Podnosi się poziom Bałtyku. Naukowiec z UWM tłumaczy, co to oznacza

W ciągu ostatnich 200 lat poziom Bałtyku podniósł się o 23 cm, w tym aż o 17 cm w ciągu półwiecza! Tak wynika z badań prof. Kamila Kowalczyka z UWM. Czy to oznacza, że nasi potomkowie będą plażować w okolicy Elbląga, a Mierzeja Wiślana będzie łachą piachu w wielkiej Zatoce Gdańskiej?

Prof. Kamil Kowalczyk

Zmiany poziomu południowego Bałtyku dla poszczególnych mareografów. Rysunek pochodzi z publikacji prof. Kowalczyka

Dr hab. inż. Kamil Kowalczyk, prof. UWM, kierownik Katedry Geoinformacji i Kartografii na Wydziale Geoinżynierii zajmuje się m.in. numerycznym modelowaniem zjawisk przestrzennych. Jednym z zadań naukowych, które wykonuje, jest opracowanie modeli ruchu skorupy ziemskiej dla Polski.

– Å»eby opracować taki model, trzeba znaleźć punkt odniesienia. Takim punktem jest na przykÅ‚ad poziom morza, ale poziom morza to nie jest coÅ› staÅ‚ego. SwojÄ… pracÄ™ zaczÄ…Å‚em wiÄ™c od ustalenia Å›redniego poziomu morza dla poÅ‚udniowego wybrzeża BaÅ‚tyku – tÅ‚umaczy prof. Kowalczyk.

W poszukiwaniu danych

Ustalenie średniego poziomu morza jest niezwykle trudne. Po pacyficznej stronie Kanału Panamskiego jest on np. o 20 cm wyższy niż po stronie atlantyckiej. Przy wyznaczaniu poziomu morza trzeba więc brać pod uwagę kształt Ziemi oraz efekty wywołane lokalnymi anomaliami geologicznymi i grawitacyjnymi. W dłuższym czasie średni poziom morza może zmienić się także na skutek globalnego ochłodzenia lub też globalnego ocieplenia, np. poprzez topnienie lądolodów. Czy to nas skazuje na zatopienie?

Prof. Kowalczyk przy ustalaniu średniego poziomu morza dla południowego wybrzeża Bałtyku posłużył się danymi z mareografów, czyli punktów pomiarowych. W Polsce jest pięć głównych miejsc pomiarowych południowej części Morza Bałtyckiego: Świnoujście, Kołobrzeg, Ustka, Władysławowo, Gdańsk. Niektóre z nich prowadzą obserwacje od 1811 r. i od tego roku danych do swego opracowania użył profesor. Zamknął je na roku 2015.

– UżyÅ‚em danych mareograficznych miesiÄ™cznych, prowadzonych co najmniej kilkadziesiÄ…t lat, aby bÅ‚Ä…d wyznaczenia trendu byÅ‚ na poziomie 0,1 mm/rok – dodaje profesor.

Ziemia niczym gÄ…bka

Z badań wynikło, że prędkości zmiany poziomu Morza Bałtyckiego dla poszczególnych miejsc są różne. Z wykresu widać, że od 1950 roku zmiany poziomu południowego Bałtyku (względem skorupy ziemskiej) wyraźnie przyspieszyły i wynoszą średnio +1,7 mm/rok. Co w 10 kolejnych latach daje +1,7 cm. Czy zatem w ciągu kolejnych 100 lat poziom Bałtyku podniesie się o 17 cm i woda zaleje Hel, Mierzeję Wiślaną i podejdzie do Elbląga? A co będzie, jak do tego jeszcze stopią się czapy lodowe na biegunach?

