Badania i obserwacje geologiczne wskazują na narastanie procesów niszczenia polskiego wybrzeża. Głównymi czynnikami sprawczymi są wzrost poziomu morza, a przede wszystkim okresowy wzrost siły i częstotliwości sztormów.
Strefa brzegowa — obszar wzajemnego oddziaływania lądu i morza — jest niezwykle ważna przyrodniczo i gospodarczo, a jednocześnie niezwykle czuła na wszelkie zmiany, naturalne i antropogeniczne. Nasilanie się w ostatnich dekadach procesów erozji brzegu powoduje konieczność podjęcia pilnych decyzji o zakresie i sposobach działań ochronnych. Jednocześnie rośnie presja na gospodarcze wykorzystanie strefy brzegowej. Do racjonalnego gospodarowania i zarządzania strefą brzegową konieczne są wiarygodne prognozy trendów rozwojowych wybrzeży. Z kolei w celu przedstawienia takich prognoz konieczne jest poznanie podstawowych wskaźników, między innymi procesów geodynamicznych i ich zróżnicowania, wynikającego z budowy geologicznej. Inaczej mówiąc - niezbędna jest wiedza o geologicznych uwarunkowaniach rozwoju i zagospodarowania strefy brzegowej morza.
Niszczony brzeg klifowy - wybrzeże zachodniopomorskie
Procesy i zjawiska kształtujące współczesny obraz środowiska są generowane przez wiele wzajemnie powiązanych czynników, takich jak: budowa geologiczna, geomorfologia, zjawiska klimatyczne, warunki hydrologiczno-hydrodynamiczne, zasoby biotyczne środowiska, typ, sposób zagospodarowania i wykorzystywania strefy brzegowej. W dynamicznym obrazie strefy brzegowej żaden z tych czynników nie posiada jednoznacznego i długotrwałego priorytetu, żaden z nich też nie może być rozpatrywany, analizowany i interpretowany bez uwzględnienia pozostałych. Strefę brzegową Bałtyku należy uważać za rejon wyraźnego konfliktu pomiędzy rozwojem gospodarczym, a zachowaniem naturalnego krajobrazu i istniejących tu geosystemów.
Nisze abrazyjne na brzegu kilfowym
Długość polskiego wybrzeża morskiego wynosi 498 km (bez linii brzegowej Zalewów Wiślanego i Szczecińskiego). Strefa brzegowa, podobnie jak północna Polska, zbudowana jest z osadów czwartorzędowych. W obrębie wysoczyzn dominują plejstoceńskie gliny, iły i piaski osadzone przez lądolody i ich wody roztopowe, a na nizinach przeważają rzeczne i jeziorne mułki i piaski wieku holoceńskiego. Tylko lokalnie na zachodnim wybrzeżu Zatoki Gdańskiej występują mioceńskie piaski i mułki.
Na początku holocenu, około 11-10 tys. lat temu, poziom południowego Bałtyku był o ok. 50 m niższy od współczesnego, a linia brzegowa położona była 20-100 km dalej na północ od dzisiejszych wybrzeży. Na skutek podnoszenia się poziomu morza, około 5-4 tys. lat temu ukształtowała się linia brzegowa zbliżona do dzisiejszej, a poziom morza był nieznacznie niższy od współczesnego.
W XX wieku średni poziom morza na polskim wybrzeżu wzrastał średnio w tempie około 1,5 mm na rok. Zmiany te nie zachodzą jednak w stałym tempie. Przyspieszone tempo wzrostu poziomu morza występowało na przełomie wieków XIX i XX oraz w drugiej połowie XX wieku. Średni roczny poziom morza w Gdańsku w latach 1886-1906, aproksymowany trendem liniowym, wzrastał w tempie 4,3 mm/rok, a w latach 1970-1990 rósł nawet 5,7 mm/rok. W pierwszej połowie XX wieku średnie roczne poziomy morza wahały się wokół średniej długookresowej i nie wykazywały trendu wzrostowego. Również na przełomie XX i XXI wieku wystąpiło spowolnienie trendu wzrostowego. W Gdańsku w latach w latach 1920-1940 występował trend ujemny, zgodnie z którym średni poziom morza obniżał się w tempie 2,1 mm/rok. W latach 1990-2005 średni roczny poziom morza rósł w tempie 1,5 mm/rok, czyli znacznie wolniej niż w latach 1950-1990, a szczególnie w latach 1970-1990.
