni w 2005 roku wynosiła 577,4 mm i była o 13,8 mm mniejsza niż średnia suma z wielolecia (1971-2001) i o 60,2 mm mniejsza niż suma opadów z poprzedniego roku. Wielkość opadów wskazuje, że miniony rok był rokiem normalnym (tak samo, jak poprzedni rok), z przewagą opadów letnich (41,6% całkowitego opadu rocznego) nad zimowymi (18,6%). Najmniej opadów wystąpiło w lutym (21,4 mm), co było o 3,5% mniej niż średnia dla tego miesiąca z wielolecia (Rys. 85). Najbardziej odbiegała od średniej z wielolecia suma opadów, jaką zarejestrowano w sierpniu - była ona o ponad 45% wyższa od średniej z wielolecia.

Rys. 85. Odchylenie miesięcznych sum opadów (2005) na Stacji Bazowej WIGRY od średniej z wielolecia

Udział opadów silnych i umiarkowanie silnych (powyżej 10 mm w ciągu doby) był niewielki i wynosił zaledwie 5,5% wszystkich deszczowych dni w roku.

Pod względem termicznym rok 2005 był rokiem lekko ciepłym, ze średnią temperaturą powietrza 6,9 °C, podobnie jak rok poprzedni. Był to rok cieplejszy od przeciętnego (o 0,6 °C). W stosunku do roku poprzedniego zwiększyła się liczba dni z najwyższą temperaturą. W okresie letnim wystąpiło 26 dni z temperaturą maksymalną powyżej 25 °C i 2 dni z temperaturą powyżej 30 °C. W tym samym okresie roku poprzedniego zanotowano jedynie 17 dni z temperaturą maksymalną powyżej 25 °C.

Na stan przyrody duże znaczenie ma nie tylko ilość opadów atmosferycznych, ale również jakość tych opadów. W 2005 roku jakość opadów nie odbiegała zasadniczo od poziomu stwierdzonego w poprzednim roku. Opady charakteryzowały się nieco niższą mineralizacją w stosunku do średnich wartości z dotychczasowego okresu badań. Ogólnie opady atmosferyczne można sklasyfikować jako normalne pod względem odczynu i lekko podwyższonym przewodnictwie elektrolitycznym (Rys. 86).

Rys. 86. Przewodność elektrolityczna i pH opadów atmosferycznych w Sobolewie w latach hydrologicznych 1997-2005

W minionym roku hydrologicznym na jeden km² niezalesionej powierzchni zlewni badawczej spadło z opadami atmosferycznymi 1938,8 kg głównych jonów, wśród których przeważały jony chlorkowe i siarczanowe. Wyraźnie zaznaczyła się przewaga azotu zredukowanego (N-NH₄) nad utlenionym (N-NO₃), co wskazuje na rolniczy charakter badanego obszaru i brak wpływu obszarów zurbanizowanych (Bytnerowicz. i in., 1999). W porównaniu z rokiem 2004 depozycja jonów do podłoża była niższa o 16%. Jakość opadów atmosferycznych, będąca pośrednim wskaźnikiem stopnia zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego, wskazuje że powietrze w rejonie zlewni badawczej nie jest zanieczyszczone.

Na obszarach zalesionych (z drzewostanem sosnowo-świerkowym) opad atmosferyczny przechodząc przez warstwę drzew ulega znacznym modyfikacjom i to zarówno pod względem ilościowym, jak i jakościowym. Dla roślin oraz organizmów związanych ze środowiskiem glebowym bardzo ważna jest wilgotność gleby. Ta zaś zależy od ilości wód opadowych, jaka dotrze do dna lasu. Drzewostan sosnowo-świerkowy zatrzymuje znaczne ilości wód opadowych i stąd nawet przy przeciętnych opadach gleba leśna jest często przesuszona. Średnia roczna intercepcja okapowa w minionym roku hydrologicznym wynosiła 44,2% dla sosny i 47,8% dla świerka, a w poszczególnych miesiącach korony sosen zatrzymywały od 12,2 do 75,8% wód opadowych, a korony świerków od 25,3 do 74,7%.