– Skorupa ziemska nie jest sztywna, a sama Ziemia jest masÄ… lepko-sprężystÄ… i nie jest wannÄ… – uspokaja prof. Kowalczyk. – Zmiany poziomu mórz i oceanów to naturalny proces ewolucji Ziemi, bo Ziemia jest w ciÄ…gÅ‚ym ruchu. Czasami zmiany skorupy ziemskiej sÄ… mocno widoczne, szczególnie podczas trzÄ™sienia ziemi. Przeważnie jednak odbywajÄ… siÄ™ powoli, w tempie niezauważalnym dla czÅ‚owieka, czego przykÅ‚adem jest ostatnia epoka lodowcowa. Chociaż byÅ‚a 16 tys. lat temu, to nadal oddziaÅ‚uje na skorupÄ™ ziemskÄ…, głównie w ruchu pionowym. Te zmiany noszÄ… nazwÄ™ Glacial Isostatic Adjustment (GIA) – tÅ‚umaczy.

Efekt GIA obrazowo można pokazać na przykładzie gąbki. Jeśli ją ściśniemy, to po zluzowaniu uścisku potrzebuje ona trochę czasu, aby wrócić do pierwotnego kształtu. Zauważmy, że brzegi gąbki wznoszą się dużo wyżej, poza obszar ucisku. Podobnie zachowuje się skorupa ziemska, chociaż materiał, z którego jest zrobiona, jest nieporównywalnie silniejszy, a lód o ciężarze megaton zalegał w północnej Europie i nad Bałtykiem kilka tysięcy lat. Pod jego ciężarem skorupa ziemska zapadała się, a na granicy lodowca podnosiła. Teraz drugie tyle, jak i nie dłużej, Ziemia będzie powoli wracać do stanu pierwotnego. Takie jej zachowanie jest najbardziej widoczne w Ameryce Północnej i Skandynawii. Tam w niektórych miejscach skorupa ziemska podnosi się o centymetr rocznie! Północna część Polski uwolniona od lodowca też podlega temu zjawisku.

Czy Polsce grozi zalanie?

W ostatniej dekadzie obserwujemy jednak przyspieszenie zmian poziomu mórz i oceanów. Niektórzy wieszczą zatopienie znacznej części kontynentów, spowodowane stopieniem się lodów na biegunach pod wpływem ocieplenia się klimatu. Czy mamy się czego obawiać?

– Zmiana poziomu morza nie jest równa dla caÅ‚ej Ziemia. Regionalne zmiany spowodowane sÄ… przede wszystkim zmianami okresowymi wód z wielkich rzek, zmianami zasobów wodnych, co ma szczególny wpÅ‚yw na morza Å›ródlÄ…dowe oraz podnoszenie siÄ™ temperatury. Temperatury na Ziemi rosnÄ… i opadajÄ… okresowo. Obecnie jesteÅ›my w fazie jej wzrostu. PokÅ‚osiem tego jest dopÅ‚yw wód z topniejÄ…cych lodowców do mórz i oceanów – wyjaÅ›nia prof. Kowalczyk.

– Skorupa Ziemi w koÅ„cu zareaguje, bo woda i lód dużo ważą. Tam, gdzie osiadÅ‚y na powierzchni Ziemi lód siÄ™ stopi, tam jej skorupa może siÄ™ podnieść. Tam, gdzie wody przybÄ™dzie, skorupa zacznie osiadać. ChcÄ™ przez to powiedzieć, że jeÅ›li na Ziemi stopi siÄ™ okreÅ›lona objÄ™tość lodu i powstanie okreÅ›lona ilość wody – to w zwiÄ…zku z tym poziom Å›wiatowego oceanu nie podniesie siÄ™ dokÅ‚adnie o ilość stopionego lodu. WÅ‚aÅ›nie dlatego, że gdzieÅ› siÄ™ skorupa ziemska zacznie wypiÄ™trzać, a gdzieÅ› opadać – mówi prof. Kowalczyk.

Ale właśnie od tego, żeby te zjawiska uwidaczniać są m.in. geodeci, tacy jak prof. Kowalczyk, którzy średni poziom morza monitorują z ziemi i satelitów.

Lech Kryszałowicz (UWM)