Średnie roczne poziomy morza w Gdańsku w latach 1886–2005. Linia czerwona – trend liniowy, linia niebieska – zmiany poziomu morza aproksymowane wielomianem 6 stopnia
Znacznie groźniejsze niż wzrost średniego poziomu morza są spiętrzenia sztormowe, gdy poziom morza w czasie kilku godzin może wzrosnąć do 1-1,5 m powyżej poziomu średniego. Spiętrzenia wód w połączeniu z falami sztormowymi prowadzi do katastrofalnych zniszczeń na wybrzeżu. Okresowe nasilanie się tych zjawisk powoduje intensyfikację procesów erozji wybrzeży południowego Bałtyku i wzrostu zagrożeń powodziami sztormowymi niektórych, nisko położonych części wybrzeży.
Zmiany poziomu morza w Pucku w czasie sztormu 14.01.1993 r.
Typy polskich wybrzeży
Biorąc pod uwagę geomorfologię (ukształtowanie terenu) i budowę geologiczną wyróżnia się trzy zasadnicze typy wybrzeży: klify o łącznej długości ok. 108,5 km, wybrzeża wydmowo-mierzejowe o łącznej długości ok. 331 km oraz wybrzeża nizinne (wydmowo-aluwialne) o długości ok. 58,5 km.
Typy wybrzeży bałtyckich
Na wybrzeżach klifowych występują różnego typu ruchy masowe i związane z tym zagrożenia. Obrywy dominują na klifach zbudowanych z gliny zwałowej, zsuwy i osypiska przeważają na klifach zbudowanych z osadów piaszczystych. Typowe osuwiska występują na klifach o złożonej strukturze geologicznej, gdzie dominującą rolę grają warstwy ilaste, będące powierzchnią poślizgu dla warstw leżących wyżej.
Zniszczenia poczynione przez sztorm w klifie w Gdyni-Orłowie. Fot. L.eszek Zaleszkiewicz
Wśród mierzei wyróżnia się mierzeje stabilne i agradujące oraz mierzeje transgredujące.
Mierzeje stabilne i agradujące rozwijają się w rejonach o dużych dostawach osadów piaszczystych (rejony ujść dużych rzek, erodowanych piaszczystych osadów plejstoceńskich na brzegu lub też w podbrzeżu – np. Mierzeje Wiślana i Świny). Następuje tutaj przyrost zarówno podwodnej części mierzei, jak i rozwój wydm.
Mierzeje transgredujące rozwijają się w obszarach deficytu osadów piaszczystych. Na przedpolu takich mierzei występują często wychodnie osadów lagunowych (np. mierzeje Jamna, Bukowa, północno-zachodnia część Półwyspu Helskiego). Deficyt piasku może wynikać z braku osadów źródłowych lub zdecydowanej przewagi tranzytu - wzdłużbrzegowego transportu osadów.
Wybrzeża aluwialne odznaczają się bardzo nisko położonym zapleczem (<1 m n.p.m.), brakiem osłony wydmowej oraz osadów piaszczystych na dnie i dominującymi procesami erozji dna i brzegu.
Niszczenie (abrazja i powodzie)
Poważne zagrożenia związane są ze zjawiskami osuwiskowymi na klifach, gdzie zasięg osuwiska może sięgać 50-100 m w głąb lądu, jak też z erozją niskich i wąskich mierzei, które łatwo mogą być przerwane w czasie sztormów. Nisko położone obszary zaplecza mierzei w takim wypadku zagrożone są powodziami sztormowymi. Podobne zagrożenia powodziowe istnieją też na zapleczu mierzei relatywnie stabilnych – szerokich, z wysokimi wałami wydmowymi. Powodzie mogą wystąpić w przypadku wysokich stanów wody spowodowanych spiętrzeniami sztormowymi i barycznymi, dochodzącymi maksymalnie do 2 m ponad średni poziom morza, kiedy dochodzi do wlewów wód morskich do zalewów i jezior przybrzeżnych.