Pod względem jakościowym najistotniejsze zmiany dotyczą odczynu wody opadowej. Drzewostan sosnowo-świerkowy, a zwłaszcza świerki, powodują zakwaszenie wód. W minionym roku hydrologicznym średnia wartość pH opadów pod okapem drzew wynosiła 4,72 - w przypadku sosny i 4,19 - w przypadku świerka. Były to wartości niższe od tych z poprzedniego roku. Najniższe wartości pH zarejestrowano w marcu dla sosny (3,96) i w grudniu dla świerka (3,55). Jeszcze niższe wartości pH wykazywała woda spływająca po pniach drzew. Średnia roczna wartość pH wód spływających po pniach sosen wynosiła 4,01, a po pniach świerków 3,92. Mamy tu zatem do czynienia z wodami o lekko i znacznie obniżonym pH.

Na obszarach zalesionych depozycja głównych jonów do podłoża była średnio ponad czterokrotnie wyższa, niż na terenach otwartych. Pod okapem świerków docierało do gleby ponad 21% jonów więcej, niż pod okapem sosen. Na 1 km² zalesionej powierzchni zlewni spadło średnio 8983 kg głównych jonów, czyli niemal tyle samo, co w poprzednim roku hydrologicznym. Przy tak niewielkich stężeniach jonów trudno przypuszczać, aby ich dopływ do gleby z opadem atmosferycznym stanowił istotne zagrożenie dla prawidłowego funkcjonowania środowiska przyrodniczego zlewni. Należy jednak pamiętać, że woda docierająca do gleby może mieć znacznie obniżone pH, co przy długotrwałym zjawisku może doprowadzić do zubożenia gleby w wiele substancji niezbędnych do życia roślin (np. magnezu, miedzi, manganu), uszkodzenia ich korzeni, zahamowania wzrostu i wreszcie ich śmierci. Zwiększenie kwasowości gleby może doprowadzić do uwalniania się do środowiska glebowego metali związanych przez mineralne i organiczne komponenty gleby. W konsekwencji może dojść do pobierania toksycznych metali (np. glinu i ołowiu) przez rośliny czy też wymywania ich do wód podziemnych.

W przypadku środowiska glebowego zlewni badawczej Stacji Bazowej WIGRY nie ma na razie takiego zagrożenia. Pomimo znacznego udziału w drzewostanie świerków, które zakwaszają środowisko, gleba charakteryzuje się dużą zdolnością do neutralizacji kwaśnego depozytu. Świadczy o tym m.in. molowy stosunek wapnia do glinu czy magnezu do glinu (Stachurski i in. 1994), który znacznie przewyższa wartości graniczne i to w całym badanym profilu glebowym.

Wyniki badań wód opadowych, opadu podkoronowego i roztworów glebowych ukazują pewne procesy zachodzące w środowisku. Wody opadowe docierające do koron drzew charakteryzują się normalnym odczynem i lekko podwyższoną mineralizacją (Rys. 87). Po przejściu prze warstwę drzew wartość pH znacznie obniża się, a mineralizacja zostaje znacznie podwyższona. Takie wody docierają do dna lasu i przenikają w głąb profilu glebowego. Roztwory glebowe na głębokości 30 cm nie miały już charakteru kwaśnego, a ich mineralizacja nie odbiegała znacząco od wód podkoronowych. W roztworach dominowały kationy wapnia, a wśród anionów jony siarczanowe i chlorkowe. Na głębokości 50 cm następuje obniżenie pH roztworów i podwyższenie mineralizacji. Odczyn roztworów glebowych na głębokości jednego metra jest już zbliżony do odczynu z górnej warstwy gleby.

