5.2. Badania dynamiki zmian poziomu wód podziemnych oraz ich wpływu na podmokłe ekosystemy leśne

Prowadzone badania dotyczą określenia zmian poziomu wód podziemnych w środowiskach leśnych, takich jak: sosnowy bór bagienny, świerczyna bagienna, sosnowo-brzozowy las bagienny i ols oraz ich wpływu na stan drzewostanu (przyrosty i zdrowotność drzew) i występowanie rzadkich gatunków roślin, grzybów i zwierząt (Krzysztofiak, red. 2012b).

Do szczegółowych celów prowadzonych badań należy:

- zbadanie różnorodności gatunkowej grzybów, w tym porostów, oraz mszaków i owadów związanych z rosnącymi drzewami w wybranych zbiorowiskach leśnych;

- ocena stanu zdrowotnego wybranych drzew w wytypowanych zbiorowiskach leśnych;

- określenie zakresu zmian poziomu wód gruntowych na powierzchniach badawczych w różnych zbiorowiskach leśnych;

- analiza powiązań zmian poziomu wód gruntowych z występowaniem wybranych grup organizmów oraz stanem zdrowotnym drzewostanu.

Badania wybranych grup organizmów oraz zdrowotności drzew prowadzone były na 16 powierzchniach badawczych (po 4 w sosnowym borze bagiennym, sosnowo-brzozowym lesie bagiennym, świerczynie bagiennej i olsie), na których zainstalowane zostały piezometry. Badania dotyczące określenia aktualnego stanu wybranych drzew zostały przeprowadzone przy wykorzystaniu chlorofilomierzy oraz metody cyfrowych zdjęć hemisferycznych, wykonanych przy użyciu aparatu fotograficznego z obiektywem typu „rybie oko” o kącie widzenia 180°. Dzięki zastosowaniu tej metody możliwe jest określenie struktury zwarcia koron (ażurowości) oraz indeksu powierzchni liściowej - LAI (ang. Leaf Area Index). Na wybranych drzewach zainstalowano dendrometry manualne, zapisując wartość początkową średnicy pnia na wysokości 1,2 m. Taśma pomiarowa dendrometru jest wyskalowana co 0,05πcm i posiada dodatkowo noniusz pozwalający na odczyt z dokładnością 0,01 πcm. Jednostką pomiarową jest π/1 [cm]. Dlatego zmierzona wartość jest bezpośrednio średnicą pnia.

W celu prowadzenia badań zmian poziomu wód gruntowych na każdym stanowisku badawczym zainstalowano piezometr, w którym umieszczono ceramiczny czujnik ciśnienia i rejestrator zmian poziomu wody i temperatury wody. Łącznie zainstalowano 16 piezometrów zlokalizowanych w czterech zbiorowiskach leśnych, po 4 w każdym.

5.2.1. Powierzchnie badawcze

Badania prowadzone są na 16 stanowiskach zlokalizowanych w czterech typach lasów: w sosnowo-brzozowym lesie bagiennym, w sosnowym borze bagiennym, w świerczynie bagiennej oraz w olsie. Na każdym stanowisku zainstalowano piezometr oraz wytypowano i oznaczono po 5 drzew do badań.

Stanowiska w sosnowo-brzozowym lesie bagiennym Thelypteridi-Betuletum pubescentis zlokalizowane zostały zarówno w części północnej Wigierskiego Parku Narodowego, w pobliżu doliny Wiatrołuży (oddz. 20), w jego części środkowej (odz. 129 i dz. ewid. 174), jak i w części południowej, w okolicy jeziora Krusznik (oddz. 217).

Stanowiska w sosnowym borze bagiennym Vaccinio uliginosi-Pinetum zlokalizowane zostały zarówno w części północnej Wigierskiego Parku Narodowego (oddz. 22), w jego części środkowej zachodniej (odz. 111) oraz wschodniej (oddz. 233), jak i w części południowej na Suchym Bagnie (oddz. 276).

Stanowiska w świerczynie bagiennej Sphagno girgensohnii-Piceetum zlokalizowane zostały w środkowej części Wigierskiego Parku Narodowego, od strony zachodniej (oddz. 111, 114 i 121) oraz od strony wschodniej (oddz. 206).