Na całym odcinku polskiego wybrzeża Bałtyku 55% brzegu podlega procesom intensywnego niszczenia. Prognoza zmian w strefie brzegowej wskazuje na stałe narastanie procesów abrazji wynikających zarówno z przyczyn naturalnych, jak i antropogenicznych. Dotychczas stabilne, akumulacyjne odcinki brzegu ulegają stopniowemu przekształceniu w brzeg abradowany. Tendencji tej próbuje się przeciwdziałać przez stosowanie różnego typu zabudowy hydrotechnicznej. Przynosi to jedynie krótkotrwałe działania pozytywne. Na dłuższą skalę zabudowa ta zakłóca utrzymywanie równowagi lito- i morfodynamicznej i w efekcie intensyfikuje procesy niszczenia brzegów.
Zagrożone zejście na plażę – klif w Rewalu
Brzegi wydmowo-mierzejowe są obecnie niszczone na prawie 60% swej długości. Mogą one utracić rolę barier osłaniających ląd przed wlewami wód morskich i odmorskimi powodziami, sięgającymi w głąb nisko położonego zaplecza brzegu. Obserwuje się również nasilenie procesów abrazji na wielu odcinkach wybrzeży klifowych. Zaobserwowano uaktywnianie się zboczy wysoczyznowych, znajdujących się dotąd poza zasięgiem oddziaływania morza; w wielu miejscach widoczne są obecnie odcinki klifu w inicjalnej fazie rozwoju.
Intensywnie niszczone są brzegi klifowe o łącznej długości 108,5 km. Klify aktywne lub pozostające w chwilowej stabilizacji stanowią 74,2% całkowitej długości tego typu brzegu. Jedynie na 25% długości (ok. 28 km) klify są obecnie stabilne, lecz i tu mogą rozwijać się w najbliższej przyszłości procesy abrazji i ruchy masowe.
Zabudowa ochronna (gabiony) klifu w Trzęsaczu – ochrona resztek ruin kościółka z XVI w.
Wyniki badań jednoznacznie wskazują na ujemny bilans materiału piaszczystego w strefie brzegowej. Brak dostatecznej ilości materiału piaszczystego powoduje zanik rumowiska tranzytowego i osłabienie, a nawet niszczenie systemu rew. Materiał okruchowy wynoszony jest poza strefę brzegową, a istniejące rewy ulegają rozmywaniu, co prowadzi do odsłonięcia i erozji macierzystego podłoża na międzyrewiu. Plaże w wielu miejscach uległy znacznemu zwężeniu, maleje również miąższość osadów plaży. Są one silnie okresowo rozmywane. Podcinane są również nadmorskie wały wydmowe, które ponadto ulegają wzmożonym procesom deflacji (rozwiewania), co powoduje stałe zmniejszanie się ich wysokości, i w efekcie przerywanie ciągłości wałów. W zależności od budowy geologicznej podłoża różne odcinki wybrzeża reagują z różną szybkością na zmiany warunków hydrodynamicznych.
Zmiany linii brzegowej polskiego wybrzeża Bałtyku zachodzą w sposób ciągły i z różną intensywnością. Powodują one, iż ten przestrzennie i czasowo zróżnicowany układ akumulacyjno-abrazyjny staje się niezmiernie istotnym — o ile nie najważniejszym — elementem tworzenia podstaw zintegrowanego i zrównoważonego rozwoju gospodarczego polskiej strefy brzegowej.
mgr Ryszard Dobracki
Państwowy Instytut Geologiczny, Oddział Pomorski
prof. dr hab. Szymon Uścinowicz
Państwowy Instytut Geologiczny, Oddział Geologii Morza