Na dobry stan powietrza atmosferycznego w rejonie zlewni badawczej wskazuje nie tylko dobra jakość opadów atmosferycznych, ale również wielkości stężeń dwutlenku siarki i dwutlenku azotu w powietrzu. Związki te odpowiedzialne są za zakwaszanie opadów atmosferycznych (Malzahn 1999). Ich stężenia w powietrzu były znacznie niższe od dopuszczalnego poziomu dla obszarów parków narodowych. Średnie roczne stężenie dwutlenku siarki wynosiło 1,9 µg/m³ i było prawie ośmiokrotnie mniejsze od dopuszczalnego poziomu liczonego dla roku kalendarzowego. Wyraźnie wyższe stężenia dwutlenku azotu i dwutlenku siarki stwierdzono w okresie zimowym, co ma związek ze zwiększoną emisją gazów podczas okresu grzewczego.

Rys. 87. Modyfikacje wód opadowych na obszarach leśnych zlewni badawczej Stacji Bazowej WIGRY w 2005 roku

Znacznie wyższe opady atmosferyczne niż w roku przeciętnym spowodowały podwyższenie poziomu wód podziemnych i powierzchniowych. Wzrost poziomu wód podziemnych utrzymywał się do końca maja, a następnie powoli obniżał się osiągając na koniec roku hydrologicznego poziom o 6 cm wyższy niż na początku roku. Średni roczny poziom wód podziemnych wyższy, niż w dwóch ostatnich latach.

Jakość wód podziemnych nie odbiegała w znaczącym stopniu od jakości z poprzedniego roku. Jedynie w przypadku jonów manganu, żelaza i fosforu ogólnego zanotowano znaczący wzrost wielkości ich stężeń (odpowiednio 4-krotnie,1,7-krotnie i 2-krotnie), a w przypadku azotu azotanowego jego spadek (ponad 6-krotnie).

Rys. 88. Średnie roczne stężenia żelaza w wodzie podziemnej w piezometrze Sobolewo w poszczególnych latach badań

Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Zdrowia z dnia 19 listopada 2002 roku w sprawie warunków, jakim powinna odpowiadać woda do picia i na potrzeby gospodarcze, woda w kąpieliskach oraz zasad sprawowania kontroli jakości wody przez organy Inspekcji Sanitarnej, woda z piezometru Sobolewo ze względu na warunki fizykochemiczne nie nadaje się do picia. Wskaźnikiem ograniczającym jest żelazo, którego średnia wartość w roku hydrologicznym 2005 przekroczyła dopuszczalne stężenie równe 0,02 mg Fe/dm³. (Rys. 88). Wskaźnik ten nie stanowi jednak zagrożenia sanitarnego, wpływa jedynie na właściwości smakowe i wygląd wody - woda ma żółte zabarwienie i mętnieje oraz powoduje wytrącanie się związków żelaza przy wykorzystaniu gospodarczym wody. Ogólnie wody podziemne w Sobolewie można zaliczyć do klasy II czystości wód podziemnych, czyli wód dobrej jakości.

W 2005 roku zarejestrowano podniesienie się poziomu wód w Czarnej Hańczy. Średni stan dobowy wody w rzece w punkcie wodowskazowym Sobolewo wynosił 244 cm. W porównaniu do roku 2004 górna granica średnich stanów dobowych podniosła się o 3 cm. Ponad 50% najczęściej osiąganych stanów wody mieściło się w przedziale 240-249 cm. Po raz pierwszy od dwóch lat pojawiły się stany powyżej 260 cm.

Pomimo niższych niż w poprzednim roku opadów atmosferycznych średni roczny przepływ wód Czarnej Hańczy w przekroju hydrometrycznym Sobolewo był wyższy i wynosił 1,4 m³/s. Na teren zlewni badawczej wpłynęło 44,2 mln m³ wody, o ponad 8 mln m³ więcej niż w roku poprzednim i ponad 16 mln m³ więcej niż dwa lata temu Jakość tej wody odpowiadała III klasie czystości, czyli wodzie o zadawalającej jakości, gdzie wartości biologicznych wskaźników wskazują umiarkowany wpływ oddziaływań antropogenicznych. Wody Czarnej Hańczy przepływając przez teren zlewni badawczej ulegały pewnym przemianom, w konsekwencji których jej jakość uległa pewnym zmianom - zwiększyły się stężenia jonów chlorkowych, siarczanowych, fosforanowych, wapniowych, magnezowych, sodowych, potasowych i azotu amonowego, natomiast zmniejszyło się stężenie azotu azotanowego. Zmiany te nie wpłynęły jednak na klasę czystości wody i opuszczając teren zlewni również odpowiadała III klasie.

