Rok 2007 należał do lat, w których nie zarejestrowano zjawisk drastycznie pogarszających stan środowiska zlewni badawczej WIGRY. Zdecydowano większość badanych parametrów środowiska była na podobnym poziomie, co w latach poprzednich.

Obserwacje przyrodnicze przeprowadzone w 2007 roku potwierdziły, że stan przyrody zlewni i jej otoczenia w bardzo dużym stopniu zależy od warunków termiczno-opadowych. To temperatura powietrza, gleby i wody decyduje o przeżywalności i aktywności wielu gatunków roślin i zwierząt, a dostępność wody dla tych organizmów, zwłaszcza na początku sezonu wegetacyjnego, decyduje o ich liczebności, sukcesie rozrodczym i kondycji.

Miniony rok pod względem termiczno-opadowym został oceniony jako anomalnie ciepły i wilgotny. Maksymalne temperatury powietrza rejestrowano w lipcu i dochodziły do 34,3°C. Najchłodniejszym miesiącem był luty, z minimalną temperaturą –19,1°C. Rok kalendarzowy 2007 należał do najcieplejszych w ostatnich latach, a średnia roczna temperatura była dokładnie taka sama, jak w roku 2002, czyli o 1,7°C wyższa od średniej z wielolecia 1971-2001. Średnie roczne temperatury powietrza w ostatnich 6 latach wahały się od 6,9 do 8,0°C, a średnia za ten okres wynosiła 7,3°C. Co roku zwiększa się też liczba dni z wysokimi temperaturami, np. w 2004 roku zarejestrowano zaledwie 17 dni z maksymalną temperaturą powyżej 25°C, w 2006 roku było ich już 36, a w 2007 roku 41. Wyraźnie zatem widać, że kolejne lata są coraz cieplejsze.

Suma roczna opadów atmosferycznych w minionym roku była najwyższa od czasu prowadzenia obserwacji, czyli od 2002 roku. Była ona wyższa o 88,2 mm od średniej z wielolecia i o 95 mm wyższa od sumy z poprzedniego roku, natomiast różnica pomiędzy najsuchszym rokiem (2003), a minionym wynosiła aż 162 mm. Najbardziej odbiegały od średniej z wielolecia wielkości opadów z miesiąca stycznia i lipca (Rys. 99).

Nie oznaczało to jednak, że organizmy miały zapewnione dobre warunki wilgotnościowe przez cały sezon. Aż 27,5% (186,6 mm) rocznych opadów spadło tylko w ciągu jednego miesiąca lipca (w poprzednim miesiącu bardzo podobna ilość opadów spadła w miesiącu sierpniu). Był to jeden z najbardziej deszczowych miesięcy w minionym roku i w całym okresie badań (od 2002 roku). Opady w tym miesiącu występowały przez 18 dni, a maksymalny opad dobowy wynosił 39,6 mm. Wielkość opadów jest bardzo istotna dla przyrody zwłaszcza w okresie początkowym sezonu wegetacyjnego, czyli w okresie wiosennym (marzec-maj). W tym okresie wystąpiły 33 dni z opadem, a łączna suma opadu wynosiła 116,6 mm (17,2% rocznych opadów).

Rys. 99. Odchylenie miesięcznych sum opadów od średniej z wielolecia

Nieco wyższe opady, niż w poprzednim roku, w okresie zimowym oraz wiosennym spowodowały, że woda w małych zbiornikach i zagłębieniach bezodpływowych utrzymywała się niemal przez cały okres wiosenny. Był to zatem okres sprzyjający wielu gatunkom zwierząt wodnych i wodno-lądowych, które m.in. mogły bez większych problemów zakończyć swój cykl rozwojowy z pełnym sukcesem. Ogólnie można stwierdzić, że warunki termiczno-opadowe w minionym roku nie spowodowały tak znaczących zmian w fenologii roślin i zwierząt, jak w poprzednim roku. Wiele gatunków organizmów mogło odbudować swoją kondycję, nadszarpniętą w poprzednich sezonach, co będzie miało wpływ na wielkość ich populacji w następnym roku.

Na stan przyrody duże znaczenie ma nie tylko ilość opadów atmosferycznych, ale również jakość tych opadów, będąca pośrednim wskaźnikiem stopnia zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego. W 2007 roku jakość opadów nie odbiegała zasadniczo od poziomu stwierdzonego w poprzednim roku. Pomimo tego stwierdzono, że na jeden km² niezalesionej powierzchni zlewni badawczej spadło z opadami atmosferycznymi 2865,17 kg głównych jonów, wśród których przeważały jony siarczanowe i amonowe. W porównaniu z rokiem 2006 depozycja jonów do podłoża była wyższa aż o ponad 44%. Na taki stan rzeczy wpływ miały wysokie opady, które wypłukując z powietrza jony wnosiły je do podłoża. Stwierdzone stężenia poszczególnych jonów w opadach atmosferycznych wskazują, że ogólnie można je sklasyfikować jako normalne pod względem odczynu i charakteryzujące się lekko podwyższonym przewodnictwem elektrolitycznym. Można zatem pośrednio wnioskować, że powietrze w rejonie zlewni badawczej nie jest zanieczyszczone.