Stanowiska w olsie porzeczkowym Ribo nigri-Alnetum zlokalizowane zostały w części północnej Wigierskiego Parku Narodowego, w pobliżu doliny Wiatrołuży (oddz. 25) oraz w części środkowej zachodniej (odz. 86, 117 i 122).

5.2.2. Wyniki badań

5.2.2.1. Inwentaryzacja organizmów na powierzchniach badawczych

Owady

W trakcie badań na pniach drzew kontrolnych stwierdzono obecność jedynie dwóch gatunków owadów: Agelastica alni i Microbregma emarginatum. Na pomocniczych powierzchniach badawczych stwierdzono obecność jedenastu taksonów owadów. Wszystkie wykazane gatunki są pospolite, a część z nich uważana jest za groźne „szkodniki” lasu.

Grzyby

W trakcie przeprowadzonych badań na 80 okazach drzew , stwierdzono występowanie zaledwie 9 taksonów grzybów makroskopijnych (przedstawicieli grzybów podstawkowych) oraz 29 taksonów porostów. Spośród grzybów makroskopijnych stwierdzono:

Cortinarius semisanguineus - zasłonak purpurowoblaszkowy;

Galerina atkinsoniana - hełmówka mchowa;

Galerina vittiformis - hełmówka rdzawa;

Mycena pseudocorticola - grzybówka niebieskoszara;

Mycena pura - grzybówka fioletowawa;

Mycena speirea - grzybówka cienkotrzonowa;

Ossicaulis lignatilis - lejkownica nadrzewna;

dwa gatunki - Phellinus sp.

Wśród przedstawicieli macromycetes brak jest gatunków chronionych, natomiast znajdują się wśród nich grzyby zamieszczone na „Czerwonej liście grzybów wielkoowocnikowych w Polsce” (Wojewoda, Ławrynowicz 2006). Są to dwa gatunki narażone (kategoria zagrożenia – V), tj.: Mycena pseudocorticola i Ossicaulis lignatilis.

Wśród porostów na badanych drzewach znaleziono cztery gatunki objęte całkowitą ochroną prawną: Imshaugia aleurites, Melanelixia fuliginosa, Parmeliopsis ambigua i Platismatia glauca. Wszystkie są porostami szeroko rozpowszechnionymi w Polsce. Na „Czerwonej liście porostów” (Cieśliński i in. 2003) znajduje się tylko jeden gatunek stwierdzony na badanych drzewach – Graphis scripta, z kategorią NT (bliski zagrożenia). Jest to porost epifityczny, bardzo częsty w całym kraju na gładkiej korze drzew i krzewów liściastych (głownie leszczynie, olszy, bukach, jesionach, grabach i dębach) w zbiorowiskach grądowych, łęgowych, buczynach i dąbrowach.

Ponadto, dwa gatunki można uznać za interesujące. Są to Biatora turgidula i Cliostomum leprosum. Pierwszy z nich jest drobnym, skorupiastym porostem leśnym, rosnącym głównie na murszejącym drewnie, rzadziej na korze sosen. Notowany był przede wszystkim z północno-wschodniej części kraju oraz z gór i pogórza, a tylko pojedyncze stanowiska znaleziono na Pomoru Zachodnim (Fałtynowicz 2003). Jest to przedstawiciel elementu borealno-górskiego. Natomiast Cliostomum leprosum ma jedyne znane stanowiska w Polsce w Wigierskim Parku Narodowym, skąd został po raz pierwszy podany z boru bagiennego nad Czarną Hańczą, blisko Sobolewa.

Mszaki

Flora mchów i wątrobowców przebadanych drzew liczy 51 taksonów mszaków, tj. 13 gatunków wątrobowców oraz 35 gatunków i jednej odmiany mchów, co stanowi 23% brioflory Wigierskiego Parku Narodowego (Wierzcholska i in. 2010). Wykaz stwierdzonych taksonów przedstawia tabela 65.

Tabela 65. Wykaz mchów i wątrobowców epifitycznych w badanych zbiorowiskach leśnych

Spośród stwierdzonych gatunków mszaków 13 gatunków objętych jest ochroną, w tym dwa ochroną ścisłą i 11 ochroną częściową. Dużą grupę wśród nich stanowią mchy leśne, dość rozpowszechnione w całym kraju, które podlegają ochronie głównie ze względu na ograniczenie ich pozyskiwania ze środowiska dla celów przemysłowych. Są to m.in.: Dicranum scoparium, D. polysetum, Eurhynchium angustirete, Hylocomium splendens, Pleurozium schreberi i Thuidium tamariscinum.