Można zatem przyjąć, że w obrębie zlewni działały pewne czynniki zwiększające stężenia badanych jonów w wodach Czarnej Hańczy. Prawdopodobnie część ładunku tych jonów pochodziła z naturalnych procesów biologicznych zachodzących na obszarze zlewni. Mógł się też zaznaczyć wpływ lokalnych źródeł zanieczyszczenia środowiska, do których należy zaliczyć przede wszystkim nieszczelne szamba oraz brak zabezpieczeń przed wyciekami gnojówki i wód gnojowych z gospodarstw rolnych zlokalizowanych we wsi Sobolewo.

Na poziom wód gruntowych i powierzchniowych oraz ich jakość potencjalnie może też wpływać górnicza działalność odkrywkowa prowadzona zaledwie około 3 km od zachodniej granicy zlewni. Eksploatacja udokumentowanego złoża przesuwa się w kierunku południowym i południowo-wschodnim, co stanowi coraz większe zagrożenie dla wód Parku.

O dobrej jakości środowiska zlewni badawczej świadczy również niewielkie zanieczyszczenie porostów (Hypogymnia physodes) metalami ciężkimi i siarką oraz powietrza atmosferycznego dwutlenkiem azotu i dwutlenkiem siarki. W przypadku porostów średnia wartość wskaźnika GI, będącego stosunkiem stężenia metalu w badanej próbie do jego stężenia w próbie wzorcowej, wynosiła 8,8 i była najniższa w całym okresie badań (Rys. 81). Również średnie stężenie siarki w porostach było na niskim poziomie i było nieznacznie niższe, niż w poprzednim okresie badań. Średnie roczne stężenie dwutlenku siarki było prawie ośmiokrotnie mniejsze od dopuszczalnego poziomu liczonego dla roku kalendarzowego, charakterystycznego dla obszarów parków narodowych. Poziom dwutlenku azotu w powietrzu też był niewielki - ponad pięciokrotnie niższy od dopuszczalnego. W stosunku do roku poprzedniego średnie stężenie dwutlenku siarki było na takim samym poziomie, natomiast stężenie dwutlenku azotu zmniejszyło się o prawie 14%.

Jednym z ważniejszych źródeł zanieczyszczenia powietrza są ciepłownie miejskie w Suwałkach, oddalone od granic zlewni o niecałe 10 km. Przy wiatrach wiejących z sektora północno-zachodniego wnoszą one nad teren zlewni pewne ilości dwutlenku azotu i dwutlenku siarki. Nie są to jednak ilości mogące zaburzyć funkcjonowanie układów przyrodniczych na terenie zlewni, czy całego Wigierskiego Parku Narodowego. Z Ciepłowni Głównej obliczeniowe maksymalne stężenie jednogodzinne dwutlenku azotu (na poziomie terenu) wynosi 41,40 µg/m³, a stężenie średnioroczne 0,13 µg/m³. W przypadku dwutlenku siarki wartości te wynoszą odpowiednio 108,27 µg/m³ i 0,35 µg/m³. Zatem wprowadzanie do powietrza dwutlenku azotu i dwutlenku siarki nie powoduje przekroczeń dopuszczalnych stężeń średniorocznych tych substancji w powietrzu. Potwierdzeniem tego są niskie stężenia i ładunki badanych jonów w wodzie opadowej, która wypłukuje zawarte w powietrzu zanieczyszczenia.