Na obszarach zalesionych zlewni badawczej (z drzewostanem sosnowo-świerkowym) opad atmosferyczny przechodząc przez warstwę drzew ulegał znacznym modyfikacjom i to zarówno pod względem ilościowym, jak i jakościowym. W minionym roku hydrologicznym drzewostan zatrzymał średnio 43,3% opadów atmosferycznych. W poszczególnych miesiącach intercepcja podokapowa wahała się od 23,5 do 94,7% wód opadowych. Wysoka intercepcja opadów w niektórych miesiącach powodowała, że nawet przy przeciętnych opadach gleba leśna była często przesuszona, co oczywiście wpływało ujemnie na rozwój roślin i niektórych zwierząt, zwłaszcza bezkręgowych.

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 4,89. Najniższe wartości pH odnotowano w grudniu (4,15), najwyższe zaś w wodach opadowych z sierpnia (6,10). Zdecydowanie niższe wartości pH charakteryzowały miesiące zimowe, co związane było ze zwiększoną emisją gazów podczas okresu grzewczego.

Na obszarach zalesionych depozycja głównych jonów do podłoża była średnio prawie o 35% wyższa, niż na terenach otwartych. Na 1 km² zalesionej powierzchni spadło 4400,24 kg głównych jonów. 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. Na razie jednak nie ma takiego zagrożenia i gleba charakteryzuje się dużą zdolnością do neutralizowania kwaśnego depozytu.

Wyniki badań wód opadowych, opadu podkoronowego i roztworów glebowych ukazują pewne procesy zachodzące w środowisku. Wody opadowe docierające do koron drzew charakteryzowały się normalnym odczynem i lekko podwyższoną mineralizacją (Rys. 100). Po przejściu przez warstwę drzew średnia wartość pH obniżyła się prawie o pół jednostki, a mineralizacja wzrosła niemal trzykrotnie. Takie wody docierają do dna lasu i przenikają w głąb profilu glebowego. Już w warstwie powierzchniowej (do 30 cm) nastąpił nieznaczny wzrost wartości pH roztworów oraz ponad dwukrotny wzrost ich mineralizacji. Roztwory przenikając do głębszych warstw gleby w dalszym ciągu zwiększały wartość pH (na głębokości 100 cm wynosiła ona już 5,6) i zmniejszały wielkość mineralizacji. W roztworach dominowały kationy wapnia i sodu, a wśród anionów jony siarczanowe i chlorkowe (Rys. 71).

Znaczne opady atmosferyczne spowodowały, że poziom wód podziemnych był stosunkowo wysoki. Średni miesięczny stan wód był najwyższy w ostatnich czterech latach badań. W listopadzie 2006 roku lustro wody podziemnej znajdowało się na głębokości 12,39 m i do maja 2007 roku stopniowo się podnosiło, osiągając głębokość 12,11 m. W czerwcu poziom wód gruntowych zaczął się nieznacznie obniżać, jednak ulewne lipcowe deszcze spowodowały zahamowanie tego procesu i w ostatnich czterech miesiącach utrzymywał się on na poziomie 12,15-12,17 m. Na koniec roku hydrologicznego poziom wód gruntowych był o 23 cm wyższy niż na początku roku.

Ogólnie można zatem stwierdzić, że w minionym roku nastąpiło podwyższenie poziomu lustra wody podziemnej względem poprzedniego roku. Zagrożenie wystąpienia suszy gruntowej pojawiło się tylko w pierwszym kwartale roku hydrologicznego.

Jakość wód podziemnych nie odbiegała w znaczącym stopniu od jakości z poprzedniego roku. Wszystkie stężenia badanych jonów mieściły się w zakresie tła chemicznego, wyznaczonego dla obszaru zlewni na podstawie danych z wielolecia.

Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Zdrowia z dnia 29 marca 2007 roku w sprawie jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi, woda z piezometru w Sobolewie ze względu na badane warunki fizykochemiczne nie nadaje się do picia. Parametrem decydującym był w tym przypadku mangan, którego średnie roczne stężenie wyniosło 0,14 mg/dm³ (norma przewiduje 0,05 mg/dm³).