Niewielki udział wśród odnotowanych gatunków epifitycznych stanowią taksony zagrożone - stwierdzono występowanie tylko dwóch takich gatunków: Geocalyx graveolens i Ulota crispa. Oba posiadają pojedyncze notowania, na analizowanych forofitach.

Ocena stanu drzew

Wszystkie wytypowane do badań drzewa zostały oznakowane i zainstalowano na nich dendrometry. Jednocześnie dokonano pierwszych, wyjściowych odczytów wielkości średnicy pni. Wyniki tych pomiarów przedstawia tabela 66. Ponadto dla każdego drzewa wykonano po kilka zdjęć hemisferycznych, które w efekcie odpowiednich analiz dostarczą szereg parametrów charakteryzujących strukturę koron badanych drzew (m.in. ażurowość koron w drzewostanach, bezwzględną ilość światła docierającego do dna lasu, a w konsekwencji również indeks powierzchni liściowej - LAI).

Tabela 66. Wartości początkowe średnicy pni badanych drzew (odczyty z dendrometrów)

Poziom wód gruntowych

Na wszystkich 16 powierzchniach badawczych, w 4 typach lasu, na przełomie sierpnia i września 2012 roku zainstalowano piezometry, w których w sposób ciągły dokonywane są pomiary poziomu lustra wody. Dane z rejestratorów sczytywane są regularnie i przenoszone do bazy danych. Na obecnym etapie badań brak jest dostatecznych danych na temat wahania poziomu wód gruntowych w poszczególnych typach lasu, aby można było je korelować z innymi parametrami ekologicznymi.

Literatura

Cieśliński S., Czyżewska K., Fabiszewski J. 2003. Czerwona lista porostów wymarłych i zagrożonych w Polsce. Monographiae Botanicae 91: 13–49.

Fałtynowicz W. 2003. The lichens, lichenicolous and allied fungi of Poland – an annotated checklist. Instytut Botaniki
im. W. Szafera, Polska Akademia Nauk, Kraków, 435 ss.

Krzysztofiak L. (red.), Fałtynowicz W., Panek E., Staniaszek-Kik M., Halama M., Sawoniewicz M., Romański M., Krzysztofiak A., Janecki T., Mackiewicz A. 2012a. Badania organizmów saproksylicznych w różnych ekosystemach leśnych Wigierskiego Parku Narodowego (maszynopis). WPN Krzywe.

Krzysztofiak L. (red.), Fałtynowicz W., Staniaszek-Kik M., Halama M., Sawoniewicz M., Romański M., Krzysztofiak A., Janecki T., Mackiewicz A. 2012b. Badania dynamiki zmian poziomu wód podziemnych oraz ich wpływu na podmokłe ekosystemy leśne Wigierskiego Parku Narodowego (maszynopis). WPN Krzywe.

Wierzcholska S., Plášek V., Krzysztofiak A. 2010. Mszaki Bryophyta. (w:) Krzysztofiak L. (red.), Śluzowce Myxomycetes, grzyby Fungi i mszaki Bryophyta Wigierskiego Parku Narodowego. Przyroda Wigierskiego Parku Narodowego, seria naukowa. Stowarzyszenie „Człowiek i Przyroda”, Suwałki.

Wojewoda W., Ławrynowicz M. 2006. Red list of the macrofungi in Poland. (w:) Mirek Z., Zarzycki K., Wojewoda W., Szeląg Z., (red.). Red list of plants and fungi in Poland. W. Szafer Institute of Botany, Polish Academy of Sciences, Kraków, p. 55–70.