Do jednych z najcenniejszych środowisk zlewni badawczej oraz całego Wigierskiego Parku Narodowego należą torfowiska. Są one wrażliwe na działania różnych czynników antropogenicznych i naturalnych. Torfowiska zlokalizowane na obszarze zlewni badawczej, zwłaszcza te w pobliżu ujścia rzeki do jeziora Wigry, odznaczają się dużym stopniem naturalności i występowaniem licznych rzadkich i chronionych gatunków roślin. Dotychczasowe wyniki badań prowadzone w tych środowiskach wskazują na postępujący proces zarastania torfowisk. W ciągu 6 lat na monitorowanych powierzchniach przybyło ponad 50% drzew i krzewów, których wysokość przekracza 1,2 m i ponad 30% o wysokości mniejszej niż 1,2 m. Torfowiska najintensywniej zarastają wierzbą rokitą Salix rosmarinifolia, sosną zwyczajną Pinus sylvestris i kruszyną pospolitą Frangula alnus.

Zarastanie torfowisk nad Czarną Hańczą jest zagrożeniem dla występowania wielu gatunków rzadkich roślin, w tym: wełnianeczki alpejskiej Baeothryon alpinum, wątlika błotnego Hammarbya paludosa, fiołka torfowego Viola epipsila, tłustosza pospolitego Pinguicula vulgaris i rosiczki okrągłolistnej Drosera rotundifolia. Rośliny te wymagają dużo światła, a pojawienie się form krzewiastych i drzewiastych ogranicza jego dostęp do podłoża.

Cennym gatunkiem, który zwiększył swoją liczebność na badanych powierzchniach torfowiskowych jest brzoza niska Betula humilis. Na monitorowanej powierzchni zwiększyła ona swoją liczebność o ponad 20%. Jest to gatunek zagrożony w naszej florze, będący reliktem polodowcowym.

W faunie biegaczowatych badanych środowisk nastąpiły pewne zmiany, które na razie trudno jest interpretować, gdyż jest to dopiero drugi rok badań. W borze bagiennym na uwagę zwraca wzrost liczby chrząszczy z gatunku Carabus violaceus, przy jednoczesnym zupełnym zaniku Carabus glabratus. Oba gatunki były eudominantami i stanowiły odpowiednio ponad 42% (2005 r.) i prawie 20% (2004 r.) wszystkich odłowionych biegaczowatych. Podobna sytuacja zaistniała w środowisku lasu mieszanego, gdzie w 2004 roku Carabus glabratus był dominantem, a w 2005 roku w ogóle nie został stwierdzony. Również i tu nastąpił wzrost ilości odłowionych chrząszczy z gatunku Carabus violaceus, który z subrecedenta (w 2004 r.) stał się dominantem (w 2005 r.). Zmiany te nie wpłynęły na ogólną charakterystykę populacji biegaczowatych w poszczególnych latach badań - łowność była na podobnym poziomie, podobnie jak struktura dominacji i struktura troficzna.

Podsumowując uzyskane w 2005 roku wyniki badań należy stwierdzić, że obszar zlewni badawczej Stacji Bazowej WIGRY charakteryzuje się dobrym stanem środowiska przyrodniczego. Zaobserwowane zmiany mają na ogół charakter naturalny i nie wymagają podejmowania natychmiastowych działań ochronnych.

Literatura

Bytnerowicz A., Godzik S., Poth M., AndersonI., Szdzuj J., Tobias C., Macko S., Kubiesa P., Staszewski T., Fenn M., 1999: Chemical compositions of air, soil and vegetation in forests of the Silesian Beskid Mountains, Poland. Water, Air, Soil Poll. 166(1/2): 141-150.

Malzahn E., 1999: Ocena zagrożeń i zanieczyszczenia środowiska leśnego Puszczy Białowieskiej. Prace Inst. Bad. Leśn. Seria A, Warszawa.

Stachurski A., Zimka J. R., Kwiecień M., 1994: Niektóre aspekty krążenia pierwiastków w ekosystemach leśnych na terenie Jakuszyc (II). (w:) Karkonoskie Badania Ekologiczne, II Konferencja, Dziekanów Leśny, 17-19.01.1994 (red. Fischer Z.), Oficyna Wydawnicza Instytutu Ekologii PAN, Dziekanów Leśny: 207-232.

strona główna