W 2007 roku średni stan dobowy wody w rzece Czarnej Hańczy w punkcie wodowskazowym Sobolewo wynosił 236 cm i był prawie na takim samym poziomie, jak w roku poprzednim. Ponad 50% najczęściej osiąganych stanów wody mieściło się w przedziale 230-239 cm. Wysokie opady w miesiącu lipcu spowodowały gwałtowny wzrost poziomu wody w rzece i pojawienie się stanów dochodzących do 262 cm.

Warunki termiczno-opadowe minionego roku wyraźnie wpłynęły na średni roczny przepływ wód Czarnej Hańczy w Sobolewie. Był on zdecydowanie wyższy (o 0,76 m³/s) niż w roku 2006 i wynosił 1,77 m³/s. W minionym roku hydrologicznym przepłynęło w Sobolewie 55,8 mln m³ wody, czyli o 24 mln m³ więcej niż w roku poprzednim. Jakość tej wody, podobnie jak w poprzednim roku, 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 przemianom, w konsekwencji których jej jakość uległa pewnym zmianom. Tylko w przypadku fosforu ogólnego zmiany te były na tyle istotne, że spowodowały obniżenie klasy czystości - z I w punkcie kontrolno-pomiarowym w Sobolewie, na II w punkcie Ujście. Zmiany te nie wpłynęły jednak na ogólną klasę czystości wody i rzeka opuszczając teren zlewni również odpowiadała III klasie czystości.

Wody powierzchniowe są w określonym związku hydraulicznym z wodami podziemnymi. W odniesieniu do stanów wód Czarnej Hańczy położenie pierwszego zwierciadła wód podziemnych w piezometrze w Sobolewie kształtuje się powyżej stanów rzeki. W minionym roku nie stwierdzono jednak statystycznie istotnej zależności pomiędzy stanami wód podziemnych, a stanami wód Czarnej Hańczy.

Na dobry stan środowiska zlewni badawczej składa się nie tylko wysoka jakość wód powierzchniowych i podziemnych, ale również niski poziom zanieczyszczeń w powietrzu atmosferycznym. Średnie stężenie SO₂ dla roku kalendarzowego wynosiło 0,66 μg/m³ i było niższe prawie dwudziestotrzykrotnie od dopuszczalnego poziomu przyjętego dla ochrony roślin, charakterystycznego dla obszarów parków narodowych. Również zanieczyszczenie powietrza NO2 było niewielka, a średnia roczna jego wartość była ponad pięciokrotnie niższa od dopuszczalnego poziomu określonego ze względu na ochronę zdrowia ludzi. Oba te związki odpowiedzialne są za zakwaszanie opadów atmosferycznych (Malzahn, 1999).

Zmiany przebiegu stężeń dwutlenku azotu i dwutlenku siarki w ciągu roku świadczą, że związki te pochodzą z lokalnych źródeł zanieczyszczenia, jakimi są kotłownie i piece. Wyraźnie uwidocznił się wzrost stężeń dwutlenku azotu i dwutlenku siarki w okresie jesienno-zimowym, co ma związek ze zwiększoną emisją gazów podczas okresu grzewczego. Zjawisko to wyraźnie powtarza się w każdym badanym sezonie, zwłaszcza w przypadku dwutlenku azotu (Rys. 101).

Rys. 101. Stężenia dwutlenku azotu w powietrzu atmosferycznym na powierzchni w Sobolewie

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 powoduje to jednak przekroczeń dopuszczalnych stężeń średniorocznych tych substancji w powietrzu, a tym samym nie zaburza funkcjonowania układów przyrodniczych na terenie zlewni, czy całego Wigierskiego Parku Narodowego. Potwierdzeniem tego są niskie stężenia i ładunki badanych jonów w wodzie opadowej, która wypłukuje zawarte w powietrzu zanieczyszczenia.

W faunie biegaczowatych nie zaszły poważniejsze zmiany w ilości gatunków występujących w badanych środowiskach. W borze bagiennym zmniejszyła się łowność biegaczowatych, natomiast w lesie mieszanym nieznacznie wzrosła, w porównaniu do poprzedniego sezonu. Na obu powierzchniach zdecydowanie dominował ten sam gatunek – Pterostichus niger, który stanowił ponad 65% wszystkich odłowionych biegaczowatych.

Podsumowując uzyskane wyniki badań należy stwierdzić, że obszar zlewni badawczej Stacji Bazowej WIGRY charakteryzuje się dobrym stanem środowiska przyrodniczego. Zaobserwowane zmiany mają przeważnie charakter naturalny i na ogół nie wpływają negatywnie na stan środowiska. Rezultaty prowadzonego monitoringu mogą być bardzo przydatne dla oceny zachowania walorów przyrodniczych obszaru objętego najwyższą formą ochrony w Polsce - parku narodowego, Konwencją Ramsarską skupiającą najcenniejsze obszary wodno-błotne świata oraz Europejską Siecią Ekologiczną Natura 2000.

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