6. Ocena stanu środowiska przyrodniczego zlewni badawczej w roku 2012 - podsumowanie

Rok 2012 był kolejnym okresem, w którym na obszarze zlewni badawczej realizowano zaplanowane programy pomiarowe w zakresie podstawowym, chociaż nie zawsze z zakładanym skutkiem. Po raz pierwszy od początku prowadzenia pomiarów w całym sezonie nie zebrano odpowiedniej ilości roztworów glebowych do wykonania analiz fizyczno-chemicznych. Jedną z przyczyn tego była zapewne niewielka ilość opadów atmosferycznych, a tym samym intensywniejsze przechwytywanie wód opadowych przez rośliny. Wyniki uzyskane w poszczególnych programach pomiarowych nie wskazują na drastyczne zmiany w środowisku, które mogłyby pogorszyć stan środowiska przyrodniczego zlewni. Większość badanych parametrów fizyczno-chemicznych była na podobnym poziomie, co w latach poprzednich i nie stanowiła widocznego zagrożenia dla środowiska. Wyniki te potwierdzają fakt, że zmiany obserwowane w przyrodzie spowodowane zostały czynnikami innymi, niż zanieczyszczenie środowiska.

Zarówno z wyników uzyskanych w poprzednich latach, jak i w 2012 roku wynika, że wielkość ładunków oraz stężeń badanych jonów, m.in. takich jak: siarczanów, azotanów, fosforanów, chlorków, wapnia, potasu czy sodu, jest niewielka i nie powinna stanowić zagrożenia dla żyjących tu organizmów. Powietrze atmosferyczne jest czyste, a stężenia w nim dwutlenku azotu czy dwutlenku siarki są wielokrotnie niższe od poziomu dopuszczalnego w Polsce. Również stężenia innych jonów w powietrzu są nieznaczne, o czym świadczą niskie zawartości badanych pierwiastków w opadach atmosferycznych, które „wymywają” z powietrza zanieczyszczenia czy w plechach porostów, które pochłaniają wszystkie składniki powietrza całą swoją powierzchnią. Podobnie właściwości fizyczno-chemiczne wód podziemnych wskazują na ich wysoką jakość, która nie odbiega od ogólnej charakterystyki wód w utworach czwartorzędowych i świadczy o niewielkim oddziaływaniu lokalnych źródeł zanieczyszczeń.

Trochę inaczej przedstawia się sytuacja jakości wód Czarnej Hańczy, która powyżej obszaru zlewni badawczej przepływa przez miasto Suwałki i odbiera oczyszczone ścieki z miejskiej oczyszczalni ścieków. Jakość wód tej rzeki w dużym stopniu uzależniona jest od ilości i jakości odprowadzanych do niej ścieków. W latach 1993-1995 dokonano modernizacji suwalskiej oczyszczalni i rozbudowano ciąg technologiczny części ściekowej, wprowadzając biologiczną defosfatację (z okresowym wspomaganiem chemicznym), nitryfikację i denitryfikację. Według obowiązującego do stycznia 2017 roku pozwolenia wodnoprawnego, minimalny procent redukcji zanieczyszczeń w ściekach oczyszczonych wynosić ma co najmniej: 90% BZT₅, 75% ChZT, 85% azotu ogólnego, 90% fosforu ogólnego i 90% zawiesin. Stężenia substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego, występujące w oczyszczonych ściekach komunalnych, nie mogą aktualnie przekraczać: 10 mg N-NH₄/dm³, 30 mg N-NO₃/dm³, 0,06 mg Hg/dm³ (wartość średnia dobowa), 0,5 mg Ni/dm³, 0,5 mg Pb/dm³, 0,1 mg As/dm³. Korzystne zmiany jakości wód Czarnej Hańczy potwierdzają wyniki badań uzyskane na wejściu do zlewni badawczej - Sobolewo, jak i wyjściu z niej - stanowisko Ujście. Poza zasadowością ogólną wszystkie badane parametry fizyczno-chemiczne (wapń, chlorki, pH, przewodność, tlen, amoniak, azotany, fosforany, siarczany, magnez, temperatura i BZT₅) na obu stanowiskach zawierała się w I klasie czystości (w poprzednim roku tylko połowa tych parametrów była na obu stanowiskach w I klasie czystości).

Analizując wielkości zanieczyszczenia środowiska przyrodniczego zlewni badawczej z dużym prawdopodobieństwem można przyjąć, że czynnik ten nie decyduje, lub decyduje tylko w niewielkim stopniu i to lokalnie, o zmianach zachodzących w środowisku. Na tle tak niewielkiego zanieczyszczenia środowiska należy zatem szukać innych przyczyn zmian zachodzących w biocie grzybów oraz florze i faunie zlewni.

