Temperatura wody na rzece Spitsbergen rośnie szybciej niż oczekiwano

Badania przeprowadził przed laty zespół hydroklimatologów w składzie: Marta Majerska (doktorantka), profesor Marzena Osuch i dr Tomasz Wawrzyniak, którzy badają obieg wody w dorzeczach w pobliżu Polskiej Stacji Polarnej Hornsund, na południowy zachód od Spitsbergenu.

Wyniki jego najnowszych badań opublikowane w czasopiśmie Nauka o środowisku całkowitympokazują, że reżim termiczny zlewni Fuglebekken jest wrażliwy na trwające zmiany klimatyczne. „Rejon Arktyki jest szczególnie narażony na skutki zmian klimatycznych, a obserwacja temperatur wody w potokach arktycznych dostarcza cennych informacji na temat procesów tam zachodzących” – podkreślają badacze w rozmowie z PAP – Nauka w Polsce.

Reżim termiczny to charakterystyczny, rytmiczny przebieg temperatury wody w rzece w ciągu całego roku, ustalony na podstawie wieloletnich obserwacji. „W przypadku badanych przez nas rzek arktycznych reżim ten wykazuje dużą zmienność sezonową i wieloletnią. Na temperaturę wody w rzekach wpływają czynniki meteorologiczne i hydrologiczne, a także rodzaj zasilania rzeki. Należy też pamiętać, że rzeki są tu aktywne tylko podczas stosunkowo krótkiego lata, np. Fuglebekken jest zwykle aktywny od czerwca do września” – wyjaśniają.

Naukowcy przeanalizowali zmienność obserwowanych temperatur wody zebranych w okresach letnich 2012–2022 dwiema metodami (w tym uczeniem maszynowym). Ich badania opierały się na stałym monitoringu meteorologicznym prowadzonym w Polskiej Stacji Polarnej Hornsund oraz wieloletnich badaniach hydrologicznych prowadzonych w sezonie letnim.

Wyniki przeprowadzonych analiz wskazują, że temperatura gleby i nasłonecznienie są najściślej powiązane z temperaturą wody w rzece Fuglebekken, co nie zaskoczyło badaczy.

„Nie spodziewaliśmy się jednak tak dużych wzrostów temperatury wody, która na koniec czerwca w latach 2005-2022 wyniosła aż +6,0°C. Wczesne topnienie śniegu oraz wyższe temperatury powietrza i gleby, które prowadzą do wzrostu temperatury wody w strumieniach, niewątpliwie mają ogromny wpływ na ekosystemy Arktyki” – podkreślają naukowcy.

Uzyskane wyniki wykazały istotny statystycznie wzrost temperatury wody w sezonie letnim. „Zmiany te wahają się od 0,5 do 3,5°C na dekadę. Największy wzrost temperatury wody odnotowano w drugiej połowie czerwca, co było związane z wcześniejszymi roztopami śniegu. W drugiej połowie lipca i sierpnia, podczas niskich przepływów, wzrost temperatury wody wiąże się z wyższą temperaturą powietrza i gleby. We wrześniu zmiany temperatury wody są skorelowane nie tylko z wyższą temperaturą powietrza, ale także ze wzrostem opadów” – podają.

Dodają, że temperatury wody w rzece Fuglebekken są nadal stosunkowo wysokie jak na rzekę Wielkiej Arktyki: maksymalne roczne temperatury wody wahały się od 11,3°C w 2012 r. do 17,8°C w 2020 r., a wartości te były wyższe od obserwowanej temperatury powietrza w Polskiej Stacji Polarnej Hornsund.

W przyszłych badaniach naukowcy planują rozszerzyć swoje analizy o dane z innych rzek w pobliżu Polskiej Stacji Polarnej Hornsund.

Naukowcy z Zakładu Hydrologii i Hydrodynamiki oraz Zakładu Badań Polarnych i Morskich Instytutu Geofizyki PAN przypominają, że temperatura wody w potokach odgrywa zasadniczą rolę w tworzeniu i utrzymaniu zdrowych ekosystemów. Wpływa na wiele parametrów fizykochemicznych i biologicznych, determinując tym samym rozmieszczenie i liczebność gatunków w siedliskach nadrzecznych i poza nimi.

Z tego powodu lepsze zrozumienie i ocena warunków hydroklimatycznych archipelagu Svalbard należą do najważniejszych potrzeb badawczych w Arktyce.

„Poprzez nasze pomiary, modelowanie i publikacje dostarczamy dowodów na zmiany klimatyczne i ich wpływ na funkcjonowanie dorzeczy. Temperatura wody jest jednym z ważnych wskaźników tych zmian, dlatego badania w tym obszarze są kluczowe dla zrozumienia obecnych i przyszłych zmian w środowisku Arktyki” – podsumowują naukowcy z Instytutu Geofizyki PAN. (PAPKA)

PAP – Nauka w Polsce, Agnieszka Kliks-Pudlik

akp/ barra/ kap/

tr. RL