Już wcześniejsze obserwacje przyrodnicze wskazywały, 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 organizmów, zwłaszcza na początku sezonu wegetacyjnego, decyduje o ich różnorodności gatunkowej, liczebności, sukcesie rozrodczym oraz kondycji. Biorąc pod uwagę dane meteorologiczne ze stacji synoptycznej w Suwałkach stwierdzamy, że w ciągu ostatnich 30 lat średnia temperatura powietrza w lipcu wzrastała o 0,11 ^oC/rok, w sierpniu o 0,09^oC/rok, zaś w styczniu o 0,1^oC/rok (Górniak 2009). Zmiany temperatury powietrza mają wpływ na długość sezonu wegetacyjnego. W latach 1976-2008 ulegał on stopniowemu wydłużaniu, osiągając przeciętną wartość 197 dni, a jego zmienność była dość duża, bo od 167 do 228 dni. W ostatniej dekadzie długość okresu wegetacyjnego wahała się od 171 dni w 2003 r. do 233 dni w 2008 r., a średnia długość wynosiła 199 dni (wg danych z Sobolewa). Tak, jak zmienność niektórych parametrów klimatycznych zarówno w wymiarze przestrzennym jak i czasowym nie jest niczym nadzwyczajnym, to tempo tych zmian zasługuje już na szczególną uwagę.

Warunki pogodowe, a zwłaszcza zjawiska ekstremalne, odgrywają bardzo istotną rolę w przyrodzie. Temperatura powietrza i opady atmosferyczne w największy i najbardziej widoczny sposób wpływają na stan przyrody i zachodzące w środowisku zjawiska. Temperatura, zwłaszcza w okresie wczesnowiosennym, ma duże znaczenie dla wilgotności gleby, a tym samym dla rozwoju młodych roślin. W minionych latach na terenie zlewni badawczej często obserwowano zjawisko zanikania pokrywy śnieżnej na skutek podwyższonej temperatury powietrza w ciągu dnia. Woda z roztopionego śniegu szybko spływała po jeszcze zamarzniętej ziemi, wpadając do rzeki i obniżeń bezodpływowych lub parowała. W konsekwencji już wiosną w wielu miejscach gleba była przesuszona. Wysokie temperatury powietrza w okresie kwitnienia wielu gatunków roślin powodowały skrócenie (przyspieszenie) okresu ich rozwoju, a tym samym skrócenie okresu dostępności pokarmu (pyłku, nektaru) dla licznych gatunków owadów. Niskie opady atmosferyczne sprawiały, że poziom wód w małych zbiornikach wodnych oraz bezodpływowych zagłębieniach terenu, zasilanych wodami opadowymi, był bardzo niski, a woda z nich szybko wyparowywała. Wszystko to znacząco, negatywnie wpływało na rozwój organizmów, zwłaszcza wodnych i wodno-lądowych.

W 2012 roku średni poziom lustra wód podziemnych obniżył się, i to zarówno w skali roku, jak i poszczególnych miesięcy. Taka sytuacja pojawiła się na skutek niskich opadów atmosferycznych, i to drugi rok z rzędu, które osiągnęły wartość 582,2 mm. Była to wielkość o 9 mm niższa od przeciętnych z wielolecia 1971-2000 i aż o 34 mm niższa od przeciętnej z ostatnich 10 lat.

Tak jak w poprzednich latach, w ciągu całego roku 2012 występowało też zagrożenie suszą gruntową. Stany wód na Czarnej Hańczy wykazywały w dalszym ciągu tendencję do obniżania się - w 2012 roku średni roczny stan wody obniżył się do 225 cm i był to najniższy stan od początku istnienia posterunku wodowskazowego, tj. od roku 1997. Zdecydowanie zwiększył się udział stanów w najniższym przedziale, czyli 220-229 cm, z 67% w roku poprzednim do 85% oraz wystąpiły bardzo niskie stany wody, w przedziale od 210 do 219 cm (stanowiły one 5% stanów).

Niedostatek wody widoczny był również w środowisku leśnym. Docierający do powierzchni koron drzew opad atmosferyczny jest częściowo zatrzymywany przez drzewa. W minionym roku hydrologicznym drzewostan zlewni badawczej zatrzymał średnio 33,6% opadów atmosferycznych. W poszczególnych miesiącach intercepcja podokapowa wahała się od 13,8% (kwiecień) do 76,2% (marzec) wód opadowych. Niskie wartości opadów atmosferycznych, brak opadów intensywnych oraz znacząca intercepcja opadów w niektórych miesiącach powodowała, że gleba leśna była przesuszona. Wszystko to sprawiało, że drzewostan sosnowo-świerkowy zlewni badawczej posiadał bardzo niekorzystny bilans wodny. W ciągu całego sezonu wegetacyjnego ilość wody w glebie była niewielka, a gleba w głównej strefie korzeniowej drzew (15-50 cm) z reguły mocno przesuszona. Taka sytuacja spowodowała, że nie można było uzyskać odpowiedniej ilości roztworów glebowych do badań fizyczno-chemicznych.

Drzewostan sosnowo-świerkowy, a zwłaszcza świerki, powodują zakwaszenie wód. W minionym roku hydrologicznym średnia wartość pH opadów pod okapem drzew wynosiła 5,93 i była o 0,83 jednostki wyższa, niż w poprzednim roku. Najniższe wartości pH odnotowano w grudniu (5,18), najwyższe zaś w wodach opadowych z kwietnia (7,31).

Wyniki badań wód opadowych i opadu podkoronowego ukazują pewne procesy zachodzące w środowisku. Wody opadowe docierające do koron drzew charakteryzowały się normalnym odczynem - pH 5, 43 i bardzo silną przewodnością elektrolityczną - 10,7 mS/m. Po przejściu przez warstwę drzew odczyn opadu był nadal normalny, ale jego średnia wartość wzrosła do 5,93, a przewodność obniżyła się do 8,6 mS/m. Wody przechodzące przez korony drzew spłukują zgromadzony na powierzchni liści pył, zawierający liczne pierwiastki oraz wymywają niektóre jony z liści. Pewne pierwiastki są absorbowane z opadów przez korony drzew. Zjawisko to jest bardzo złożone i zależy od wielu czynników, m.in. od gatunku drzewa, powierzchni aparatu asymilacyjnego, trofii siedliska, reakcji jonowymiennych czy wielkości opadów atmosferycznych i ich zanieczyszczenia. W skali całego minionego roku opady po przejściu przez warstwę koron drzew zostały wzbogacone prawie we wszystkie badane jony - jedynie jonów wodorowych było mniej w opadzie podkoronowym.

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, dwutlenku siarki i innych zanieczyszczeń. Nie powoduje to jednak przekroczeń dopuszczalnych stężeń średniorocznych tych substancji w powietrzu, a tym samym nie zaburza funkcjonowania układów przyrodniczych na terenie zlewni. Potwierdzeniem tego są niskie stężenia i ładunki badanych jonów w wodzie opadowej, która wypłukuje zawarte w powietrzu zanieczyszczenia, niewielkie stężenia badanych pierwiastków w plechach porostów czy brak istotnego pogorszenia się stanu drzewostanów.

Wyniki uzyskane dla terenu zlewni badawczej w 2012 roku z poszczególnych programów pomiarowych potwierdzają, że największy wpływ na środowisko przyrodnicze zlewni mają warunki pogodowe. To stwierdzenie zgodne jest z „Oceną wpływu zmian klimatu na różnorodność biologiczną oraz wynikające z niej wytyczne dla działań administracji ochrony przyrody do roku 2030” opublikowaną przez Generalną Dyrekcję Ochrony Środowiska (Bartosz i in. 2012). Z opracowania tego wynika, że „kluczowy wpływ na gatunki i siedliska w perspektywie najbliższych lat będzie miała intensyfikacja ekstremalnych zjawisk pogodowych takich jak gwałtowne, ulewne opady, porywiste wiatry, powodzie czy długotrwale utrzymujące się okresy bezopadowe, połączone z wysokimi temperaturami i występującymi w ich efekcie suszami”.

Zmiany, jakie obserwujemy w klimacie zlewni badawczej mogą bezpośrednio wpływać na różne gatunki organizmów, np. powodując skrócenie lub wydłużenie okresu wegetacji lub pośrednio, np. poprzez skrócenie okresu odpowiedniego do żerowania czy rozwoju. Zmiany klimatyczne mogą także wpłynąć na uaktywnienie się lub zwiększenie intensywności czynników, które niekorzystnie będą oddziaływały na gatunki i siedliska, a w konsekwencji na doprowadzić do zachwiania równowagi w ekosystemach. Autorzy „Oceny wpływu zmian klimatu na różnorodność biologiczną ...” jako przykładowe czynniki klimatyczne mogące mieć znaczący wpływ na przyrodę podają m.in.: liczbę dni z temperaturą ujemną, liczbę dni upalnych z temperaturą powyżej 30°C, długość okresów bezopadowych, długość okresu wegetacyjnego, wielkość opadów czy wysokość i okres zalegania pokrywy śnieżnej.

Skutki w przyrodzie, jakie mogą wywołać zmiany klimatyczne, z reguły można przewidzieć. Mogą to być przykładowo: wzrost eutrofizacji wód i deficytu wilgoci w glebie i związane z tym pogorszenie warunków życia niektórych organizmów, obniżenie poziomu wód powierzchniowych i podziemnych, a w konsekwencji zanikanie małych zbiorników wodnych będących miejscem rozrodu i występowania licznych gatunków roślin i zwierząt, zmniejszenie zasięgu i czasu trwania wiosennych zalewów dolin rzecznych - wpływające na występowanie gatunków wodno-błotnych czy gwałtowne zmiany w siedliskach leśnych związane z silnymi wiatrami. Najczęściej wiemy, że możemy się ich spodziewać, ale nie znamy dokładnej granicy odporności przyrody na te czynniki. Mogą być jednak i takie skutki, które trudne są do przewidzenia, jak chociażby presja gatunków obcych i inwazyjnych, które mogą wypierać nasze rodzime gatunki oraz przekształcać całe siedliska. Wydaje się, że zmiany klimatyczne są jednym z głównych czynników odpowiedzialnych za inwazje gatunków obcych geograficznie. Na poziomie globalnym inwazyjne gatunki obce są powszechnie uważane (np. w Konwencji o różnorodności biologicznej) za jedno z największych zagrożeń dla różnorodności biologicznej, ustępujące pod względem ważności tylko utracie i degradacji siedlisk. Pomimo tego problem ten w Polsce jest nadal niedoceniany, co ma swój wyraz również w programach ZMŚP.

Na terenie zlewni badawczej i w jej otulinie występują siedliska przyrodnicze, które wykazują wysoką wrażliwość na zmiany klimatu, m.in. torfowiska przejściowe i trzęsawiska (kod 7140) czy górskie i nizinne torfowiska zasadowe o charakterze młak, turzycowisk i mechowisk (7230). Są to przede wszystkim siedliska hydrogeniczne o bardzo dużej wrażliwości na wszelkie zaburzenia stosunków wodnych. Według Bartosza i in. (2012) na te siedliska będą oddziaływały takie czynniki, jak: długotrwałe okresy bezdeszczowe, zwiększona frekwencja upałów, krótszy czas zalegania i mniejsza wysokość pokrywy śnieżnej. To może doprowadzić do zmniejszenia uwodnienia siedlisk, powodując nasilenie procesu murszenia hydrogenicznych utworów glebowych oraz mineralizacji materii organicznej i uwalnianie związków biogennych. W konsekwencji następuje eutrofizacja środowiska, zanik charakterystycznych gatunków, ekspansja roślin nitrofilnych oraz powolne zarastanie obszaru roślinnością krzewiastą i drzewiastą. Taki scenariusz jest prawdopodobny dla całego obszaru Natura 2000 „Ostoja Wigierska”, w granicach którego znajduje się przeważająca część zlewni badawczej Stacji Bazowej WIGRY. Według autorów wspomnianego już wyżej opracowania (Bartosz i in. 2012) „Ostoja Wigierska” została zaliczona do grupy obszarów „naturowych” o wysokim stopniu zagrożenia zmianami klimatycznymi ze względu na przedmiot ochrony. Można zatem przyjąć, że wszystkie siedliska i gatunki zależne od warunków wilgotnościowych są na tym terenie wysoce zagrożone. Należą do nich wszystkie torfowiska oraz rośliny torfowisk i podmokłych łąk, jak: fiołek torfowy Viola epipsila, wątlik błotny Hammarbya paludosa, wyblin jednolistny Malaxis monophyllos czy brzoza niska Betula humilis.

Wyniki uzyskane z programów pomiarowych ZMŚP, zarówno z lat poprzednich jak i z ostatniego roku, w większości przypadków nie wskazują na istotne zagrożenia dla środowiska przyrodniczego zlewni badawczej. Ogólnie należy stwierdzić, że obszar zlewni charakteryzuje się dobrym stanem środowiska, a obserwowane zmiany mają przeważnie charakter naturalny i na ogół nie wpływają negatywnie na stan przyrody. Niemniej jednak występują zjawiska, które w bliższej lub dalszej perspektywie mogą negatywnie oddziaływać na środowisko przyrodnicze zlewni i całego obszaru Natura 2000 „Ostoja Wigierska”, w tym Wigierskiego Parku Narodowego. W pierwszej kolejności należy do nich ekspansja inwazyjnego gatunku rośliny obcego pochodzenia, jakim jest niecierpek gruczołowaty Impatiens glandulifera. Jest to roślina pochodząca z subtropikalnych zachodnich i środkowych obszarów Himalajów, Kaszmiru i Nepalu, gdzie rośnie na wysokościach od 1800 do 3000 m n.p.m. Do Europy została przywieziona jako roślina ozdobna i miododajna w 1839 roku. U nas osiąga nawet 3 m wysokości, a jedna roślina wytwarza średnio 337 torebek nasiennych, w których znajduje się średnio ponad 3000 nasion. Dojrzałe torebki pękają i są zdolne wyrzucić nasiona na odległość nawet 7 metrów. Niecierpek gruczołowaty stanowi poważne zagrożenie dla rodzimych gatunków roślin, wypierając je z ich siedlisk. W ostatnich latach gatunek ten rozprzestrzenił się niemal wzdłuż całej Czarnej Hańczy, zajmując coraz większe obszary zlewni badawczej i zagrażając m.in. stanowiskom cennego gatunku jakim jest fiołek torfowy. Szczegółowa inwentaryzacja niecierpka na terenie zlewni pozwoliła na opracowanie działań mających na celu znaczące ograniczenie lub nawet całkowitą eliminację populacji niecierpka gruczołowatego. Korzystając z Instrumentu Finansowego LIFE+ UE w 2013 roku rozpoczyna się pięcioletni program usuwania tego gatunku z całej doliny Czarnej Hańczy, co powinno znacząco ograniczyć najistotniejsze obecnie zagrożenie dla rodzimej przyrody zlewni.

W dalszej perspektywie istotne zagrożenie dla środowiska przyrodniczego zlewni badawczej może stanowić deficyt wody. Obniżanie się poziomu wód podziemnych oraz niewielkie opady atmosferyczne, a co za tym idzie przesuszenie gleby leśnej oraz torfowisk, mogą spowodować niekorzystne, trudno odwracalne zmiany w środowisku. Obserwowane nasilanie się negatywnych czynników, związanych ze zmianami klimatu, wydaje się na razie nie wpływać w sposób istotny na przyrodę, ale przy zachowaniu takich kierunków zmian już w następnych latach może dojść do utraty niektórych wartości przyrodniczych. W tym kontekście ważne staje się nasilenie obserwacji zmian stanów wód podziemnych w środowiskach zależnych od wody oraz badanie wpływu tych zmian na przyrodę. Dostrzegając ważność takich działań, na terenie zlewni badawczej oraz w jej otulinie, wytypowane zostały powierzchnie badawcze na siedliskach ekosystemów hydrogenicznych, w których prowadzony jest monitoring dynamiki zmian poziomu wód podziemnych.

Rezultaty uzyskiwane zarówno w ramach monitoringu zintegrowanego, jak i innych programów specjalistycznych mogą być bardzo przydatne dla oceny zachowania walorów przyrodniczych obszaru objętego najwyższą formą ochrony w Polsce - parku narodowego, Konwencją Ramiarską skupiającą najcenniejsze obszary wodno-błotne świata oraz Europejską Siecią Ekologiczną Natura 2000.

Literatura

Bartosz R., Bukowska M., Chylarecki P., Ignatowicz A., Puzio A., Wilińska A. 2012. Ocena wpływu zmian klimatu na różnorodność biologiczną oraz wynikające z niej wytyczne dla działań administracji ochrony przyrody do roku 2030. GDOŚ Warszawa, 93.

spis treści